王 濤

(國(guó)網(wǎng)四川省電力公司眉山供電公司，四川 眉山 620000)

隨著電力行業(yè)的發(fā)展，我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)數(shù)量及建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，傳統(tǒng)的電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式已經(jīng)難以很好的滿足現(xiàn)代社會(huì)的實(shí)際需求，隨著社會(huì)發(fā)展過程中電力需求的增大，已經(jīng)對(duì)于電力供應(yīng)需求要求的提升，城市電網(wǎng)的建設(shè)過程中，智能電網(wǎng)已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的電力網(wǎng)絡(luò)模式，作為電力網(wǎng)絡(luò)中非常重要的保護(hù)技術(shù)，繼電保護(hù)對(duì)于智能電網(wǎng)具有非常重要的作用，本文就主要對(duì)智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，有利于其安全穩(wěn)定性的提升。

一、智能電網(wǎng)的簡(jiǎn)單介紹

智能電網(wǎng)主要指的是：將物理電網(wǎng)作為基礎(chǔ)，并在高度集成的高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，應(yīng)用先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)量技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，并將這些先進(jìn)技術(shù)與物理電網(wǎng)進(jìn)行高度集成，以此來保證電力網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，與傳統(tǒng)的電力網(wǎng)絡(luò)模式相比，智能電網(wǎng)的顯著特點(diǎn)就是進(jìn)行了兼容利用與能源代替，其在實(shí)際應(yīng)用中，需要在信息共享模式及開放系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，對(duì)系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的整合，并對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行于管理進(jìn)行優(yōu)化。智能電網(wǎng)具有非常好的電力輸送能力，這對(duì)于降低電力供應(yīng)過程中的污染物排放及能源的消耗具有非常重要的作用，這對(duì)于供電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益的提升都具有非常重要的作用，由于其在實(shí)際運(yùn)行過程中具有智能化的運(yùn)作平臺(tái)，使得其能夠?qū)τ脩舻慕尤爰巴瞥鲞M(jìn)行靈活調(diào)整，并能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)、電源、用戶等信息的共享，對(duì)于實(shí)現(xiàn)信息公開透明具有非常重要的作用。

二、提升智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)水平的必要性

隨著電力行業(yè)的發(fā)展，社會(huì)的電力需求在不斷增大，同時(shí)對(duì)供電質(zhì)量提出了更高的要求，為了很好的滿足實(shí)際需求，在擴(kuò)大電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的同時(shí)，積極提升供電質(zhì)量也是非常必要的，這就需要保證電網(wǎng)的運(yùn)行安全穩(wěn)定性，這就導(dǎo)致了電網(wǎng)中的運(yùn)行方式及接線方式變得越來越復(fù)雜，如：電網(wǎng)中的大小環(huán)重疊、中長(zhǎng)短線交錯(cuò)連接現(xiàn)象越來越普遍，這會(huì)給電網(wǎng)運(yùn)行過程中的保護(hù)整定計(jì)算帶來較大難度，為了保證電網(wǎng)中各種保護(hù)的合理性，保證各種保護(hù)的可靠性、速動(dòng)性及選擇性之間的協(xié)調(diào)性顯得非常必要，要做到這一點(diǎn)，就需要對(duì)電網(wǎng)的各種故障情況及運(yùn)行方式進(jìn)行周密計(jì)算。

另一方面，在智能電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，應(yīng)用的是分布式電子互感器，實(shí)現(xiàn)合并單元數(shù)據(jù)采集模式，所采集到的大量數(shù)據(jù)會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)傳送至電子式保護(hù)裝置中，為了保證數(shù)據(jù)與實(shí)踐之間保持良好的同步性，制定一個(gè)精確的時(shí)鐘作為系統(tǒng)的時(shí)鐘源非常的必要，以便于各個(gè)采集單元的保護(hù)裝置能夠通過精確對(duì)時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)間上的同步。智能電網(wǎng)中的線路潮流的流向是雙向的，這主要是由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的每個(gè)點(diǎn)既能是電源點(diǎn)，又能是最終的用戶點(diǎn)，作為其中一個(gè)點(diǎn)，分布式電源可以從系統(tǒng)中分列出來，并以微網(wǎng)的形式運(yùn)行，由于電網(wǎng)運(yùn)行過程中存在這種易變性與不確定性，這使得其過流保護(hù)與距離保護(hù)定值難以進(jìn)行整定，為了不受電網(wǎng)運(yùn)行方式變化的影響，需要進(jìn)行新的保護(hù)方案的研究，這就需要積極加強(qiáng)智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)的研究。

三、智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)的結(jié)構(gòu)組成

基于智能電網(wǎng)特性的繼電保護(hù)裝置具有自我維護(hù)故障及故障診斷功能，并且其能夠在電網(wǎng)中的其他關(guān)聯(lián)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，進(jìn)行快速的隔離，以便于方式電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)安全事故，其構(gòu)成示意圖如圖1所示。

對(duì)其繼電保護(hù)的工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，在其運(yùn)行過程中應(yīng)用傳感器對(duì)電氣設(shè)備的發(fā)電、輸電、配電及供電等環(huán)節(jié)中的運(yùn)行狀況進(jìn)行高效的監(jiān)控，并將這些大量的信息進(jìn)行有效的整合分析，以便于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)整體的運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，通過動(dòng)態(tài)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，能夠有效實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)保護(hù)，在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置不僅需要對(duì)傳感器中的運(yùn)行信息進(jìn)行有效的保護(hù)，還需要保護(hù)電力網(wǎng)絡(luò)中大量設(shè)備運(yùn)行信息，要想有效的實(shí)現(xiàn)信息的共享，需要保證信息的準(zhǔn)確性，一旦相關(guān)的保護(hù)裝置出現(xiàn)一定程度的故障，需要在沒有人工干預(yù)的情況下，自動(dòng)的進(jìn)行故障恢復(fù)，以便于造成大范圍的用電故障，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

圖1 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)構(gòu)成示意圖

四、基于智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)該具有的特點(diǎn)

1 數(shù)字化

與傳統(tǒng)的電力網(wǎng)絡(luò)模式相比，智能電網(wǎng)中的互感器的傳輸性能得到大幅度的提升，這會(huì)有效的降低智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中的故障發(fā)生率，因此，在智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中，可以對(duì)二次回路短路、二次回路接地、電流互感器飽和等一些故障不予考慮，隨著電氣量信息傳輸?shù)恼鎸?shí)性的提升，智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)裝置的性能會(huì)得到有效提升，未來的發(fā)展過程中，有效簡(jiǎn)化繼電保護(hù)裝置的輔助功能將是智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)的研究重點(diǎn)，并且繼電保護(hù)技術(shù)中應(yīng)用到的大量的傳感器將會(huì)由數(shù)字化傳感器取代，這對(duì)于智能電網(wǎng)整體的繼電保護(hù)性能的提升具有非常重要的作用。

2 網(wǎng)絡(luò)化

在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，數(shù)字換的變電站已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的變電站運(yùn)行模式，這也使得傳統(tǒng)的繼電保護(hù)信號(hào)的發(fā)送媒介及信息獲取途徑出現(xiàn)了相應(yīng)的變化，并且智能電網(wǎng)建設(shè)及運(yùn)行過程中，實(shí)現(xiàn)了與互聯(lián)網(wǎng)的有效連接，用戶能夠成功實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上大量信息數(shù)據(jù)的共享，并且通過應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)上其他電器元件信息，對(duì)于智能電網(wǎng)繼電保護(hù)能力的提升具有積極的作用，這有利于智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)裝置的簡(jiǎn)化。早智能電網(wǎng)中，繼電保護(hù)裝置的實(shí)質(zhì)是電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的智能終端，其能夠?qū)⑺@取的被保護(hù)元件的信息與相關(guān)數(shù)據(jù)傳送至網(wǎng)絡(luò)控制中心或者其他一些終端中，繼電保護(hù)裝置同樣可以應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)獲得電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中或者是出現(xiàn)相應(yīng)故障時(shí)的大量數(shù)據(jù)與相關(guān)信息。

3 自動(dòng)整定

智能電網(wǎng)中大多應(yīng)用的是自適應(yīng)繼電保護(hù)，其會(huì)依據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行方式及相應(yīng)的故障變化特點(diǎn)，來對(duì)保護(hù)定值、保護(hù)特性及保護(hù)性能進(jìn)行相應(yīng)的改變，以便于繼電保護(hù)裝置能夠很好的適應(yīng)電力系統(tǒng)的變化，這對(duì)于智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)性能的改變具有非常重要的作用，智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中，其頻率的變化會(huì)受到自適應(yīng)控制技術(shù)的影響，同時(shí)，應(yīng)用該技術(shù)對(duì)于電力系統(tǒng)中故障發(fā)展方向的判定、單相接地短路時(shí)的過渡電阻都具有積極的影響，應(yīng)用該技術(shù)能夠有效的解決電力系統(tǒng)中存在的這些問題，這對(duì)于繼電保護(hù)性能的提升具有非常重要的作用。

五、基于智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)中的關(guān)鍵技術(shù)

1 保護(hù)系統(tǒng)的重構(gòu)技術(shù)

現(xiàn)代社會(huì)中，隨著電力需求的增大，對(duì)于電力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量提出了更高的要求，這使得智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)裝置的要求也顯著提升，除了傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求之外，其要求繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠自適應(yīng)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及電網(wǎng)運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)變，這就要求用于智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)裝置具有自診斷功能與重構(gòu)功能，并要繼電保護(hù)中的相關(guān)元件出現(xiàn)失靈狀況時(shí)，能夠自動(dòng)的尋找可以替代的元件，并自動(dòng)的恢復(fù)繼電保護(hù)功能，要想有效的實(shí)現(xiàn)上述功能，對(duì)智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行重新的組合與構(gòu)建是非常必要的。

2 廣域保護(hù)技術(shù)

這里所說的廣域保護(hù)技術(shù)主要是指：將電力網(wǎng)絡(luò)子集作為分析與處理電網(wǎng)運(yùn)行障礙的單位，在域的范圍中，對(duì)該子集中的相關(guān)繼電保護(hù)信息進(jìn)行采集，并通過對(duì)這些信息的分析與處理，對(duì)故障產(chǎn)生原因進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，以便于對(duì)相關(guān)故障進(jìn)行有效的處理。在實(shí)際應(yīng)用中，繼電保護(hù)與安全自動(dòng)控制系統(tǒng)是廣域繼電保護(hù)的主要組成部分，而安全自動(dòng)控制的主要目的是：為電網(wǎng)的自愈提供更多的解決方案，廣域繼電保護(hù)的最為重要的作用，就是對(duì)現(xiàn)有繼電保護(hù)裝置中的整定配合的復(fù)雜性問題予以有效的解決，這由于智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)自適應(yīng)能力的提升。

六、智能設(shè)備在繼電保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著各項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步，很多先進(jìn)技術(shù)不斷應(yīng)用于電力行業(yè)中，在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行過程中大量數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵設(shè)備是電子傳感器，其在電力系統(tǒng)中的很多設(shè)備上都有安裝，在電力系統(tǒng)中具有非常廣泛的應(yīng)用，通過應(yīng)用大量的電子傳感器，能夠?qū)χ悄茈娋W(wǎng)的狀態(tài)分析及狀態(tài)評(píng)估工作提供大量精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，這對(duì)于智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)性能的提升具有非常重要的作用。在未來的發(fā)展過程中，隨著各種先進(jìn)技術(shù)的大量應(yīng)用，將會(huì)有更多的不同種類的智能設(shè)備應(yīng)用于繼電保護(hù)系統(tǒng)中，對(duì)于其繼電保護(hù)性能的提升具有積極的作用。

結(jié)語

隨著我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，其相關(guān)技術(shù)也取得了較大的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于保證智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有非常重要的作用，本文就主要針對(duì)此進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，有利于其繼電保護(hù)性能的提升。

[1]賀方,劉登.智能電網(wǎng)建設(shè)中的繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2013(7).

[2]朱懷英.基于智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用探究[J].機(jī)電信息,2012(9).