王小良

摘 要：本文主要通過闡述智能電網(wǎng)含義，以說明當(dāng)前智能電網(wǎng)時代背景下繼電保護技術(shù)的發(fā)展趨勢，并就智能電網(wǎng)下繼電保護技術(shù)予以分析，以供業(yè)內(nèi)人士交流探討之用。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；繼電保護；技術(shù)；研究

中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，其對于電力能源的需求也在逐步擴大，針對此情況，國家電網(wǎng)適時提出看建設(shè)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略計劃。基于此研究背景，本文主要結(jié)合當(dāng)前我國智能電網(wǎng)發(fā)展情勢，詳細(xì)探討了智能電網(wǎng)時代下繼電保護技術(shù)及其建設(shè)新要求。

一、智能電網(wǎng)概述

（一）智能電網(wǎng)的含義

智能電網(wǎng)又被稱之為“電網(wǎng)2.0”，指的是電網(wǎng)的智能化。智能電網(wǎng)的建立前提是通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了雙向的集成與高速，且得到了較為先進(jìn)的各方面技術(shù)（如，先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、控制方法、決策支持系統(tǒng)以及傳感與測量技術(shù)等）作為支撐。之所以建立智能電網(wǎng)，其目的是為了提高電網(wǎng)的可靠性與安全性；同時，以此來實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的和諧統(tǒng)一。與普通的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)具有無可比擬的優(yōu)勢。一般而言，智能電網(wǎng)的優(yōu)勢主要包括自愈、穩(wěn)定、經(jīng)濟、兼容、集成以及優(yōu)化等。除此之外，智能電網(wǎng)能夠形成一個智能化的電網(wǎng)互動網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)了電網(wǎng)公司與用電用戶與用電用戶之間的實時連接與溝通。

（二）智能電網(wǎng)的特征

一般而言，智能電網(wǎng)具有三個特征，即能夠?qū)崿F(xiàn)雙向數(shù)據(jù)聯(lián)通、分布著大量的傳感器以及能源的可拓展性。雙向數(shù)據(jù)聯(lián)通的實現(xiàn)，不僅能夠為供電公司提供一個智能分析電網(wǎng)性能及相關(guān)信息的工具，而且也能夠?qū)崿F(xiàn)供電公司與用電用戶的實時雙向互動。大量傳感器的分布，不僅能夠為電網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備與關(guān)鍵環(huán)節(jié)提供故障診斷的實時數(shù)據(jù)，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)的動態(tài)化管理，從而提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性與可靠性。能源的可拓展性，不僅能夠使得能源的智能化與分布式管理得以實現(xiàn)，而且還有利于綠色能源使用效率的提高。

二、淺談智能電網(wǎng)下的繼電保護技術(shù)及其發(fā)展趨勢

所謂繼電保護，顧名思義，意指為預(yù)防電網(wǎng)及其相關(guān)設(shè)施設(shè)備出現(xiàn)系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況，而提供檢測保護的一種技術(shù)措施。隨著信息網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及電力事業(yè)的發(fā)展，信息科學(xué)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開始廣泛應(yīng)用于繼電保護技術(shù)中，三者逐步融合，成為一種集成化、智能化的新技術(shù)。與此同時，依托于智能保護技術(shù)的快速發(fā)展，以及于各領(lǐng)域中的延伸應(yīng)用，智能電網(wǎng)的繼電保護技術(shù)的應(yīng)用和實踐也開始成為可能。現(xiàn)階段，我國電網(wǎng)明顯呈現(xiàn)出保護、控制、測量及數(shù)據(jù)通信一體化的發(fā)展趨勢。

（一）智能電網(wǎng)繼電保護的構(gòu)成

由于智能電網(wǎng)的發(fā)電與供電形式都和傳統(tǒng)的電網(wǎng)有很大的區(qū)別，從而使得其繼電保護也和傳統(tǒng)的電網(wǎng)有很大的不同。加之，智能電網(wǎng)本身所具備的智能化特點。因此，在智能電網(wǎng)中，對繼電保護提出了更高層次的要求。與此同時，智能電網(wǎng)的大力發(fā)展和廣泛應(yīng)用也促進(jìn)了信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在電力領(lǐng)域中的應(yīng)用。智能電網(wǎng)中的繼電保護是通過傳感器來對各種電網(wǎng)中的設(shè)備（如，發(fā)電設(shè)備、配電設(shè)備、供電設(shè)備以及輸電設(shè)備等）進(jìn)行實時監(jiān)控，然后再借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析。在智能電網(wǎng)下的繼電保護技術(shù)，其作用在于能夠準(zhǔn)確的識別出電網(wǎng)出現(xiàn)的故障，并能迅速將故障隔離開來的同時在無人工干預(yù)的前提下自我進(jìn)行修復(fù)，從而避免了大面積停電情況的發(fā)生，進(jìn)而提高了電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性。

（二）智能電網(wǎng)下繼電保護的新要求

智能電網(wǎng)時代背景下繼電保護技術(shù)的發(fā)展需依托于智能電網(wǎng)技術(shù)，故而兩者應(yīng)當(dāng)相輔相成，相互促進(jìn)。一方面，介于智能電網(wǎng)自身的一些特性，無疑為當(dāng)前幾點保護技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展提出了更高要求。具體分析而言，智能電網(wǎng)由海量傳感器構(gòu)成，這些傳感器對智能電網(wǎng)運營過程實行實時監(jiān)控，并將數(shù)據(jù)傳輸至智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)，由此實現(xiàn)電網(wǎng)的智能化管理。故而，智能電網(wǎng)下繼電保護技術(shù)應(yīng)當(dāng)注重對傳感器繼電保護，而這也是當(dāng)前智能電網(wǎng)下繼電保護的新要求之一。另一方面，智能電網(wǎng)具有自愈性特性，且電網(wǎng)為國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，由此，智能電網(wǎng)下繼電保護的新要求中不僅要求智能電網(wǎng)繼電保護裝置需具有故障診斷和自我修復(fù)功能，還需具有快速自我隔離的性能，以便于阻斷電力故障之后大規(guī)模停電等不良事件的發(fā)生。

三、智能電網(wǎng)下繼電保護技術(shù)分析

（一）IRIG-B碼對時技術(shù)

IRIG-B時間編碼對時技術(shù)是一種基于GPS的對時方式。實質(zhì)上，基于GPS的對時方式還包含串行口對時方式及脈沖對時方式，雖然這兩種形式優(yōu)勢顯著，各具特色，但是卻難以滿足當(dāng)前智能電網(wǎng)發(fā)展的需求。IRIG-B碼對時技術(shù)融合了上述兩者的優(yōu)點，彌補了各自缺陷。不僅精度高，且具有精準(zhǔn)的對時方式。IRIG-B碼對時技術(shù)同傳統(tǒng)對時方式有異，不需進(jìn)行現(xiàn)場總線的通信報文對時，也不需依托要GPS輸出大量脈沖節(jié)點信號作為對時實現(xiàn)基礎(chǔ)。整體而言，該種技術(shù)應(yīng)用方便且精度高，而目前IRIG-B碼對時技術(shù)也已經(jīng)成為了國家電網(wǎng)優(yōu)先選用的對時實現(xiàn)方式。

（二）電網(wǎng)自愈技術(shù)

由上文可知，自愈性為智能電網(wǎng)的特性之一，它可以通過自行隔離系統(tǒng)中的某個元件以阻斷大規(guī)模停電等惡性事件的發(fā)生，并在不進(jìn)行人為干預(yù)或者是人為干預(yù)較少的情況下短時間之內(nèi)恢復(fù)電力系統(tǒng)運行能力，最大限度的降低電力故障而造成的經(jīng)濟損失。從中可知電網(wǎng)自愈技術(shù)中所具有的經(jīng)濟效益和安全性特征。對于未來的智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展而言，智能電網(wǎng)所具有的自愈性特征顯然會對繼電保護技術(shù)的靈敏性及選擇性提出更高要求，而這則需當(dāng)前不斷對傳統(tǒng)的繼電保護配置方法予以創(chuàng)新。同時，智能電網(wǎng)的深入研究及應(yīng)用范圍延伸均為繼電保護技術(shù)的發(fā)展帶來新的機遇和挑戰(zhàn)，如：新型傳感器技術(shù)，該種技術(shù)于繼電保護系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅會將電力故障數(shù)據(jù)采集過程便捷化，還可簡化繼電保護的數(shù)據(jù)計算。

（三） 繼電保護技術(shù)的精細(xì)化

繼電保護技術(shù)同智能電網(wǎng)之間的關(guān)系為相輔相成和相互促進(jìn)，而隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護技術(shù)也將會趨于精細(xì)化方向發(fā)展，這無疑對電力企業(yè)相關(guān)部門的運營和管理工作提出了更高要求。對于電力企業(yè)而言，只有嚴(yán)格繼電保護技術(shù)的操作規(guī)范，規(guī)范化管理制度，強化后期檢修工作，方可實現(xiàn)繼電保護技術(shù)的精細(xì)化應(yīng)用和管理。

（四）繼電保護技術(shù)的數(shù)字化、信息化

近些年來，數(shù)字化變電站技術(shù)開始廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)中，并由此提高了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，使電力系統(tǒng)維護更為簡便，與此同時，也促使繼電保護技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及信息技術(shù)之間的銜接更為緊密，其網(wǎng)絡(luò)化處理能力及信息處理能力也由此得以不斷提高。可見，繼電保護技術(shù)的數(shù)字化和信息化于日后將會成為我國繼電保護技術(shù)領(lǐng)域的又一重要研究課題。

結(jié)語

綜上所述，智能電網(wǎng)時代繼電保護技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)成為時代之需，為一種必然發(fā)展趨勢。只有協(xié)同整合兩者之間的發(fā)展，強化繼電保護裝置運行的靈敏性及可靠性，方可保障智能電網(wǎng)下繼電保護技術(shù)的安全應(yīng)用和穩(wěn)定運行。

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