聶鋌

摘 要 繼電保護在電力系統(tǒng)中的重要性是不言而喻的，伴隨著我國智能電網(wǎng)建設的飛速發(fā)展，給電力系統(tǒng)的繼電保護帶來了越來越多的挑戰(zhàn)。本文分析了智能電網(wǎng)背景下二次繼電保護的新特征，介紹了未來繼電保護的發(fā)展方向，旨在為相關電力工作者提供借鑒。

關鍵詞 智能電網(wǎng) 繼電保護 數(shù)字化 網(wǎng)絡化

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A

隨著市場化改革的推進、氣候變化的加劇，環(huán)境監(jiān)管要求日趨嚴格，可再生能源等分布式發(fā)電資源數(shù)量不斷增加，智能電網(wǎng)概念應運而生，其目標是利用先進的技術容許綠色可再生能源順利接入電網(wǎng)，提高電力系統(tǒng)的能源轉換和傳輸效率，確保供電質量和更高的可靠性。智能電網(wǎng)通常具有如下特點：自愈和自適應；安全穩(wěn)定和可靠；兼容性；經(jīng)濟協(xié)調(diào)，優(yōu)質高效；與用戶友好互動。其中自愈和自適應是要求可以實時掌控電網(wǎng)運行狀態(tài)，在盡量少的人為干預下實現(xiàn)快速隔離故障、自我恢復，避免大面積停電事故的發(fā)生。對繼電保護系統(tǒng)而言，就要求其能夠自動適應一次系統(tǒng)因分布式能源接入而出現(xiàn)的多變的運行方式，更要求繼電保護系統(tǒng)自身出現(xiàn)隱藏故障時也能做到自診斷及自愈，以避免連鎖故障的發(fā)生。

1智能電網(wǎng)二次繼保的特征

1.1數(shù)字化

與傳統(tǒng)變電站綜合自動化系統(tǒng)相比，智能（數(shù)字化）變電站的測量輸入信號和斷路器控制信號都發(fā)生了很大變化，主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)電磁式的電壓/電流互感器、斷路器被電子式互感器和智能開關所代替。電子式電流互感器大多是采用羅格夫斯基線圈將一次大電流轉換為二次弱電壓的模擬信號，并經(jīng)過高壓側信號處理變?yōu)閿?shù)字量經(jīng)光纖通道傳送給合并單元；而電子式電壓互感器，特別是高電壓等級的互感器，大多是采用電容式分壓技術將一次高電壓轉換為二次低電壓的模擬信號，然后基于相同原理，經(jīng)信號處理后到合并單元。

1.2網(wǎng)絡化

基于合并單元的測量信號數(shù)字傳輸和基于智能斷路器控制信號的數(shù)字傳輸為變電站的信息共享提供基礎。當然就目前保護配置要求，同一間隔的保護裝置和合并單元采用點對點的直采模式，而不同間隔的保護裝置則可以采用基于SV（Sampled Values）網(wǎng)的網(wǎng)采模式。智能斷路器與保護裝置間既可以采用GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）網(wǎng)絡通信也可以采用點對點通信。相比較基于電纜的傳統(tǒng)變電站通信網(wǎng)絡，智能（數(shù)字化）變電站采用光纖通信，并建立了基于數(shù)字量傳輸?shù)腟V 網(wǎng)和GOOSE 網(wǎng)的變電站過程層網(wǎng)絡，實現(xiàn)了通信平臺的網(wǎng)絡化。

1.3標準化

智能變電站二次系統(tǒng)對自動化技術的要求越來越高，變電站中各種IED 的管理以及設備間的互聯(lián)就需要一種通用的通信方式來實現(xiàn)。IEC61850 提出了一種公共的通信標準，通過對設備的一系列規(guī)范化，使其通信交換過程處于一種標準化的輸入/輸出中，實現(xiàn)了系統(tǒng)的無縫連接。這種信息標準規(guī)范直接克服了來自不同廠家的智能電子設備之間的信息交互問題。結合通信平臺的網(wǎng)絡化技術，統(tǒng)一標準信息的應用也使得智能變電站繼電保護和控制裝置真正能夠達到協(xié)同互操作的目的。

1.4廣域化

隨著電力系統(tǒng)調(diào)度光纖通信網(wǎng)絡的大規(guī)模建設，光纖通信技術被廣泛應用于電力系統(tǒng)廣域通信中。目前，我國高壓系統(tǒng)站間通信基本上采用基于OPGW 或ADSS的光纖通信，并采用SDH 環(huán)網(wǎng)制式，已形成以光纖通信為主、結合載波、微波等方式的電力系統(tǒng)通信骨干網(wǎng)絡，而基于光纖通信的WAMS 工程應用也為廣域通信系統(tǒng)的構建提供技術支持。

2 繼電保護發(fā)展趨勢

2.1安穩(wěn)及自動化裝置性能

現(xiàn)行的電網(wǎng)廣域監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡運用在智能電網(wǎng)中，不僅使整個電網(wǎng)的共享信息的自我保護能力有很大提高，而且使其具備緊急控制功能。因此，智能電網(wǎng)可以利用已建成的網(wǎng)絡，提高敏感性能不強的后備保護的速動性，并使安全的自動設備改變現(xiàn)有的動作設置原則，使其更快速動，降低故障對電網(wǎng)的沖擊。甚至使很多保護的動作時間都變得更高效可靠。安穩(wěn)及自動化裝置在可靠判斷系統(tǒng)故障后，以最快的速度的按動作設置出口，隔離故障，并避免更大的惡性事故如發(fā)電網(wǎng)崩潰等的出現(xiàn)。

2.2網(wǎng)絡化的二次繼保的在線整定

智電變電站的在實現(xiàn)了網(wǎng)絡化、準確化后，實現(xiàn)了智能設備與維護人員的互動能力，具備在線整定功能。對二次繼保而言，網(wǎng)絡準確化的變電站的改變有三個：一個是數(shù)據(jù)的傳輸，各種的電氣量控制信息從原來的二次電纜改為了光纖電纜及網(wǎng)線通道；二是數(shù)據(jù)的采集，由于共享數(shù)據(jù)網(wǎng)的存在，所轄系統(tǒng)的相關設備元件的電氣量二次繼保定值都可在線采集；三是在線整定，對于開放在線整定權限的二次繼保設備可以遠程整定，如調(diào)度可以遠程報退線路的軟壓板，系統(tǒng)運行方式改變時可以遠程修改定值。

3 總結

智能電網(wǎng)的建設是電力系統(tǒng)的一次重要變革，是電網(wǎng)未來的發(fā)展方向。對于智能電網(wǎng)系統(tǒng)而言，繼電保護裝置就像是促使其正常工作的保障。不及能夠及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，解決產(chǎn)生的故障；還能夠通過裝置迅速的對電力系統(tǒng)元件中產(chǎn)生故障進行及時的反映，以實現(xiàn)電力系統(tǒng)發(fā)生的各種故障的迅速與正確的隔離，以實現(xiàn)大面積地區(qū)停電事故的避免，確保電力系統(tǒng)安全和穩(wěn)定運行。

參考文獻

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