姜子明

摘 要：繼電保護(hù)是確保電網(wǎng)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的重要手段，隨著電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我國的電網(wǎng)開始向智能方向發(fā)展。因此，智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)就顯得格外重要。在電網(wǎng)智能化的發(fā)展過程中，怎樣才能發(fā)揮出繼電保護(hù)應(yīng)有的作用，以維持電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，成為值得深思的問題。該文對(duì)智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的主要內(nèi)容進(jìn)行分析，并總結(jié)出該環(huán)境給繼電保護(hù)帶來的發(fā)展，希望繼電保護(hù)能為智能電網(wǎng)的發(fā)展做出更多的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng) 繼電保護(hù) 數(shù)字化

中圖分類號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）02（a）-0022-02

科技的進(jìn)步使電網(wǎng)朝著智能化的方向發(fā)展，作為維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的保護(hù)裝置，繼電保護(hù)受到了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。智能電網(wǎng)在提高用電質(zhì)量的同時(shí)，對(duì)繼電保護(hù)提出了更高的要求，而繼電保護(hù)能否滿足這些要求，取決于其是否能與智能電網(wǎng)同步發(fā)展。

1 研究智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的意義

經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展帶動(dòng)了各行各業(yè)的發(fā)展，而各行業(yè)的發(fā)展離不開電力的支撐，因此，電力行業(yè)在社會(huì)的發(fā)展中扮演著越來越重要的角色。隨著社會(huì)用電需求的增加，電力系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況，其需要不斷的進(jìn)步才能滿足各行各業(yè)的用電需求。在電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的過程中，為保證供電質(zhì)量和供電量，就需要將電網(wǎng)朝著智能化的方向建設(shè)，并做好對(duì)電網(wǎng)的維護(hù)工作。而在電力系統(tǒng)的維護(hù)過程中，繼電保護(hù)是不可或缺的。繼電保護(hù)的作用是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，斷開故障設(shè)備，并通過警報(bào)的形式將故障設(shè)備反映給相關(guān)部門。維修部門在接收到故障信號(hào)時(shí)，則能及時(shí)排除故障，以保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。由此可見，繼電保護(hù)是一種智能化的裝置，它能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)起到重要的保護(hù)作用，在保證用戶用電質(zhì)量的同時(shí)還能減少電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。所以，智能電網(wǎng)的建設(shè)與繼電保護(hù)的發(fā)展是密不可分的，兩者都需要受到同樣的重視。

2 智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的對(duì)象

2.1 單元件保護(hù)

單元件保護(hù)是智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的重要內(nèi)容，其主要包括以下方面：第一，對(duì)發(fā)電機(jī)的保護(hù)。重點(diǎn)應(yīng)放在其內(nèi)部短路上，其中以匝間短路保護(hù)最為重要。因此，在設(shè)計(jì)相應(yīng)的保護(hù)方案時(shí)，應(yīng)注意相關(guān)計(jì)算的準(zhǔn)確性，并保證其靈敏度校驗(yàn)是科學(xué)合理的。而后備保護(hù)中涉及到的一系列保護(hù)，則應(yīng)該結(jié)合實(shí)際機(jī)組的承受能力來判斷。定子、轉(zhuǎn)子可能存在一點(diǎn)接地的情況，在對(duì)其進(jìn)行保護(hù)的過程中，則需要確保其可靠性。第二，對(duì)變壓器的保護(hù)。由于勵(lì)磁涌流具有多樣化的特點(diǎn)，使得其出現(xiàn)的問題無法得到有效解決，因此勵(lì)磁涌流是變壓器保護(hù)中的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。而變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障的原因有很多，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)需要根據(jù)其常見故障來設(shè)置，所以對(duì)這兩方面的研究從未停止過。第三，對(duì)交流線路的保護(hù)。高阻接地會(huì)對(duì)距離保護(hù)造成不同程度的影響，如果在系統(tǒng)振蕩中再次出現(xiàn)短路的情況，那么距離保護(hù)就無法及時(shí)作出反應(yīng)，因而不能躲過負(fù)荷的干擾。第四，對(duì)直流線路的保護(hù)。由于線路發(fā)生故障，會(huì)產(chǎn)生不確定的行波信號(hào)，從而影響行波保護(hù)的功能，因此需要對(duì)直流線路進(jìn)行保護(hù)。

2.2 廣域保護(hù)

智能電網(wǎng)的規(guī)模在不斷擴(kuò)大，其建設(shè)技術(shù)也在不斷發(fā)展，因此繼電保護(hù)系統(tǒng)中的廣域保護(hù)變得越來越重要。廣域保護(hù)是建立在現(xiàn)代化的信息技術(shù)之上的，由于信息通信技術(shù)具有高效、及時(shí)的特點(diǎn)，所以其能夠處理多種復(fù)雜的信息，從而對(duì)繼電保護(hù)的配置進(jìn)行優(yōu)化，使其功能變得更加強(qiáng)大。在繼電保護(hù)能力得到提升的同時(shí)，其運(yùn)行速度變得更快，運(yùn)行能力變得更強(qiáng)?，F(xiàn)階段，廣域保護(hù)的后備系統(tǒng)主要有以下幾種形式：第一，廣域集中式；第二，IED分布式；第三，站域集中與區(qū)域分布配合使用的形式。在這3種形式中，廣域集中式將各種處于保護(hù)狀態(tài)的電器設(shè)備作為其基本保護(hù)單元，通過直接方法，能夠?qū)㈦娋W(wǎng)內(nèi)的所有信息進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果對(duì)其進(jìn)行整合，從而對(duì)電網(wǎng)中的故障做出準(zhǔn)確的判斷。而IED分布式則是將IED元件布置在需要保護(hù)的設(shè)備中，通過IED元件來搜集需要的信息，從而發(fā)揮出繼電保護(hù)的作用。

3 智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 數(shù)字化

在智能電網(wǎng)環(huán)境下，繼電保護(hù)無論是測(cè)量手段，還是信息傳輸，都表現(xiàn)出了非常明顯的數(shù)字化趨勢(shì)。一般情況下，測(cè)量手段的數(shù)字化可以通過數(shù)字接口來實(shí)現(xiàn)，也能通過電子互感器來實(shí)現(xiàn)。而信息傳輸?shù)臄?shù)字化則是通過光纖網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的，這是因?yàn)楣饫w網(wǎng)絡(luò)能夠傳輸數(shù)字信息。通常由于電子互感器的體積十分小，而且其具有超好的絕緣能力，所以在測(cè)量電網(wǎng)運(yùn)行情況時(shí)，可以采用光電轉(zhuǎn)換器來進(jìn)行。而在光電轉(zhuǎn)換器的作用下，電網(wǎng)信號(hào)的傳輸頻帶能夠被擴(kuò)寬，其暫態(tài)性能也會(huì)有所增強(qiáng)，從而使互感器在測(cè)量過程中不會(huì)出現(xiàn)誤差。由此可見，數(shù)字化傳感器不斷推廣，能在未來的繼電保護(hù)中得到廣泛的應(yīng)用，而目前繼電保護(hù)裝置中的一些輔助功能則不再需要，繼電保護(hù)的作用會(huì)變得更加明顯，其能夠跟上智能電網(wǎng)發(fā)展的需要。

3.2 網(wǎng)絡(luò)化

當(dāng)前，數(shù)字化變電站已經(jīng)遍布全國各地，因此，在智能電網(wǎng)環(huán)境下，繼電保護(hù)開始呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)，而其主要表現(xiàn)在以下兩方面：第一，實(shí)現(xiàn)信息共享，這是通過變電站的網(wǎng)絡(luò)化來實(shí)現(xiàn)的。由于變電站中存在各類機(jī)械設(shè)備，且這些設(shè)備相互之間是連通的。一般在變電站實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的同時(shí)，各設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)性會(huì)變得更強(qiáng)，從而使繼電保護(hù)的范圍變得更加廣泛。第二，有效加快信息傳遞的速度，且傳輸?shù)臏?zhǔn)確性能得到進(jìn)一步的提高。在網(wǎng)絡(luò)體系的支撐下，相關(guān)人員能借助數(shù)字接口，及時(shí)、準(zhǔn)確地將繼電保護(hù)信息傳輸出去，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)的全面監(jiān)控。所以，智能環(huán)境下，電網(wǎng)的運(yùn)行效率會(huì)得到提升，且其運(yùn)行的準(zhǔn)確性也能得到可靠保障。

3.3 整定自動(dòng)化

在智能電網(wǎng)出現(xiàn)前，繼電保護(hù)以保護(hù)線路為主，其保護(hù)范圍具有局限性，所以其保護(hù)定值有時(shí)會(huì)不準(zhǔn)確，從而影響了繼電保護(hù)的功能發(fā)揮。在智能電網(wǎng)環(huán)境下，繼電保護(hù)需要擴(kuò)大其保護(hù)的范圍，要將電力系統(tǒng)中的所有電力設(shè)備囊括進(jìn)來，還需包含電力系統(tǒng)中的所有線路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的全面保護(hù)。因此，繼電保護(hù)未來的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)朝著這方面努力。而要實(shí)現(xiàn)這一功能，就需要將電網(wǎng)中每個(gè)部分的信息整合起來，提高繼電保護(hù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，從而將其推向自動(dòng)化。此外，輸電靈活化、廣域化等多種特性，都是智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的重要發(fā)展趨勢(shì)。根據(jù)實(shí)踐情況可知，輸電靈活化的最終目的是提高電能輸送的效率，而廣域化則是通過采集更多的信息來完成繼電保護(hù)的工作，對(duì)于促進(jìn)智能電網(wǎng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行有著極大作用。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展，我國的電力系統(tǒng)各方面都發(fā)生了巨大的變化。智能電網(wǎng)的發(fā)展，要求有智能化的繼電保護(hù)與之相匹配，否則就會(huì)影響電力系統(tǒng)電能輸送的效率。而在智能電網(wǎng)環(huán)境下，繼電保護(hù)的主要內(nèi)容包括單元件保護(hù)和廣域保護(hù)，其在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、整定自動(dòng)化等方面表現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢(shì)。隨著智能電網(wǎng)的不斷建設(shè)，繼電保護(hù)的應(yīng)用前景非常樂觀，相信其一定能夠得到很好的發(fā)展。

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