李筱茹 孫永鑫

摘 要：隨著電力、電子、通信、計算機、人工智能等技術(shù)的迅猛發(fā)展，電網(wǎng)從1.0發(fā)展到2.0，即越來越智能化、自動化、一體化。在如今智能電網(wǎng)環(huán)境下，電力系統(tǒng)保護技術(shù)從傳統(tǒng)單一的電力技術(shù)發(fā)展到電力、電子、通信、計算機等技術(shù)的融合運用，從機電型、整流型、晶體管型、集成電路型到微機保護階段。本文從電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、配電和用電等四大環(huán)節(jié)對電力系統(tǒng)保護新技術(shù)進行探討，發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的保護新技術(shù)呈現(xiàn)出智能化、自動化、集成化、綜合性、環(huán)境友好性等特點。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；電力系統(tǒng)保護；新技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.141

AR、VR等人工智能技術(shù)的發(fā)展，計算機技術(shù)不斷與通信、物理、電子、電力等技術(shù)進行綜合運用，各種新技術(shù)應(yīng)運而生，智能電網(wǎng)就是其中之一，智能化電網(wǎng)即“電網(wǎng)2.0”，是指建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的設(shè)備技術(shù)、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標。智能化電網(wǎng)具有智能性、綜合性的特點，在智能化電網(wǎng)環(huán)境下，電力系統(tǒng)保護隨著技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，呈現(xiàn)出智能性、先進性、一體性、全過程性、綜合性的特點。下面將簡單介紹在智能電網(wǎng)環(huán)境下電力系統(tǒng)保護的新技術(shù)。

1 電力系統(tǒng)保護技術(shù)發(fā)展歷程

電力系統(tǒng)包括發(fā)電、輸電、配電和用電等四大環(huán)節(jié)，主要是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸電、變電和配電過程將電能供應(yīng)到各用戶。電力系統(tǒng)的保護技術(shù)是指在各個環(huán)節(jié)中對電能進行測量、調(diào)節(jié)、控制、保護、通信和調(diào)度，以保證用戶獲得安全、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)的電能。電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)最早為熔斷器，之后出現(xiàn)了以斷路器為核心的電磁式繼電保護裝置、電子式靜態(tài)繼電保護裝置。根據(jù)電力系統(tǒng)繼電保護裝置發(fā)展歷程，電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)主要分為五個階段，分別為機電型、整流型、晶體管型、集成電路型以及微機保護階段。

2 電力系統(tǒng)保護新技術(shù)的發(fā)展

隨著智能電網(wǎng)的迅猛發(fā)展，大數(shù)據(jù)時代的到來，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云桌面等發(fā)展，各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，對于電力系統(tǒng)來說，新技術(shù)的研究、發(fā)展和應(yīng)用更加迫切，根據(jù)電力系統(tǒng)的四大環(huán)節(jié)，下面將論述在智能電網(wǎng)環(huán)境下電力系統(tǒng)保護新技術(shù)的研究和發(fā)展。

2.1 發(fā)電

電力系統(tǒng)的發(fā)電主要運用發(fā)電機，在智能電網(wǎng)環(huán)境下，合理科學運用電子電力技術(shù)，將靜止勵磁控制技術(shù)應(yīng)用在大型發(fā)電機上，變速恒頻勵磁技術(shù)應(yīng)用在水力、風力發(fā)電機上，變頻調(diào)速應(yīng)用在發(fā)電廠的風機水泵上，同時運用新能源（太陽能）進行發(fā)電。在發(fā)電階段，主要運用發(fā)電機的縱差保護，匝間短路保護、橫聯(lián)差動保護、發(fā)電機定子繞組單相接地保護、勵磁回路接地保護、負序電流保護等。通過運用電子電力新技術(shù)，不僅從電力系統(tǒng)的源頭上提供一定的繼電保護，更能發(fā)展新的發(fā)電技術(shù)，呈現(xiàn)出綠色環(huán)保、節(jié)能特點。

2.2 輸電

在輸電環(huán)節(jié)，可以運用柔性交流輸電技術(shù)、高壓直流輸電技術(shù)、靜止無功補償器等新技術(shù)，在輸電環(huán)節(jié)，主要進行電流、電壓的保護、接地保護、距離保護以及線路保護，在電流保護中，運用不同的速斷保護、方向電流保護等，在距離保護中，主要運用阻抗繼電器、過渡電阻等，在線路保護中，運用線路的縱聯(lián)差動、導(dǎo)引線、自適應(yīng)縱聯(lián)差動、電流差動以及平行線路差動保護等。在智能電網(wǎng)環(huán)境下，輸電環(huán)節(jié)的電力系統(tǒng)保護技術(shù)主要呈現(xiàn)出綜合性、多元化的研究發(fā)展趨勢。

2.3 配電

在配電環(huán)節(jié)，主要加強供電的可靠性和提高電能質(zhì)量，既要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求，還要抑制各種瞬態(tài)的波動和干擾。因而在配電環(huán)節(jié)，運用用戶電力技術(shù)和柔性交流輸電技術(shù)進行合理科學融合，比如動態(tài)電壓恢復(fù)器，固態(tài)斷路器，故障電流限制器，統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器等。在配電階段，電力系統(tǒng)保護技術(shù)運用自動化、數(shù)字化、信息化技術(shù)，對配電網(wǎng)進行實時監(jiān)測，對配電進行保護管理，包括用戶需求分析、數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、配電網(wǎng)運行管理等，將電力電子技術(shù)與計算機技術(shù)進行整合運用，特別是在配電保護中，通過電力技術(shù)在電流、電壓、傳感器、線路等方面進行技術(shù)保護，通過計算機技術(shù)對配電過程進行實時監(jiān)測，對配電管理進行實時保護。將電力技術(shù)與計算機技術(shù)進行綜合運用，在配電階段的電力系統(tǒng)保護技術(shù)呈現(xiàn)出集成化、自動化、實時化的特點。

2.4 用電

用電主要是指通過配電網(wǎng)將電能輸送至用戶，用戶進行用電。在電力系統(tǒng)中用電環(huán)節(jié)既是結(jié)束也是開始，是電能輸送的結(jié)束，是服務(wù)用戶的開始，因而在用電階段，主要是指線路保護、電流、電壓保護，大部分運用電流平衡保護、電力線載波高頻保護、微波保護、光纖縱聯(lián)差動保護、電力變壓器的瓦斯保護、電力變壓器的電流速斷保護、電力變壓器的縱差保護、接地保護等技術(shù)，將電力技術(shù)與通信工程、計算機技術(shù)進行綜合處理，不僅將電力系統(tǒng)的用電環(huán)節(jié)進行保護，使用戶用電更加安全高效，更是可以掌握用戶的用電需求，在電網(wǎng)設(shè)計中根據(jù)需求進行電能研究，促進電網(wǎng)智能化、高效化發(fā)展。

在智能電網(wǎng)環(huán)境下，電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、配電、用電四個環(huán)節(jié)的保護技術(shù)從最初的熔斷器到如今復(fù)雜多元的電力、電子、通信、計算機等技術(shù)融合發(fā)展新技術(shù)，電力系統(tǒng)的保護技術(shù)總體呈現(xiàn)出智能化、自動化、集成化、綜合性等特點。

3 總結(jié)

電力系統(tǒng)保護技術(shù)經(jīng)歷了機電型、整流型、晶體管型、集成電路型以及微機保護五個發(fā)展階段。在如今智能化電網(wǎng)（電網(wǎng)2.0）環(huán)境下，電力系統(tǒng)保護技術(shù)呈現(xiàn)出智能化、自動化、集成化、綜合性、環(huán)境友好性等特點，在發(fā)電、輸電、配電和用電環(huán)節(jié)，綜合運用電力電子、通信、計算機、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)電能的高效安全，促進電力發(fā)展，提升用戶的滿意度。

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