談杰霞

摘要：近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對(duì)于能源的需求與日俱增。伴隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電能的需求不斷增大，智能變電站也不斷增多。為了能夠充分滿(mǎn)足人們生產(chǎn)生活的需要，需要針對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行繼電保護(hù)配置。 關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);繼電保護(hù)技術(shù)

引言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)昀近幾年發(fā)展非常迅速，離不開(kāi)各行業(yè)的支持，尤其是電力行業(yè)的大力貢獻(xiàn)。針對(duì)智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)革新提出針對(duì)性的措施，提高智能電網(wǎng)繼電保護(hù)裝備穩(wěn)定性、兼容性和高效性的辦法，從而推動(dòng)和支持繼電保護(hù)的快速發(fā)展，提高智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的整體有效性。

1我國(guó)智能電網(wǎng)現(xiàn)階段的發(fā)展?fàn)顩r

隨著智能化技術(shù)的飛速發(fā)展，促使其在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛運(yùn)用，尤其是在工業(yè)以及基建設(shè)施領(lǐng)域等運(yùn)用智能化技術(shù)，并取得卓越的成就。通過(guò)建設(shè)完成之后，智能化水平得到有效的提升，而電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的智能化成為現(xiàn)階段以及日后電網(wǎng)建設(shè)與改造的基本前提。由于智能電網(wǎng)建設(shè)涉及范圍相對(duì)比較廣，并且對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)要求非常高，耗費(fèi)巨大，從而致使其成為整個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的矚目。智能電網(wǎng)具有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間，尤其是西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家，早已開(kāi)始搶占智能電網(wǎng)的市場(chǎng)。例如，美國(guó)不斷推動(dòng)智能電網(wǎng)發(fā)展，進(jìn)而促使國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)得到相應(yīng)的增長(zhǎng)，而歐盟也針對(duì)電網(wǎng)制定相應(yīng)的規(guī)劃和制度，并且在未來(lái)發(fā)展的道路上，能夠建立一套完善且適用各國(guó)的智能電網(wǎng)，以此滿(mǎn)足于供電的實(shí)際需求，促使各國(guó)經(jīng)濟(jì)得到相應(yīng)的發(fā)展。

2智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)

2.1單元件保護(hù)技術(shù)

單元件保護(hù)技術(shù)是智能電網(wǎng)環(huán)境下主流的繼電保護(hù)技術(shù)，它主要以直流線(xiàn)路、變壓器和發(fā)電機(jī)保護(hù)為主。這種保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)元件的改良，采用了新的繼電保護(hù)原理，可以適應(yīng)智能化的供電網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，符合智能電網(wǎng)的供電需要。適應(yīng)交直流線(xiàn)路的繼電保護(hù)單元件保護(hù)技術(shù)減少了故障測(cè)量的衰減，消除了選相失敗的風(fēng)險(xiǎn)，減少了主保護(hù)行波的制約，能夠在多種傳感器的輔助下解決變壓器勵(lì)磁通流識(shí)別不足的問(wèn)題。基于新的元器件可以及時(shí)的進(jìn)行故障分析與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。單元件保護(hù)技術(shù)還可以解決匝間短路的問(wèn)題，能夠精準(zhǔn)化的校驗(yàn)電網(wǎng)運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)了整定計(jì)算，做到了對(duì)超大容量機(jī)組的全面保護(hù)，電元件保護(hù)技術(shù)配合智能傳感技術(shù)提高了技術(shù)設(shè)備的實(shí)用性，降低了繼電保護(hù)技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到了科學(xué)化和全面化繼電保護(hù)的目標(biāo)。

2.2基于全景信息開(kāi)放的在線(xiàn)運(yùn)檢系統(tǒng)

在線(xiàn)運(yùn)檢系統(tǒng)主要分為主站和信息采集單元，整個(gè)系統(tǒng)跨接在站控層和過(guò)程層，可以實(shí)時(shí)采集到各個(gè)間隔層設(shè)備、一次設(shè)備、過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)、站控層網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備狀態(tài)信息和運(yùn)行狀態(tài)信息，并且可以通過(guò)輸入 SCD文件得到保護(hù)配置信息。主站是整個(gè)系統(tǒng)的分析和指揮中心，信息采集單元為主站提供所需的狀態(tài)信息。在線(xiàn)運(yùn)檢系統(tǒng)可以綜合利用全景開(kāi)放的所有信息，通過(guò)對(duì)信息分類(lèi)得到設(shè)備狀態(tài)信息集、運(yùn)行狀態(tài)信息集和保護(hù)配置信息集。每一個(gè)信息集內(nèi)的信息都有若干類(lèi)別，基于不同的類(lèi)別分別對(duì)應(yīng)不同的在線(xiàn)運(yùn)檢方法，可以發(fā)現(xiàn)不同的狀態(tài)異常，從而全面實(shí)時(shí)地保障繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.3專(zhuān)家系統(tǒng)的應(yīng)用

專(zhuān)家系統(tǒng)在智能電網(wǎng)繼電保護(hù)中主要運(yùn)用于電力系統(tǒng)的故障診斷及勘測(cè)等對(duì)時(shí)間沒(méi)有太高要求的保護(hù)工作中。專(zhuān)家系統(tǒng)將人工智能從之前的純理論性的研究轉(zhuǎn)向了在實(shí)際工作中得以運(yùn)用，是人工智能的一項(xiàng)重大突破。而無(wú)論專(zhuān)家系統(tǒng)在何種系統(tǒng)中得以運(yùn)用都能夠有效地達(dá)到使繼電保護(hù)工作的工作效率得以提高的目的。專(zhuān)家系統(tǒng)在繼電保護(hù)中的工作原理，就是先將有關(guān)專(zhuān)家在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的相關(guān)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)予以統(tǒng)一整理分析，之后使用計(jì)算機(jī)的相關(guān)程序來(lái)進(jìn)行模擬專(zhuān)家的對(duì)于這些問(wèn)題的分析與判斷，然后提出昀終的解決方法。如用專(zhuān)家系統(tǒng)來(lái)排除故障，就可以將故障現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)及信息輸入到計(jì)算機(jī)，通過(guò)專(zhuān)家系統(tǒng)來(lái)對(duì)故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析與判斷，從而確定故障原因，維修人員就可以根據(jù)故障原因順利地解除故障，恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這樣一來(lái)可以方便工作人員尋找系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因，能夠及時(shí)采取有效的對(duì)策去解決問(wèn)題。

2.4基于智能電網(wǎng)的整定值在線(xiàn)管理

在智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用中，基于智能電網(wǎng)的整定值在線(xiàn)管理的屬于其中典型。在基于智能電網(wǎng)的整定值在線(xiàn)管理過(guò)程中，需以原有的繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)軟件功能為基礎(chǔ)，并結(jié)合智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)，以此構(gòu)建滿(mǎn)足智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的繼電保護(hù)整定值管理系統(tǒng)，設(shè)法實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)設(shè)備整定值自動(dòng)下裝功能，并通過(guò)安全隔離裝置實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)整定值管理系統(tǒng)與定值整定計(jì)算系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信，滿(mǎn)足數(shù)據(jù)交互需要。應(yīng)針對(duì)性選擇定值單文件格式，即 CIM-E，配合模式識(shí)別的算法，定義首尾部匹配、包含匹配、單/多關(guān)鍵詞匹配等模糊識(shí)別規(guī)則，即可解決傳統(tǒng)電網(wǎng)整定值管理存在的定值項(xiàng)匹配困難。此外，還需要定義遠(yuǎn)程調(diào)取繼電保護(hù)設(shè)備整定值及下裝操作，為實(shí)現(xiàn)基于周期觸發(fā)、人工觸發(fā)等方式的實(shí)時(shí)在線(xiàn)校對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備整定值，需針對(duì)性設(shè)置策略，并基于校對(duì)異常及時(shí)發(fā)出警報(bào)。電力調(diào)度安全Ⅲ區(qū)與Ⅰ區(qū)分別布置定值整定系統(tǒng)軟件、繼電保護(hù)整定值管理系統(tǒng)，Ⅰ與Ⅲ區(qū)間則部署有單向隔離裝置，以此滿(mǎn)足電網(wǎng)調(diào)度安全防護(hù)需要，兩種系統(tǒng)可由此實(shí)現(xiàn)單向網(wǎng)絡(luò)通信。采用 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行功能擴(kuò)展，由此統(tǒng)一站端系統(tǒng)與繼電保護(hù)整定值管理系統(tǒng)的通信規(guī)范，數(shù)據(jù)和通信的可靠性可由此實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)足提升。

2.5主變壓器智能保護(hù)配置

根據(jù)繼電保護(hù)相關(guān)要求，在智能變電站中針對(duì)變壓器的保護(hù)需要使用兩套保護(hù)配置，也就是采用一主一備的形式進(jìn)行配置，并且后備保護(hù)需要采取與主保護(hù)相同的配置方式進(jìn)行配置。當(dāng)采用這種保護(hù)方式進(jìn)行配置的時(shí)候，兩側(cè)的合并單元以及智能終端都需要兩套配置，并且需要將中性點(diǎn)電流以及間隙電流匯入到相應(yīng)的合并單元。對(duì)變壓器采用直接采樣的形式，并將斷路器連接，通過(guò) GOOSE網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)各段斷路器以及閉鎖備自投設(shè)備進(jìn)行通信，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收到保護(hù)失靈信號(hào)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)失靈保護(hù)側(cè)的斷路器跳閘。智能變電站變壓器高壓、中壓、低壓側(cè)的合并單元獲取的電流、電壓信號(hào)可以通過(guò)單相發(fā)送的形式被直接傳送到 SV網(wǎng)絡(luò)，而 SV網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與保護(hù)裝置側(cè)不通信，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的直接采樣。

2.6智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的構(gòu)成

首先，智能電網(wǎng)要求提高繼電保護(hù)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)能力，能夠運(yùn)用各種傳感器對(duì)供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)化的全面監(jiān)督，加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的整體控制水平。其次，還要提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息的共享傳輸能力，能夠及時(shí)、快速、準(zhǔn)確的將各種基層供電數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，在整合數(shù)據(jù)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和性質(zhì)判斷。昀后，智能供電網(wǎng)絡(luò)還要對(duì)供電故障因素進(jìn)行精準(zhǔn)的分析，對(duì)故障原因進(jìn)行差別化的識(shí)別，從而指導(dǎo)自動(dòng)修復(fù)的順利進(jìn)行，昀大限度的保證網(wǎng)絡(luò)供電有效性。例如，通過(guò)自動(dòng)感應(yīng)元器件做出跳閘反應(yīng)，并且及時(shí)將故障隔離，有效避免大面積停電現(xiàn)象。

結(jié)語(yǔ)

打造能電網(wǎng)已經(jīng)成為時(shí)代趨勢(shì)，我國(guó)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)應(yīng)當(dāng)具有智能化思維，運(yùn)用智能化的繼電保護(hù)技術(shù)提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。在智能化背景下應(yīng)當(dāng)持續(xù)性更新繼電保護(hù)技術(shù)設(shè)備，加大繼電保護(hù)管理相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集與分析工作力度，提高繼電保護(hù)裝置自動(dòng)化控制能力，優(yōu)化智能繼電保護(hù)技術(shù)的構(gòu)成，在提高可靠性、實(shí)時(shí)性、科學(xué)性的基礎(chǔ)上推動(dòng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展。

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