史文豪

【文章摘要】

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，智能電網(wǎng)逐漸成為中國(guó)電力電網(wǎng)工業(yè)的新勢(shì)力，在中國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展中占了了重要地位。繼電保護(hù)是確保電網(wǎng)不發(fā)生故障、穩(wěn)定運(yùn)行的一項(xiàng)重要舉措。為了加強(qiáng)中國(guó)在智能電網(wǎng)環(huán)境下電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，政府電力部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)措施的研究開發(fā)。[1]本文聯(lián)系實(shí)際，對(duì)中國(guó)智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)做出研究分析。

【關(guān)鍵詞】

智能電網(wǎng);繼電保護(hù);電力系統(tǒng)穩(wěn)定

0 引言

智能電網(wǎng)是新時(shí)期電力電網(wǎng)工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展形勢(shì)下應(yīng)運(yùn)而生的新型電網(wǎng)模式，對(duì)于提高資源環(huán)境的質(zhì)量、促進(jìn)電力工業(yè)發(fā)展都有著積極意義。目前智能電網(wǎng)在中國(guó)逐漸得到普及，因此加強(qiáng)在智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)成為一項(xiàng)重要課題。

1 中國(guó)的智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)發(fā)展?fàn)顩r

目前我國(guó)的發(fā)電模式主要以火電為主，即通過燃煤火電機(jī)的工作進(jìn)行發(fā)電，造成了化石燃料能源的供需求市場(chǎng)失衡，同時(shí)一定程度上對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不利影響，污染了大氣環(huán)境。因此加強(qiáng)新型環(huán)保能源的開發(fā)應(yīng)用、促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化、實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)供電的智能化、推進(jìn)中國(guó)電力工業(yè)產(chǎn)業(yè)變革便成為中國(guó)電力部門應(yīng)當(dāng)努力的大方向。目前中國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展主要存在著這幾個(gè)問題：

1.1 中國(guó)能源分布不均勻

中國(guó)的能源在空間上主要呈現(xiàn)逆向分布的特點(diǎn)。其中，煤炭、風(fēng)能以及水能資源主要分布在西北部，然而中國(guó)的用電主要部分卻集中在中部、南部以及中部地區(qū)，造成了資源利用率偏低，能源結(jié)構(gòu)得不到進(jìn)一步優(yōu)化。由于資源分布的不穩(wěn)定性，使得中國(guó)電力系統(tǒng)沒有堅(jiān)實(shí)的能源后臺(tái)支持較為脆弱，容易發(fā)生大規(guī)模停電事故。例如在2003年，浙江某發(fā)電廠便由于煤炭資源的暫時(shí)缺乏而發(fā)生了大規(guī)模停電事故，造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.2 新能源電力利用不合理

中國(guó)在新能源供電方面做出了探索，例如風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電等。然而新能源電力具有隨機(jī)性以及間歇性的特點(diǎn)，不方便進(jìn)行能源調(diào)度。一旦電力系統(tǒng)陷入電容力降低的情況，新能源電力就很可能會(huì)對(duì)整體電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成威脅。

1.3 新能源后繼供電廠不足

從大環(huán)境來看，中國(guó)缺少新能源后繼供電廠的電力補(bǔ)足，在全國(guó)范圍內(nèi)的風(fēng)電站以及太陽能電站的數(shù)量不足，造成新能源電力使用不充分的情況，使得新能源電力輸出不穩(wěn)定。中國(guó)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)新能源互補(bǔ)電力機(jī)構(gòu)的建設(shè)發(fā)展，積極探索新能源電力系統(tǒng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的平衡點(diǎn)。

2 智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)

作為保障電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境安全穩(wěn)定的重要舉措，繼電保護(hù)在智能電網(wǎng)的發(fā)展形勢(shì)中獲得了一系列機(jī)遇，同時(shí)也面臨著一些挑戰(zhàn)。

2.1 智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)所獲得的機(jī)遇

智能電網(wǎng)的快速發(fā)展使得繼電保護(hù)的研究階段上升到了新的層面，為繼電保護(hù)的進(jìn)一步科研提供了實(shí)際操作平臺(tái)。例如在電力信息的采集領(lǐng)域，中國(guó)早在1996年便開始了即時(shí)動(dòng)態(tài)電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)，目前中國(guó)已逐漸建立了較為完善的信息數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，全國(guó)大部分電站都進(jìn)行了同步相量測(cè)量單元以及廣域測(cè)量系統(tǒng)的安裝設(shè)置，使得電力信息相關(guān)數(shù)據(jù)可以得到及時(shí)更新，提高了數(shù)據(jù)采集的效率，有效實(shí)現(xiàn)了智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的采集。在信息通信領(lǐng)域，中國(guó)的500KV變電站的光纖應(yīng)用率基本實(shí)現(xiàn)100%的覆蓋。而中國(guó)220KV的供電站也基本實(shí)現(xiàn)了光纖全覆蓋，使得信息傳遞、數(shù)據(jù)通信更加方便快捷，數(shù)據(jù)資源的共享更加實(shí)時(shí)可靠。[2]因此繼電保護(hù)的操作平臺(tái)提高了操作速率，對(duì)數(shù)據(jù)的處理速度達(dá)到了一個(gè)新的高度，使得繼電保護(hù)平臺(tái)能更高效地對(duì)智能電網(wǎng)的實(shí)時(shí)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)并進(jìn)行故障應(yīng)對(duì)分析。除了繼電保護(hù)等電氣信息，智能電網(wǎng)系統(tǒng)的普及還促進(jìn)了多種信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展，比如在雷電狀況監(jiān)測(cè)的領(lǐng)域中等，都有著較為廣泛的應(yīng)用。

2.2 智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)所面臨的挑戰(zhàn)

目前中國(guó)智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)依然存在著一些技術(shù)上的局限。智能電網(wǎng)的特征之一則是高電壓電網(wǎng)相互聯(lián)系，一旦特高電壓電網(wǎng)發(fā)生故障，會(huì)造成電力諧波分量過大的情況，電力升降壓周期衰減，使得繼電保護(hù)的難度增大，還容易導(dǎo)致繼電保護(hù)的速度下降，發(fā)生誤護(hù)的現(xiàn)象。同時(shí)電網(wǎng)的線路增多，使得繼電保護(hù)的分析過程更加復(fù)雜，降低了繼電保護(hù)裝置對(duì)電網(wǎng)故障的分析能力，因此中國(guó)電網(wǎng)維護(hù)人員用加強(qiáng)對(duì)新型繼電保護(hù)系統(tǒng)的開發(fā)力度。智能電網(wǎng)環(huán)境下的電力系統(tǒng)輸出電壓普遍較高，一旦發(fā)生亂流狀況很可能造成線路燒毀等情況，這就要求繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全保護(hù)裝置更加具有技術(shù)性。同時(shí)在智能電網(wǎng)中，電力電子設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用，然而這些電力電子設(shè)備對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)本身存在著一定程度的諧波干擾狀況，不利于繼電保護(hù)裝置的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性。

以下提出幾點(diǎn)對(duì)智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)的相關(guān)建議：

2.3 加強(qiáng)繼電保護(hù)創(chuàng)新變革

如今智能電網(wǎng)發(fā)展迅速，繼電保護(hù)應(yīng)當(dāng)順應(yīng)電力行業(yè)的變革趨勢(shì)，將智能電網(wǎng)的特征以及不足進(jìn)行分析，針對(duì)智能電網(wǎng)發(fā)展特點(diǎn)，研制出能切實(shí)進(jìn)行電網(wǎng)保護(hù)的繼電保護(hù)裝置。加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的創(chuàng)新性，從科技變革角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電保護(hù)裝置的自動(dòng)化，完善機(jī)電保護(hù)裝置的技術(shù)細(xì)節(jié)，積極加強(qiáng)智能電網(wǎng)環(huán)境下的機(jī)電保護(hù)裝置更新維護(hù)。

2.4 實(shí)時(shí)加強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)

從供電線路、變壓器以及發(fā)電機(jī)等方面，進(jìn)行針對(duì)性。專門性保護(hù)，加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)部線路涉及保護(hù)，加強(qiáng)定期維修檢測(cè)，確保線路的通暢，杜絕短路、斷路等現(xiàn)象發(fā)生，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)加強(qiáng)廣域保護(hù)，從硬件設(shè)施方面進(jìn)行更新保護(hù)，完善智能電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境。

2.5 加強(qiáng)電力系統(tǒng)相關(guān)人才培育力度

中國(guó)電力管理相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的研究力度，加大繼電保護(hù)研究的資金投入，并鼓勵(lì)相關(guān)教育部門開展培訓(xùn)活動(dòng)，對(duì)電力行業(yè)就職人員進(jìn)行教育培訓(xùn)，提高其專業(yè)素質(zhì)能力，加強(qiáng)對(duì)機(jī)電保護(hù)裝置的操控能力，已保障智能電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

智能電網(wǎng)的發(fā)展對(duì)中國(guó)的電力產(chǎn)業(yè)有著極其深遠(yuǎn)的影響。智能電網(wǎng)的特征使繼電保護(hù)裝置的操作平臺(tái)發(fā)生了較為明顯的改變，對(duì)繼電保護(hù)的技術(shù)水平提出了更高的要求。加大智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)裝置的開發(fā)力度，實(shí)現(xiàn)高效率的電網(wǎng)保護(hù)，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定，對(duì)于提高中國(guó)人民生活水平、避免因電力故障造成的經(jīng)濟(jì)損失有著重要意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王增平.智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制.2013-01-16

[2]薛鵬程.智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].中小企業(yè)管理與科技.2012-11-05