蔡磊

摘 要：近年來，隨著電網(wǎng)建設(shè)和改造速度的加快，智能電網(wǎng)得以快速發(fā)展起來，繼電保護(hù)作為智能電網(wǎng)的核心技術(shù)，在智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中發(fā)揮著重要的保護(hù)作用。文章對智能電網(wǎng)進(jìn)行了概述，并對智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行了分析，同時對繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)技術(shù)；員工技術(shù)

前言

各行各業(yè)對電能需求量的增加，使傳統(tǒng)的電網(wǎng)越來越難以滿足當(dāng)前社會發(fā)展過程中對電能的需求，智能電網(wǎng)建設(shè)得以快速發(fā)展起來，由于智能電網(wǎng)需要由多種高精尖技術(shù)集于才能得以建設(shè)起來，而且是電力行業(yè)未來發(fā)展的方向，所以其運(yùn)行的安全性和可靠性至關(guān)重要。繼電保護(hù)作為智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備檢修保護(hù)的重要技術(shù)，對于智能電網(wǎng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行發(fā)揮著極為重要的意義，通過對智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)的研究，確保其為智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

1 智能電網(wǎng)概述

智能電網(wǎng)顧名思義就是電網(wǎng)的智能化，其集眾多技術(shù)于一身，有效的確保了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性，其可以實現(xiàn)能源的替代，同時還具有較好的兼容性，促進(jìn)了電力系統(tǒng)開放性和共享信息模式的創(chuàng)建，而且有效的實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的整合，優(yōu)化了電網(wǎng)的運(yùn)行管理，為當(dāng)前用戶提供高質(zhì)量的電能供應(yīng)，而且各種發(fā)電形式都可以接入，確保了電網(wǎng)的高效運(yùn)行。

2 智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)

目前智能電網(wǎng)在計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能化技術(shù)的基礎(chǔ)上，有效的實現(xiàn)了控制、測量、保護(hù)和數(shù)據(jù)通信的一體化，促進(jìn)了繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展。而且各種高科技技術(shù)基礎(chǔ)上形成的繼電保護(hù)裝置，其不僅具有高速的運(yùn)算能力和存儲能力，而且有效的實現(xiàn)了算法的優(yōu)化，而且在集成電路、采集技術(shù)、模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)字濾波技術(shù)和抗干擾技術(shù)的基礎(chǔ)上，使繼電保護(hù)裝置無論是在響應(yīng)速度還是可靠性方面都取得了較快的提升。由于當(dāng)前智能電網(wǎng)的建設(shè)，其改變了傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)形態(tài)，這必然會對繼電保護(hù)產(chǎn)生較大的影響，所以需要對繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行深入的分析，使其為智能電網(wǎng)的運(yùn)行提供良好的保護(hù)。

2.1 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)構(gòu)成

由于在智能電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展過程中，繼電保護(hù)都發(fā)揮著不可或缺的重要作用，所以繼電保護(hù)的作用不可忽視。當(dāng)前繼電保護(hù)技術(shù)以通信技術(shù)、信息技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)作為其應(yīng)用的基礎(chǔ)，為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展提供良好的技術(shù)支撐。而且在智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)技術(shù)不僅能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)的所有設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控，而且還可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的收集、整理和分析，從而更好的掌控智能電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，一旦出現(xiàn)異常情況，數(shù)據(jù)則會通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)直接向控制中心進(jìn)行傳送，并得到及時的處理，由于繼電保護(hù)裝置具有遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)控的作用，有效的確保了智能電網(wǎng)的功能和保護(hù)定值。

目前智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)不僅可以針對保護(hù)對象進(jìn)行保護(hù)，而且還可以跳出關(guān)聯(lián)點或是在本保護(hù)對象之外發(fā)連跳命令，其可以對智能電網(wǎng)故障進(jìn)行診斷，實現(xiàn)對故障的隔離和修復(fù)，即使與電網(wǎng)關(guān)聯(lián)的設(shè)備發(fā)生故障，則繼電保護(hù)裝置也可以有效的對其進(jìn)行隔離，確保電網(wǎng)能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

2.2 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)核心技術(shù)

2.2.1 廣域保護(hù)技術(shù)

廣域保護(hù)技術(shù)即是針對電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的子集，把子集認(rèn)作是進(jìn)行電網(wǎng)運(yùn)行障礙分析和處理的最小單位，在一定范圍內(nèi)進(jìn)行繼電保護(hù)信息的采集和分析，迅速找出故障原因，及時進(jìn)行處理，廣域繼電保護(hù)包括安全自動控制和繼電保護(hù)，前者是為了給電網(wǎng)自我控制和修復(fù)提供更多的解決方案。其中，廣域繼電保護(hù)的最為關(guān)鍵的作用就是可以在根本上解決了傳統(tǒng)繼電保護(hù)整定配合復(fù)雜的難題，從而促進(jìn)了繼電保護(hù)自適應(yīng)能力的提高。

2.2.2 保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)

基于智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)中，現(xiàn)代智能電網(wǎng)要求繼電保護(hù)自適應(yīng)裝置可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖?，其中涉及保護(hù)系統(tǒng)的重構(gòu)技術(shù)。其實，繼電保護(hù)系統(tǒng)本身就具有重構(gòu)功能和自我診斷功能，甚至還可以在繼電保護(hù)元件無法正常工作時，自動去尋找替代元件，以恢復(fù)繼電保護(hù)的功能。因此，為了能夠達(dá)到上述要求，應(yīng)該對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行重新構(gòu)建。

2.2.3 電子式互感器、合并單元、智能終端等智能設(shè)備的應(yīng)用

在智能電網(wǎng)的完善當(dāng)中，智能一次設(shè)備的安裝及二次設(shè)備的光線網(wǎng)絡(luò)化，為電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息的實時高效采集提供了技術(shù)支撐，為智能電網(wǎng)對自身狀態(tài)進(jìn)行分析，尤其是進(jìn)行評估工作，提供更加準(zhǔn)確的運(yùn)行信息，從而促進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)性能的提高。電子式互感器是用以傳輸正比于被測量的量，供給測量儀器、儀表和繼電保護(hù)或控制裝置。電子式互感器與傳統(tǒng)電磁式互感器相比有較大優(yōu)勢：電子式互感器沒有鐵芯，沒有傳統(tǒng)互感器的磁飽和和鐵磁諧振問題，抗干擾能力強(qiáng)；動態(tài)范圍大，一個電子式互感器可以同時滿足計量和保護(hù)的需要；二次可直接輸出數(shù)字信號與其他智能設(shè)備接口，滿足智能電網(wǎng)的要求。

合并單元的作用是將互感器傳遞過來的電流電壓值進(jìn)行合并同步處理后，按照一定的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，將采樣值傳送給保護(hù)測控及計量等裝置。合并單元可以是互感器的一個組成件，也可以是一個分立單元。智能終端與一次設(shè)備采用電纜連接，與保護(hù)、測控等二次設(shè)備采用光纖連接，實現(xiàn)對一次設(shè)備的測量、控制等功能。相當(dāng)于集成了常規(guī)變電站操作箱和測控裝置的部分功能。

2.2.4 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及光纜的大量應(yīng)用

常規(guī)變電站綜合自動化系統(tǒng)只有站控層交換機(jī)，所有保護(hù)測控裝置均連接至站控層交換機(jī)。智能變電站除了站控層交換機(jī)還需要配置過程層GOOSE交換機(jī)和過程層SV交換機(jī)。智能變電站中合并單元將交流電流電壓量實現(xiàn)了數(shù)字化輸出，并采用光纖傳輸；繼電保護(hù)設(shè)備之間的跳合閘命令和聯(lián)閉鎖信息也通過光纜直接連接，采用GOOSE機(jī)制傳輸；傳統(tǒng)電纜已被大量的光纜取替。

3 繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 網(wǎng)絡(luò)化

在智能電網(wǎng)中變電站已開始向數(shù)字化方向發(fā)展，繼電保護(hù)信號可以直接與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，有效的實現(xiàn)了繼電保護(hù)裝置的簡化。由于繼電保護(hù)裝置作為一種智能終端，收集經(jīng)過分析后可以自行傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心，這樣通過網(wǎng)絡(luò)即可獲取故障的信息和數(shù)據(jù)，而且用戶也可以對網(wǎng)絡(luò)上的信息進(jìn)行共享，使繼電保護(hù)裝置的性能得以更好的發(fā)揮出來。

3.2 自動整定

當(dāng)前智能電網(wǎng)建設(shè)中，根據(jù)電力運(yùn)行方式和故障變化情況，利用自適應(yīng)繼電保護(hù)來實現(xiàn)對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，這種繼電保護(hù)裝置能夠更好的與電力系統(tǒng)的變化進(jìn)行適應(yīng)，實現(xiàn)對繼電保護(hù)性能的改善，而且對頻率變化和過渡電阻問題都能很好的解決。

3.3 數(shù)字化

當(dāng)前智能電網(wǎng)中，由于互感器傳輸性能得以有效的提升，所以設(shè)備的故障率得以進(jìn)一步降低，而且隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字化傳感器在繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，勢必能夠更好的提升繼電保護(hù)技術(shù)的水平，使繼電保護(hù)裝置的性能更上一個新的臺階。

4 結(jié)束語

當(dāng)前智能電網(wǎng)發(fā)展的速度在不斷加快，這就有效的促進(jìn)了繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展水平。隨著繼電保護(hù)裝置性能的不斷改善，這對我國智能電網(wǎng)健康、持續(xù)的發(fā)展將起到極為重要的意義。

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