葛靈艷

[摘 要]在電力系統(tǒng)的電力輸送過程中，智能電網(wǎng)具有強(qiáng)大的電力輸送功能，并且還能有效保證其安全與穩(wěn)定。同時(shí)，在做好環(huán)境保護(hù)的工作下，它還能減少對(duì)環(huán)境的污染，提高資源與能源的利用效率，從而有效提高電力系統(tǒng)的工作質(zhì)量與效率。在整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行方式中，智能電網(wǎng)可以起到良好的調(diào)整作用，并且還可以實(shí)現(xiàn)電源、電網(wǎng)以及電網(wǎng)等方面信息資源的共享。當(dāng)然，智能電網(wǎng)中各種高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也會(huì)對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。本文根據(jù)筆者工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)的原理、智能電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的影響以及智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)及發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討。

[關(guān)鍵詞]智能電網(wǎng)； 繼電保護(hù)； 原理； 影響

一、智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)的原理

在智能電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，其發(fā)電、配電、輸電等電氣設(shè)備的監(jiān)控，都是由傳感器來完成的，并在此基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行收集與整合，最后作出有效的分析，以達(dá)到適時(shí)監(jiān)測的效果，這樣就能實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)定值與保護(hù)功能的遠(yuǎn)程監(jiān)控與修正。對(duì)于繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用來說，其保護(hù)裝置除了確保保護(hù)對(duì)象信息的安全之外，還能夠關(guān)聯(lián)到其它電氣設(shè)備的運(yùn)行信息。在此過程中，就能實(shí)現(xiàn)資源的有效共享。在這種情況下，繼電保護(hù)裝置不僅能夠準(zhǔn)確找到故障的發(fā)生點(diǎn)，而且還能夠在無人干預(yù)的情況下，實(shí)現(xiàn)故障的自我修復(fù)，從而保證電力系統(tǒng)供電的連續(xù)性與完整性。

二、智能電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的影響

在電力系統(tǒng)中，智能電網(wǎng)通常是復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這跟傳統(tǒng)電網(wǎng)中的簡單環(huán)網(wǎng)機(jī)構(gòu)是有本質(zhì)上的區(qū)別。但是，在復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，單一的保護(hù)裝置還是存在著一定的缺陷，比如信息少，整定難等等，所以這會(huì)對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生一定的影響。

1.數(shù)字化。對(duì)于智能電網(wǎng)來說，數(shù)字化使其最基本的特點(diǎn)之一，這也是它與傳統(tǒng)電網(wǎng)最重要的區(qū)別，所以，繼電保護(hù)技術(shù)也應(yīng)該朝著數(shù)字化的方向發(fā)展，以適應(yīng)時(shí)代的需要，比如信息傳輸?shù)臄?shù)字化、測量手段的數(shù)字化等等。

2.網(wǎng)絡(luò)化。隨著智能技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，繼電保護(hù)操作人員的工作方式也必將會(huì)發(fā)生變化，為信息平臺(tái)的建立，也會(huì)促進(jìn)智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。在這種情況下，繼電保護(hù)技術(shù)也應(yīng)該往網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

3.廣域化。在智能電網(wǎng)的快速建設(shè)過程中，整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的壓力也會(huì)越來越大，同時(shí)，出現(xiàn)故障的機(jī)率也會(huì)大幅上升。針對(duì)這種情況，可以充分利用廣域測量技術(shù)進(jìn)行后備的保護(hù)服務(wù)，這樣就能提高整個(gè)保護(hù)裝置的性能，以確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。

4.自整定技術(shù)。當(dāng)前，很多智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)的機(jī)構(gòu)所采用的是一種剛性的結(jié)構(gòu)，而且其中的連接方式、保護(hù)對(duì)象等內(nèi)容，都是預(yù)先設(shè)定好的。在傳統(tǒng)電網(wǎng)中，系統(tǒng)的整定是通過保護(hù)線路的實(shí)際運(yùn)行情況來實(shí)現(xiàn)的。而在智能電網(wǎng)中，繼電保護(hù)能夠充分地運(yùn)用全網(wǎng)的信息資源，這樣它就能進(jìn)行實(shí)時(shí)的判斷，以達(dá)到整定的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)系統(tǒng)整定的自動(dòng)化與配置的自動(dòng)化。

三、智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)

1.繼電保護(hù)在傳統(tǒng)電網(wǎng)中的組成。我國的傳統(tǒng)電網(wǎng)中，繼電保護(hù)的電源點(diǎn)潮流流向是固定的，其輸出本策的電氣量主要包括三相的電流和電壓。要充分發(fā)揮繼電保護(hù)的功能，需要對(duì)電氣量進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)判。避免因操作的不合理，導(dǎo)致相關(guān)性能的發(fā)揮不正常。

2.智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的構(gòu)成和升級(jí)。智能電網(wǎng)的發(fā)電方式采用的是交互式和分布式的，因而加大繼電保護(hù)的難度。而且在現(xiàn)代信息和通信技術(shù)的推動(dòng)下，數(shù)字化技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用逐步產(chǎn)生新的優(yōu)勢，所以需要不斷探索新的繼電保護(hù)原理。在如今的智能電網(wǎng)中，傳感器的應(yīng)用使電力系統(tǒng)的發(fā)電和供電有了實(shí)時(shí)的監(jiān)控，將各種收集的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)整合分析，及時(shí)修補(bǔ)不合理之處。對(duì)于智能電網(wǎng)的升級(jí)，主要是數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展迅速。利用數(shù)字化的傳感器可提高繼電保護(hù)的整體性能，簡化原有的輔助功能，為實(shí)現(xiàn)電氣量信息傳輸?shù)恼鎸?shí)性和保護(hù)繼電設(shè)備的裝置性能提供了有效的便利。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)對(duì)于信息的獲取和放松實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的運(yùn)營，將網(wǎng)站內(nèi)的各種信息實(shí)現(xiàn)共享，不斷簡化繼電保護(hù)的配置是智能電網(wǎng)有待研究的技術(shù)問題。

3.智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)原理。智能電網(wǎng)的運(yùn)行是應(yīng)用傳感器將電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況在發(fā)電、輸電、配電和供電的各種環(huán)節(jié)的高效監(jiān)控，將各種信息進(jìn)行整合分析，從而實(shí)現(xiàn)全體電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和保護(hù)。在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，繼電保護(hù)的功能不僅是保護(hù)傳感器的運(yùn)行信息，而且對(duì)其相關(guān)的設(shè)備運(yùn)作信息也要進(jìn)行保護(hù)。因此，必須確保信息的準(zhǔn)確才能實(shí)現(xiàn)共享。同時(shí)，如果保護(hù)裝置出現(xiàn)故障，需要能夠在人工不干預(yù)的情況下進(jìn)行恢復(fù)，避免大范圍的用電故障造成的威脅，從而提高智能電網(wǎng)供電運(yùn)行的穩(wěn)定性和有效性。

四、智能電網(wǎng)下繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢

對(duì)于繼電保護(hù)技術(shù)來說，它是對(duì)電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備進(jìn)行有效檢測保護(hù)的重要手段，同時(shí)，智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等都是它的未來發(fā)展趨勢，尤其是監(jiān)測、測量、保護(hù)以及數(shù)據(jù)通信的一體化。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)的智能電網(wǎng)運(yùn)行中，繼電保護(hù)技術(shù)除了要具備上述的功能之外，還應(yīng)該適應(yīng)高壓輸變電技術(shù)發(fā)展的要求，這樣才能有效適應(yīng)大機(jī)組電氣設(shè)備的正常運(yùn)行需要。

另外，在繼電保護(hù)技術(shù)中，廣域保護(hù)也是一個(gè)討論的熱點(diǎn)問題。在當(dāng)前電力系統(tǒng)的全國聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢下，如何才能做好電力系統(tǒng)的防線配置工作，還需要電力從業(yè)人員進(jìn)行深入的分析與研究。目前，國內(nèi)外在廣域保護(hù)的研究上，主要分為兩個(gè)層面的內(nèi)容：其一是對(duì)廣域信息的充分利用，并以此來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的邊界計(jì)算、安全的監(jiān)控以及狀態(tài)估計(jì)等等，它的側(cè)重點(diǎn)就在于對(duì)開發(fā)與利用廣域信息；其二是通過對(duì)廣域信息的利用，以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)功效的充分發(fā)揮。對(duì)于保護(hù)整定管理系統(tǒng)的研究來說，其保護(hù)整定技術(shù)已經(jīng)取得了顯著的成就，并且已經(jīng)由手工整定管理過渡到了機(jī)械整定管理，同時(shí)也提高了其整定的質(zhì)量與效率。在此過程中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效應(yīng)用，也促進(jìn)了保護(hù)整定值的集中式管理的發(fā)展。雖然，保護(hù)整定技術(shù)取得了一定的成就，但是在智能電網(wǎng)的快速發(fā)展過程中，這種技術(shù)還是存在著一定的差距。

當(dāng)前，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)整定管理技術(shù)來說，它必須正視以下幾個(gè)問題，并采取有效的措施加以解決：第一，系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚S護(hù)存在著很大的阻力。其中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c系統(tǒng)的參數(shù)是交由專門的整定人員進(jìn)行自我維護(hù)的，但是，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展過程中，系統(tǒng)的更新?lián)Q代速率非常快，網(wǎng)絡(luò)的變化也比較頻繁，所以這就給維護(hù)人員的工作帶來了極大的麻煩。同時(shí)，在此過程中我，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)維護(hù)的效果如何，將直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)保護(hù)整體的實(shí)際情況，還會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)定制的精準(zhǔn)度。第二，當(dāng)前，系統(tǒng)的定值計(jì)算與管理系統(tǒng)的定值是處于一種分離的狀態(tài)，通過計(jì)算機(jī)的整合之后，現(xiàn)場的個(gè)工作人員需要先進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)定值的下載，然后再通過手工的方式設(shè)置保護(hù)裝置。但是，這個(gè)操作過程需要耗費(fèi)大量的人力與時(shí)間，而且失誤率也比較大。

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