梁 晶，梁 嚴(yán)

（1.云南師范大學(xué)太陽能研究所，云南昆明 650500；2.河北水利電力學(xué)院電氣工程學(xué)院，河北滄州 061000）

0 引言

如今智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，而繼電保護卻不能滿足智能電網(wǎng)建設(shè)的需求。因此在電網(wǎng)運行的過程中，應(yīng)采取有效的措施快速發(fā)現(xiàn)并隔離故障。智能電網(wǎng)在運行中也應(yīng)具備自愈功能，快速定位與隔離故障，并更新系統(tǒng)，有效實現(xiàn)在線保護的功能。

1 智能電網(wǎng)概述

智能電網(wǎng)在運行的過程中以物理性的電網(wǎng)為主要的基礎(chǔ)，將電網(wǎng)與現(xiàn)代通信、計算機信息和新型傳感測量技術(shù)充分地融為一體，這種新型電網(wǎng)形式緩解了我國能源短缺的現(xiàn)狀，同時也有效控制了生態(tài)環(huán)境污染問題，達到了節(jié)能環(huán)保的目的。智能電網(wǎng)在發(fā)展中主要以特高壓為電網(wǎng)核心，不同等級電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展為基礎(chǔ)，合理利用新材料和新工藝實現(xiàn)傳統(tǒng)電網(wǎng)的信息化和綠色化建設(shè)。

智能電網(wǎng)背景下的繼電保護概念體系，為電力企業(yè)在能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和競爭提供了有利條件。智能電網(wǎng)建設(shè)是電力系統(tǒng)發(fā)展的主要內(nèi)容，而繼電保護裝置是智能電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵。繼電保護裝置具有監(jiān)控、檢測和保障智能電網(wǎng)運行狀態(tài)的功能，因此在智能電網(wǎng)建設(shè)中也起到了不可忽視的作用[1]。且繼電保護裝置應(yīng)對智能電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中明顯的不足進行科學(xué)的分析和有效的處理，將處理的信息和成效及時反饋給有關(guān)部門，對系統(tǒng)進行更加全面的檢查。

在智能電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)和運行中，需結(jié)合對監(jiān)控系統(tǒng)以及關(guān)鍵節(jié)點運行情況的分析，來調(diào)整繼電保護系統(tǒng)的保護定值以及系統(tǒng)運行的功能，從而使保護系統(tǒng)滿足不同狀態(tài)的需要。另外，變電站數(shù)字化與信息化技術(shù)在不斷發(fā)展，實現(xiàn)了大范圍應(yīng)用。由于互感器元件不斷更新和發(fā)展，繼電保護裝置采樣、邏輯和執(zhí)行功能也必須要順應(yīng)環(huán)境的變化，繼電保護和相關(guān)技術(shù)需不斷地革新和完善。不僅如此，在工作中，工作人員的工作能力、設(shè)備的可靠性以及安全性也成為了當(dāng)前應(yīng)高度關(guān)注的主要內(nèi)容。

2 智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護問題

2.1 保護范圍有待明確

目前，盡管電力企業(yè)發(fā)展速度明顯加快，但是智能電網(wǎng)技術(shù)還需要進一步推廣，在我國的電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中依然存在諸多的傳統(tǒng)電網(wǎng)，進而限制了繼電保護的應(yīng)用范圍[2]。繼電保護技術(shù)也沒有明確其使用范圍，繼電保護應(yīng)用依然需要不斷完善，在這一過程中還存在著保護不及時和不到位的問題，對此，要積極優(yōu)化和完善繼電保護技術(shù)。

2.2 保護力度有待增強

近年來我國十分重視電力行業(yè)的發(fā)展，智能電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)也得到了不斷的改革和完善。但是部分企業(yè)過于重視短期利益，在電網(wǎng)建設(shè)中操之過急，忽視了繼電保護技術(shù)的發(fā)展，因此也出現(xiàn)了繼電保護技術(shù)無法滿足智能電網(wǎng)建設(shè)要求的問題。在智能電網(wǎng)引入并應(yīng)用新技術(shù)時，出現(xiàn)上述風(fēng)險的可能性明顯提高。對此，應(yīng)合理利用繼電保護技術(shù)對其進行處理，從而確保系統(tǒng)的安全運行，避免系統(tǒng)運行中產(chǎn)生巨大經(jīng)濟損失。

2.3 保護設(shè)備有待完善

繼電保護在智能電網(wǎng)運行中扮演著重要的角色，繼電保護設(shè)備也是智能電網(wǎng)繼電保護的基礎(chǔ)。隨著智能電網(wǎng)環(huán)境和運行狀態(tài)的變化，繼電保護設(shè)備也應(yīng)做出相應(yīng)調(diào)整。這里智能電網(wǎng)對繼電保護設(shè)備提出了更為嚴(yán)格和細(xì)致的要求。電力企業(yè)需要結(jié)合繼電保護技術(shù)以及智能電網(wǎng)發(fā)展的基本現(xiàn)狀，購進符合技術(shù)要求的繼電保護技術(shù)。與此同時還要高度重視保護設(shè)備的性能，進而保證繼電保護的效果。若繼電保護設(shè)備出現(xiàn)明顯的運行故障，需及時采取有效措施加以處理。充分、全面地了解智能電網(wǎng)的環(huán)境和繼電保護技術(shù)的基本情況，對于繼電保護設(shè)備的保護有著十分重要的作用。

2.4 配電網(wǎng)發(fā)展緩慢

單向的電力供應(yīng)消費模式下，電網(wǎng)與用戶之間的互動明顯不足，這也在一定程度上加大了負(fù)荷峰谷的差值，降低了用電負(fù)荷率。若要降低投資的金額，達到節(jié)能的效果就要采取有效的措施推動智能電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，從而使系統(tǒng)與用戶之間形成良好的互動，充分調(diào)動用戶的積極性。再者，電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)及時掌握用戶的輸電能力反饋，配網(wǎng)需根據(jù)繼電保護技術(shù)進行適度的改進。目前，新能源飛速進步，電網(wǎng)建設(shè)中也引入了多種新能源。對此，要采取多種措施完善繼電保護的功能，維護負(fù)荷與電源交互的安全性[3]。

2.5 繼電保護裝置范圍尚不明確

電力系統(tǒng)運行中，智能電網(wǎng)推廣的范圍還需要不斷擴大，很多地區(qū)的電網(wǎng)依然沿用傳統(tǒng)的模式，因此繼電保護的管理范圍模糊，阻礙了繼電保護智能化的發(fā)展。在過渡發(fā)電環(huán)節(jié)，由于電網(wǎng)之間穿插十分復(fù)雜，使得繼電保護裝置運行中所提取的信息不夠清晰，影響了繼電保護的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，出現(xiàn)了保護延時的問題，無法滿足當(dāng)前電網(wǎng)智能化的基本要求。

3 智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護技術(shù)

3.1 廣域保護技術(shù)

以電網(wǎng)為基礎(chǔ)對其進行細(xì)分，形成子集。且廣域保護技術(shù)主要利用電力網(wǎng)絡(luò)子集來分析和解決電網(wǎng)運行中出現(xiàn)的故障。該技術(shù)能夠?qū)τ行У臄?shù)據(jù)信息進行全面科學(xué)地分析，進而明確故障原因，然后再針對故障的主要原因提出有效的應(yīng)對策略。廣域的繼電保護技術(shù)主要涉及到2個內(nèi)容：①安全自動控制?？蓱?yīng)用于電網(wǎng)運行中發(fā)生故障阻礙其正常運行的工況下，其能夠自動解決系統(tǒng)的基礎(chǔ)問題，保證了電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行；②繼電保護。繼電保護技術(shù)主要應(yīng)用于較為復(fù)雜的電網(wǎng)故障中。采取科學(xué)有效的繼電保護措施能夠順利解決系統(tǒng)故障，另外還可使繼電保護技術(shù)更好地順應(yīng)和滿足智能電網(wǎng)的發(fā)展需求。

3.2 保護系統(tǒng)的自身重構(gòu)技術(shù)

時代在不斷地發(fā)展和進步，智能電網(wǎng)技術(shù)也得到了一定的完善，因此繼電保護技術(shù)也要順應(yīng)智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢，提升技術(shù)的自適應(yīng)能力，進而更好地適應(yīng)智能電網(wǎng)的運行需求。此外，繼電保護系統(tǒng)自身重構(gòu)技術(shù)也應(yīng)具備強大的自我診斷和自我修復(fù)能力。如系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)了某一部分失靈的問題，智能電網(wǎng)能夠自主查找系統(tǒng)故障位置，并且查找可替代故障元件的部件，以此保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。但是這種處理方式也會使繼電保護系統(tǒng)無法充分發(fā)揮其功能，所以必須要重新構(gòu)建適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展的繼電保護系統(tǒng)。

3.3 智能設(shè)備和新型電子傳感器的應(yīng)用

智能電網(wǎng)的平穩(wěn)發(fā)展需要高質(zhì)量智能化設(shè)備的支持，利用智能化電子設(shè)備能夠更加準(zhǔn)確地判斷電網(wǎng)設(shè)備運行的基本情況。也就是說在智能電網(wǎng)發(fā)展中需要一個穩(wěn)定且功能齊全的控制中心設(shè)備，應(yīng)覆蓋所有的環(huán)節(jié)，如電力能源的使用和轉(zhuǎn)換等。再者，控制中心設(shè)備也可幫助人們及時了解智能電網(wǎng)設(shè)備的運行狀況，第一時間發(fā)現(xiàn)問題，從而提高管理效率。電壓傳感器是應(yīng)用最為廣泛的智能感應(yīng)技術(shù)。人們可利用電壓傳感器來收集需要的數(shù)據(jù)，這樣也可為日后的設(shè)備故障維修提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)支持，促進繼電保護系統(tǒng)的優(yōu)化和完善。

4 繼電保護裝置的發(fā)展趨勢

4.1 繼電保護的多元化

為了充分保證繼電保護裝置的效益，提高繼電保護裝置的質(zhì)量，在繼電保護裝置發(fā)展中，要全面結(jié)合智能電網(wǎng)應(yīng)用實際，同時還要準(zhǔn)確把握智能性與功能性的結(jié)合點，從而促進繼電保護的多元化發(fā)展，推動繼電保護的創(chuàng)新和優(yōu)化。繼電保護一方面需具備傳統(tǒng)的功能，另一方面還要利用其靈活的優(yōu)勢，監(jiān)督和調(diào)控輸電效率以及雙向傳輸指標(biāo)，有效降低能源消耗，增大經(jīng)濟效益。

4.2 繼電保護的數(shù)字化、智慧化

智能電網(wǎng)當(dāng)中涵蓋了不同類型的數(shù)字技術(shù)，這也意味著繼電保護數(shù)字化也成為了繼電保護發(fā)展的主要趨勢。數(shù)字化傳感器發(fā)展水平不斷提高，一方面優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)墓δ埽硪环矫嬉苍谝欢ǔ潭壬蠝p少了傳統(tǒng)傳感器應(yīng)用中的諸多不足，進而有效維護了傳感器的穩(wěn)定性和科學(xué)性。在傳感器升級時，傳感器中的輔助功能也會較以往更加完善。不僅如此，數(shù)字化也可將大數(shù)據(jù)技術(shù)融入到繼電保護當(dāng)中。受大數(shù)據(jù)的支持，繼電保護裝置能夠采集不同類型的正常和故障信息，從而使繼電保護的性能具有較強的邏輯性和智慧性特征。

5 結(jié)語

在信息技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的過程中，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為電網(wǎng)發(fā)展中不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，而繼電保護是智能電網(wǎng)發(fā)展的基本前提，所以就要在智能電網(wǎng)環(huán)境下更加科學(xué)地應(yīng)用繼電保護技術(shù)。這就要求專業(yè)的工作人員加大研究力度，制定出更加完善的方案，全面推動智能電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展。