郝春曉

摘要：智能電網(wǎng)實際運行過程中，保障其穩(wěn)定性的首要環(huán)節(jié)就是繼電保護(hù)，在智能電網(wǎng)出現(xiàn)并發(fā)展中，繼電保護(hù)方式也必須及時做出轉(zhuǎn)變和調(diào)整。鑒于此，文章從智能電網(wǎng)建設(shè)給繼電保護(hù)帶來的機遇入手，對繼電保護(hù)重點研究的內(nèi)容進(jìn)行了分析，最后展開了智能電網(wǎng)下繼電保護(hù)的廣域保護(hù)研究，希望對我國相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展起到促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);繼電保護(hù)方式;

繼電保護(hù)技術(shù)是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)，一旦供電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)任何故障，繼電保護(hù)裝置就能迅速反應(yīng)，切除故障，并將故障信息上傳[1]，通知相關(guān)檢修人員在了解故障的基礎(chǔ)上解決問題，有效提高了對電網(wǎng)的保護(hù)水平，同時也提升了故障處理效率，并能夠在最短時間內(nèi)恢復(fù)供電。因此繼電保護(hù)技術(shù)有效保障了我國供電網(wǎng)絡(luò)的安全運行，降低了電網(wǎng)故障導(dǎo)致的經(jīng)濟損失。

一、智能電網(wǎng)概述

（一）智能電網(wǎng)的含義智能電網(wǎng)又被稱之為“電網(wǎng)2.0”，指的是電網(wǎng)的智能化。智能電網(wǎng)的建立前提是通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了雙向的集成與高速，且得到了較為先進(jìn)的各方面技術(shù)（如，先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、控制方法、決策支持系統(tǒng)以及傳感與測量技術(shù)等）作為支撐。之所以建立智能電網(wǎng)，其目的是為了提高電網(wǎng)的可靠性與安全性;同時，以此來實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的和諧統(tǒng)一。與普通的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)具有無可比擬的優(yōu)勢。一般而言，智能電網(wǎng)的優(yōu)勢主要包括自愈、穩(wěn)定、經(jīng)濟、兼容、集成以及優(yōu)化等。除此之外，智能電網(wǎng)能夠形成一個智能化的電網(wǎng)互動網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)了電網(wǎng)公司與用電用戶與用電用戶之間的實時連接與溝通。

（二）智能電網(wǎng)的特征一般而言，智能電網(wǎng)具有三個特征，即能夠?qū)崿F(xiàn)雙向數(shù)據(jù)聯(lián)通、分布著大量的傳感器以及能源的可拓展性。雙向數(shù)據(jù)聯(lián)通的實現(xiàn)，不僅能夠為供電公司提供一個智能分析電網(wǎng)性能及相關(guān)信息的工具，而且也能夠?qū)崿F(xiàn)供電公司與用電用戶的實時雙向互動。大量傳感器的分布，不僅能夠為電網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備與關(guān)鍵環(huán)節(jié)提供故障診斷的實時數(shù)據(jù)，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)的動態(tài)化管理，從而提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性與可靠性。能源的可拓展性，不僅能夠使得能源的智能化與分布式管理得以實現(xiàn)，而且還有利于綠色能源使用效率的提高。

二、智能電網(wǎng)繼電保護(hù)發(fā)展趨勢

所謂繼電保護(hù)，顧名思義，意指為預(yù)防電網(wǎng)及其相關(guān)設(shè)施設(shè)備出現(xiàn)系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況，而提供檢測保護(hù)的一種技術(shù)措施。隨著信息網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及電力事業(yè)的發(fā)展，信息科學(xué)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開始廣泛應(yīng)用于繼電保護(hù)技術(shù)中，三者逐步融合，成為一種集成化、智能化的新技術(shù)。與此同時，依托于智能保護(hù)技術(shù)的快速發(fā)展，以及于各領(lǐng)域中的延伸應(yīng)用，智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用和實踐也開始成為可能?，F(xiàn)階段，我國電網(wǎng)明顯呈現(xiàn)出保護(hù)、控制、測量及數(shù)據(jù)通信一體化的發(fā)展趨勢。

2.1信息數(shù)字化

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智能電網(wǎng)的數(shù)字化發(fā)展已經(jīng)成為必然趨勢。首先是電網(wǎng)檢測手段的數(shù)字化，例如智能電網(wǎng)中通過數(shù)字接口與電子互感器，實現(xiàn)了數(shù)字檢測[3]。其次是故障信息收集與傳輸?shù)臄?shù)字化。在傳統(tǒng)電網(wǎng)中，運行信息主要是通過電纜采用模擬量信息進(jìn)行傳輸，而智能電網(wǎng)則可以借助網(wǎng)絡(luò)光纖實現(xiàn)數(shù)字化傳輸，大大提高了新型傳輸?shù)男屎唾|(zhì)量

2.2繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化

隨著數(shù)字化變電站不斷推廣與建設(shè)，電網(wǎng)系統(tǒng)中的繼電保護(hù)技術(shù)也不斷向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。例如在電網(wǎng)信息傳輸方面，智能變電站的網(wǎng)絡(luò)化有效促進(jìn)了繼電保護(hù)的信息化發(fā)展。機電設(shè)備與變電站設(shè)備的緊密聯(lián)系，使得繼電保護(hù)范圍大大拓展。又如在信息傳輸方面，借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)繼電保護(hù)人員能夠更加及時準(zhǔn)確地傳輸各種繼電保護(hù)信息，實現(xiàn)了對智能電網(wǎng)的全局監(jiān)控，提高了智能電網(wǎng)的運行穩(wěn)定性。

2.3廣域化

傳統(tǒng)的繼電保護(hù)僅僅能夠利用單端量和雙端量采集信息，而廣域保護(hù)可采集多點、多類型信息，實現(xiàn)對繼電保護(hù)的控制，最終作用于告警或跳閘。廣域保護(hù)在實施過程中，可以對多類型、多點信息進(jìn)行融合，這些信息同故障都具有緊密的聯(lián)系，在綜合判斷信息的基礎(chǔ)上，有助于各種功能的實現(xiàn)，包括跳閘策略制訂、保護(hù)動作特性調(diào)整等。由此可見，在對廣域保護(hù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中可以從更加全面地角度對故障進(jìn)行檢測，從而有助于保護(hù)措施同系統(tǒng)運行方式變化進(jìn)行適應(yīng)，使保護(hù)對定值的依賴降低，確保保護(hù)動作的速度得以有效提升

2.4整定自動化

傳統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)主要是針對電網(wǎng)的中的被保護(hù)線路有效，因此保護(hù)范圍較小。而且由于保護(hù)的局限性整定值也會出現(xiàn)一定偏差，嚴(yán)重影響了繼電保護(hù)的效果。而智能電網(wǎng)可以有效將智能電網(wǎng)中的各種設(shè)備與線路緊密聯(lián)系起來，在整合中擴大了繼電保護(hù)的范圍，同時提升了繼電保護(hù)的實時性與準(zhǔn)確性。

2.5輸電靈活化

電網(wǎng)的智能化發(fā)展不僅僅提高了電網(wǎng)的運行效率，更重要的是讓整個電力系統(tǒng)變得更加高效，也更加靈活。這是由于在智能電網(wǎng)中應(yīng)用了靜止無功補償器、電能質(zhì)量控制裝置等裝備，促進(jìn)了智能電網(wǎng)輸電的靈活化。智能電網(wǎng)時代背景下繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展需依托于智能電網(wǎng)技術(shù)，故而兩者應(yīng)當(dāng)相輔相成，相互促進(jìn)。一方面，介于智能電網(wǎng)自身的一些特性，無疑為當(dāng)前幾點保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展提出了更高要求。具體分析而言，智能電網(wǎng)由海量傳感器構(gòu)成，這些傳感器對智能電網(wǎng)運營過程實行實時監(jiān)控，并將數(shù)據(jù)傳輸至智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)，由此實現(xiàn)電網(wǎng)的智能化管理。故而，智能電網(wǎng)下繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)當(dāng)注重對傳感器繼電保護(hù)，而這也是當(dāng)前智能電網(wǎng)下繼電保護(hù)的新要求之一。另一方面，智能電網(wǎng)具有自愈性特性，且電網(wǎng)為國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，由此，智能電網(wǎng)下繼電保護(hù)的新要求中不僅要求智能電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置需具有故障診斷和自我修復(fù)功能，還需具有快速自我隔離的性能，以便于阻斷電力故障之后大規(guī)模停電等不良事件的發(fā)生。

三.智能電網(wǎng)繼電保護(hù)建設(shè)策略

智能電網(wǎng)的健康發(fā)展需要匹配繼電保護(hù)技術(shù)的支持。因此針對智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)度，有針對性地進(jìn)行繼電保護(hù)建設(shè)策略，有利于智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。具體來說，可以包含以下幾個方面。

3.1構(gòu)建信息平臺

構(gòu)建高效穩(wěn)定信息平臺，借助智能電網(wǎng)的信息化特點，在運行中更精確地收集和傳遞狀態(tài)數(shù)據(jù)，為智能電網(wǎng)評估提供更可靠的信息支持。具體來說，智能電網(wǎng)下構(gòu)建繼電保護(hù)平臺，必須要以智能電網(wǎng)運行狀態(tài)為基礎(chǔ)，保障繼電設(shè)備的信息化發(fā)展。在信息平臺支持下繼電保護(hù)更加及時準(zhǔn)確地獲取智能電網(wǎng)信息，實現(xiàn)了同步監(jiān)控與保護(hù)。但是目前信息平臺建設(shè)尚未成熟，因此在技術(shù)支持下，要提升信息平臺建設(shè)速度，以促進(jìn)智能電網(wǎng)的快速發(fā)展。

3.2強化信息傳輸

隨著電網(wǎng)覆蓋面積的不斷增加，電網(wǎng)建設(shè)范圍以及電力傳輸距離也不斷增加，在長距離傳輸過程中，很容易導(dǎo)致信息信號的衰弱，影響信息傳輸質(zhì)量。因此要提高繼電保護(hù)的作用，就必須提高信息傳輸質(zhì)量。具體來說，可以通過技術(shù)創(chuàng)新和增加投入來創(chuàng)設(shè)高質(zhì)量的傳輸環(huán)境，實現(xiàn)電網(wǎng)的分級、分層保護(hù)，進(jìn)而為電網(wǎng)信息傳輸提供更高質(zhì)量的保護(hù)，使其有利于實現(xiàn)繼電保護(hù)的信息共享，滿足智能電網(wǎng)環(huán)境的需求。

結(jié)語：

智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展對我國電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、變、用等各個環(huán)節(jié)都提出了更高的要求，這就要求繼電保護(hù)技術(shù)需要更加完善。因此在智能電網(wǎng)下，我們要對繼電保護(hù)技術(shù)給予充足重視，滿足電力系統(tǒng)建設(shè)需要，以使其更好地服務(wù)于電力系統(tǒng)，促進(jìn)智能電網(wǎng)長久健康的發(fā)展。

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