文/樊曉春 何浩

近年來，由于我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展尤為迅猛，致使各個行業(yè)領(lǐng)域?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的要求也越來越高。在社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的背景下，我國的互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)也獲得了較大的進(jìn)步，而智能電網(wǎng)也由此產(chǎn)生，并被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。智能電網(wǎng)是國家電力事業(yè)發(fā)展的主流趨勢，隨著社會用電需求的不斷增長，新時代越來越多的先進(jìn)技術(shù)逐漸應(yīng)用在其中，并以此大大促進(jìn)了我國電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。繼電保護(hù)是智能電網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)，與電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行關(guān)系密切，其重要性不言而喻。然而，我國當(dāng)下的智能電網(wǎng)由于與繼電保護(hù)發(fā)展速度不匹配的情況而引發(fā)諸多問題。因此，為了更好地突出智能電網(wǎng)自身的各項(xiàng)優(yōu)勢，繼電保護(hù)工作人員應(yīng)不斷創(chuàng)新改進(jìn)繼電保護(hù)設(shè)備裝置，并以此為工作重點(diǎn)，進(jìn)而不斷提高繼電保護(hù)設(shè)備的安全運(yùn)行，以推動我國電力事業(yè)不斷向前發(fā)展。

1 智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的定義

1.1 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的組成

智能電網(wǎng)主要以物理性電網(wǎng)為基礎(chǔ)條件，并通過將現(xiàn)代化多種信息技術(shù)和新型傳感器測量技術(shù)與現(xiàn)階段物理電網(wǎng)相結(jié)合而形成的一種新形勢電網(wǎng)。智能電網(wǎng)的形成與發(fā)展較好地解決了我國當(dāng)前存在能源不足的這一問題，并使生態(tài)環(huán)境也得到了一定的改善。智能電網(wǎng)分別包含了輸配電系統(tǒng)中全部節(jié)點(diǎn)信息、電廠直接過渡到用戶、以及電能間雙向流動所出現(xiàn)的傳輸網(wǎng)絡(luò)。由于智能電網(wǎng)發(fā)展較為迅速，人們對于繼電保護(hù)工作的要求也日漸升高，然而智能電網(wǎng)在供、發(fā)電上的流程與傳統(tǒng)電網(wǎng)有所不同，因此關(guān)于繼電保護(hù)的工作方式也有所不相同。智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的工作原理為經(jīng)傳感器監(jiān)控電網(wǎng)設(shè)備，后再通過互聯(lián)網(wǎng)整理分析所獲得的信息，以這種方式來減少外界的干擾，從而避免出現(xiàn)大范圍停電的現(xiàn)象。

1.2 智能電網(wǎng)環(huán)境下對繼電保護(hù)工作的新要求

在當(dāng)前智能電網(wǎng)的環(huán)境下，要求智能電網(wǎng)必須與繼電保護(hù)共同發(fā)展，做到相輔相成。智能電網(wǎng)是我國基礎(chǔ)建設(shè)的主要環(huán)節(jié)之一，必須具備較強(qiáng)的自我修復(fù)能力，而對于智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的要求同樣是具備較強(qiáng)的故障診斷能力以及自愈能力，同時還要具備自我隔離能力，防止在故障發(fā)生后出現(xiàn)大面積停電的問題。

2 智能電網(wǎng)下繼電保護(hù)工作的存在問題

2.1 大電網(wǎng)問題

大電網(wǎng)是指我國現(xiàn)有的資源與負(fù)荷整體呈現(xiàn)出一種逆向分布的形勢，其主要能源多分布在我國西北部，包括煤礦資源、水力資源、風(fēng)能型城市等，且我國用電負(fù)荷較集中的地方又在南部及一些沿海地區(qū)，地域相距都比較遠(yuǎn)，由此可以看出我國電網(wǎng)的分布形式十分特殊。因此為了能更好的滿足大部分地區(qū)的需求，國家電網(wǎng)不得不通過超高壓、特高壓、遠(yuǎn)距離等輸電形式來優(yōu)化資源。但是隨著用電負(fù)荷一天天的加大和電網(wǎng)模式的錯綜復(fù)雜，電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行壓力逐漸增強(qiáng)，且系統(tǒng)運(yùn)行的安全隱患也越來越明顯。故國家的電力有關(guān)部門應(yīng)給予直流輸電大容量、社會綜合效益明顯特征、高利用率足夠的重視。

2.2 新能源電力互補(bǔ)電源問題

就我國目前新能源的發(fā)展形勢來看，水電站、燃?xì)庹镜荣Y源總體還是偏少，無法與新能源互補(bǔ)。因新能源電力存在穩(wěn)定性差、波動大等問題，故而難以使電力穩(wěn)定的輸出，加上互補(bǔ)資源的欠缺，更進(jìn)一步加劇了已建好能源裝機(jī)無法并網(wǎng)的問題。若是新能源無法并網(wǎng)則會使系統(tǒng)調(diào)峰容量降低，甚至?xí)档碗娋W(wǎng)安全裕度。因此，如果不能及時解決新能源電力的就地平衡問題，必然會嚴(yán)重影響整個電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2.3 配電網(wǎng)發(fā)展滯后

電力供應(yīng)的單向消費(fèi)模式會使電網(wǎng)與用戶之間欠缺互動，并使負(fù)荷峰谷差額變大，同時也會降低階段性的用電負(fù)荷率。要想有效控制節(jié)約成本和提高用戶的用電效率，就必須不斷優(yōu)化加強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)裝置，增加與用戶間的互動。智能電網(wǎng)的首要任務(wù)是盡可能滿足用戶在用電方面的需求，而配網(wǎng)則需不斷調(diào)整繼電保護(hù)技術(shù)，特別是在當(dāng)前多種可再生資源不斷涌入網(wǎng)內(nèi)的情況下，對用戶終端輸電入網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)備的功能、性能不斷強(qiáng)化，保障負(fù)荷與電源交互的安全性。

2.4 設(shè)備裝置保護(hù)未得到完善

設(shè)備裝置保護(hù)的完善與否對智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)工作具有重要的意義，而繼電保護(hù)的設(shè)備裝置也應(yīng)具備跟隨智能電網(wǎng)更新與發(fā)展的能力。與此同時，國家相關(guān)電力企業(yè)也應(yīng)該將智能電網(wǎng)的運(yùn)作環(huán)境與機(jī)電保護(hù)的實(shí)際運(yùn)作狀況相結(jié)合，從而制定出相應(yīng)的設(shè)備完善計(jì)劃，是繼電保護(hù)系統(tǒng)的整體性不斷得到優(yōu)化。由于智能電網(wǎng)對繼電保護(hù)的要求較高，故對于繼電保護(hù)設(shè)備裝置方面的要求也同樣較高，因此我國當(dāng)前各電力企業(yè)最主要的發(fā)展目標(biāo)及研究重點(diǎn)應(yīng)該是不斷優(yōu)化完善繼電保護(hù)設(shè)備。但是有關(guān)于繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備采樣集處理的適應(yīng)性及更新速度卻受到一定限制，并且基礎(chǔ)零件的性能也不是最佳，從而影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3 智能電網(wǎng)背景下繼電保護(hù)控制對策

3.1 廣域保護(hù)

廣域保護(hù)是指智能電網(wǎng)在運(yùn)行中，通過對電網(wǎng)子集以繼電保護(hù)形式為分析對象的運(yùn)行單位，并根據(jù)子集的運(yùn)行情況從中選擇合適的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，以此掌握了解智能電網(wǎng)系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀況。廣域保護(hù)在實(shí)際工作中就是把整個電網(wǎng)按照不同區(qū)域來劃分，再對已劃分的區(qū)域?qū)嵤├^電保護(hù)，其主要分為控制、保護(hù)兩個組成部分?？刂剖侵鸽娋W(wǎng)在運(yùn)行時具有故障自我修復(fù)能力，保證電力系統(tǒng)在運(yùn)行時能進(jìn)行自我保護(hù)；保護(hù)是指對整個電網(wǎng)的安全運(yùn)行進(jìn)行保護(hù)，并具有判斷故障發(fā)生原因的能力，進(jìn)而制定相應(yīng)的解決策略。廣域保護(hù)對整個繼電保護(hù)工作十分重要，是可以保證智能電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要組成部分。

3.2 應(yīng)用系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)

系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)是一項(xiàng)維持電網(wǎng)智能發(fā)展不可或缺的技術(shù)，智能電網(wǎng)的核心系統(tǒng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)不同，先進(jìn)的電網(wǎng)系統(tǒng)是引進(jìn)新設(shè)備、新技術(shù)的主要前提。但智能電網(wǎng)中具有多處重新構(gòu)制過的系統(tǒng)，致使其結(jié)構(gòu)與性能都發(fā)生了嚴(yán)重變化，因此，對系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)應(yīng)合理使用，如此才能滿足智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的工作新要求。繼電保護(hù)工作要求包括繼電保護(hù)中的維修、診斷故障等，例如，電網(wǎng)在運(yùn)行過程中某一零件發(fā)生了問題，那么系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)就可以幫助其自動修復(fù)，并及時解決出現(xiàn)的問題，這是系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)自身優(yōu)勢之一。而傳統(tǒng)的電網(wǎng)則不能使用系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)，也無法自行維護(hù)。因此，相比傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)更能提高電網(wǎng)的工作質(zhì)量。

3.3 繼電保護(hù)多元化發(fā)展

為了更好地提升繼電保護(hù)設(shè)備的質(zhì)量與效益，繼電保護(hù)的發(fā)展必須與智能電網(wǎng)應(yīng)用過程中的實(shí)際狀況相結(jié)合，并從中找出其“智慧性”與“功能性”之間的契合點(diǎn)，進(jìn)而推動繼電保護(hù)多元化的發(fā)展與創(chuàng)新改進(jìn)。例如，智能電網(wǎng)中融合了大量的數(shù)字技術(shù)，繼電保護(hù)可朝著數(shù)字化方向發(fā)展，將傳感器不斷往數(shù)字化方向升級，不但能增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息傳輸，還能減少傳感器出現(xiàn)的不良事件，使其穩(wěn)定性更高。此外，數(shù)字化也可將大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引進(jìn)繼電保護(hù)工作中，而在大數(shù)據(jù)的支撐下，繼電保護(hù)設(shè)備裝置可將采集到的各種正?；蚬收闲畔⒉粩唷爸腔刍备倪M(jìn)，以提升繼電保護(hù)裝置的性能。

3.4 完善、增強(qiáng)設(shè)備與系統(tǒng)功能

在繼電保護(hù)設(shè)備裝置中應(yīng)合理使用傳感器，利用其自身優(yōu)勢完善設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)，并從中獲取一定的信息，將信息參數(shù)轉(zhuǎn)化為繼電保護(hù)系統(tǒng)中功能技術(shù)的依據(jù)，從而保證繼電保護(hù)裝置的安全性與可靠性。繼電保護(hù)裝置在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，需格外注重自然環(huán)境因素和整個運(yùn)行中產(chǎn)生的影響因素，如雨雪天氣、大風(fēng)天氣等都會造成傳感器出現(xiàn)震動、接線松動等不良事件。因此，電力企業(yè)相關(guān)部門應(yīng)對繼電保護(hù)裝置設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測，并對整體特征進(jìn)行綜合性分析。此外，繼電設(shè)備的應(yīng)用還能使電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況更加全面，并能保證傳感器獲取的信息更加準(zhǔn)確，從而緩解系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的壓力。

4 結(jié)束語

綜上所述，繼電保護(hù)是智能電網(wǎng)運(yùn)行中的首要防線，大力建設(shè)智能電網(wǎng)對于我國電力事業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義。因此，對于維持智能電網(wǎng)正常穩(wěn)定運(yùn)行的繼電保護(hù)系統(tǒng)的要求與標(biāo)準(zhǔn)也更加嚴(yán)格?，F(xiàn)階段中，繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行存在的問題將會是繼電保護(hù)工作人員關(guān)注的重點(diǎn)，要求必須要應(yīng)用各種科學(xué)理論、新技術(shù)、高性能信息化設(shè)備來對這些問題進(jìn)行解決，本著自主創(chuàng)新原則，切實(shí)打造出安全可靠的智能電網(wǎng)。