智能電網下繼電保護研究

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分析智能電網下繼電保護是有必要的，結合當下智能電網下存在的不足和繼電保護技術，進一步完善優化提高智能電網環境。接下來，筆者結合實踐研究，對智能電網下繼電保護進行簡要分析。電力企業的快速發展滿足了人們用電需求，擴大電網建設范圍與資金投入。這是基于這一背景下，推動了智能電網的發展。智能電網中，繼電保護作為重要組成部分引進繼電保護技術進一步推動了智能電網功能發揮，實現電網建設的可持續發展。

1智能電網概述

智能電網結構復雜，智能電網具有電能管理與輸送功能，通過通訊技術確保電力企業實時監控電力系統運行，保證電網信息準確與高效搜集。智能電網還可以將搜集的數據資料集成并分享，提升信息資源使用率。智能電網環境下，通過自動化控制技術達到電網智能化，提升企業技術水平，讓電網、電力來源、用戶實現有效交互，推動和諧發展。智能電網系統重視智能服務體系的建設和管理，提升服務質量，為廣大用戶提供高質量用電服務，提高增值性服務。智能電網特點：（1）自愈性。智能電網具有實時、線上、連續的安全評估與分析能力，提升報警與防控能力、自動故障診斷、故障隔離、系統自我恢復能力。（2）兼容性。兼容可再生能源的有序、科學接入，分布式電源與微電網接入實現與用戶的交流互動，適用用戶多元化電能需求并提供用戶增值服務。（3）經濟性。兼容電力市場運行與電力交易，資源分配、節約電網消耗、實現能源的高效利用。第四，集成化。電網信息的高度集成與共享，統一的平臺與模型實現規范化、精細化控制。（4）相同裝置環境下，以往變電站繼電保護多采取接點直接跳閘，智能變電站選擇GOOSE網絡，信號通過網絡輸送至智能終端后跳閘。系統穩定性越高，運行檢測擴建則更強。（5）以往變電站保護設備，輸送信號是通過GOOSE協議展開網絡輸送。而智能變電站設置優先級別，通過GOOSE報文輸送。保護人員能夠經過全組傳動實驗，檢測變電站保護裝置輸送信號準確度并實時輸送。（6）光纖數字電流、電壓信號輸送影響著檢測數據同步性測驗，具有重要作用，例如：變壓器差動保護、母差保護等，應對各種同步間隔數據展開檢驗。（7）光纖以太網通過對誤碼率與光收發構件功率展開檢測，從根本上確保物理連接準確性與穩定性。檢測時能夠進行網絡分析儀、網絡負載模擬設備等展開。第八，合并單元檢測的目的是檢查能否有效輸送一次電流與電壓信號。智能終端檢測的目的是是否正確輸送信息、控制設備、保護報文等，從而展開相關處理。

2智能電網環境下繼電保護的重要性

我國人口數量多、各項產業發展迅速，電力需求大，加之城市化發展各地區用電需求越來越高，這給我國企業帶來巨大供電負擔，而智能電網的出現幫助企業有效解決了這一問題，提升電網運行效果、滿足用電需求。現如今，我國電力企業已經取得了長足進步。不過，智能電網發展中也存在一些問題，例如：故障處理、失效等，這時繼電保護就發揮了作用，確保電網運行穩定。繼電保護能夠在電力系統發生故障時及時報警，工作人員收到信號后立即處理，恢復系統穩定運行。繼電保護主要功能是保護電網運行，保障用電安全、降低損失，在智能電網中發揮著重要作用。

3智能電網繼電保護面臨的挑戰

智能電網的推廣應用在滿足中社會需求方面發揮了極大的作用，特別是超特高壓電網投運、大范圍能源并網、智能配用電等應用廣泛。與此同時，也存在一些問題有待解決。

3.1大電網

大電網將我國能源與負荷呈逆向分布形態，水利、煤礦、風能型城市主要集中于西北地區，而我國用電負荷主要集中于南部與沿海區域。結合地勢分布上分析，距離較遠，凸顯了我國電網分布的特殊性。對此，提出遠距離、交直流混合、超高壓、特高壓輸電形式達到資源科學分配。不過，伴隨著用電荷載的增加與電網范圍的擴大，進一步增加了電力系統運行負擔，難以保障運行穩定性。

3.2新能源發電技術

目前，我國新能源發電技術處于發展階段，一些水電站、燃氣電站的新型能源稀缺，而新型能源在互補性占據一定優勢，有助于電源調控。不過，受外部環境影響電力運行，輸出不穩。此外，在新能源補給方面就地互補電源具有一定困難性，已經縣城的能源設施難以接入電網導致能源浪費。而且，新能源并入導致設備老化，例如：火力供電為保證電力需求穩定需要調節燃煤機，并網導致系統風容量降低，電網安全裕度降低，新能源電力平衡問題有待進一步研究。

3.3配電網發展緩慢

單相供應形式使電力網絡與人們之間缺少交互，電力配電網絡直接面向用戶，確保供電效果、提升運行效果。單相供電使得負荷峰谷差額大，用電負荷率降低。現如今，我國各項能源資源緊張，隨著可持續戰略目標的提出，怎樣減少投資、提高輸電效果需要我們進一步整改電力網絡，智能型配電系統促進電網系統與用戶的交互，更好的滿足用電需求，從單電源轉向多電源，優化控制技術與配網保護。

4智能電網環境下繼電保護技術的應用

4.1保護系統重構技術的應用

智能電網環境下對繼電保護工作提出了新的要求，傳統的繼電保護已經難以滿足智能電網發展需求。對此，優化繼電保護能力從而在短期內順應智能電網變化發展，例如：優化運行模式與結構變化，通過有效的途徑提高繼電保護適應性。繼電保護適應能力的提高需要依靠保護系統重構技術的支持，以這種形式讓繼電保護順應智能電網環境，確保電網安全運行。

4.2推動信息技術發展

科學技術的進步推動了電力事業的發展，使之走向智能化、自動化方向，推動了智能電網建設與發展。智能電網環境中，繼電保護容易受到電網環境影響而難以發揮有效作用。對此，通過創建信息平臺便于及時獲得智能電網動態，了解數據信息。以該種形式實現繼電保護順應智能電網環境，更好的發揮保護功能。

4.3廣域保護

智能電網運行中，電網子集根據繼電保護分析目標運行單位，根據子集運行選擇符合要求的數據資料從而掌握電網運行狀態。廣域保護是由控制與保護組成，在運行過程中將電網根據各區域劃分，對各區域進行繼電保護。控制室在電網運行過程中的自愈方案實現自我保護，保護是對電網運行情況整合評估，分析故障原因、制定解決方案。保護則是對一些難以處理的問題進行檢修，起到保護效果，在繼電保護中占據重要影響。廣域保護保證智能電網相互適應，實現安全運行。

4.4優化繼電保護參數

繼電保護中創建模型參數指的是結合控制變量分析繼電保護的配置，通過繼電保護建模設計出后備保護形式，科學配置讓繼電保護具有智能化特點。繼電保護方案在建模參數下兼容后備保護，能夠在電網出現故障后快速隔離，保護繼電保護嚴謹性。因為智能電網中電氣信息諸多難免對繼電保護造成影響，使得繼電保護中存在異常數據信息制約繼電保護技術的運用。因此，完善繼電保護建模參數，結合建模信息分析電網運行情況，以此制定繼電保護方法實現繼電保護在智能電網的有效應用。

4.5穩定傳統繼電保護基礎

以往繼電保護需要依靠智能電網下繼電保護技術支持，通過擬合的形式提升繼電保護主動性。智能電網繼電保護具有復雜性，其中包含差動保護、微機保護等，需要穩定傳統繼電保護采取擬合形式并調節繼電保護策略，從而滿足智能電網狀態要求。比如：繼電保護策略中差動保護的運用，在智能電網兩側展開繼電保護，安裝傳感器避免發生誤動。此外，還能夠調節繼電保護策略形式，利用傳統繼電保護技術優勢提升智能電網下繼電保護策略高效性。

5繼電保護技術升級

繼電保護技術穩定智能電網運行，智能電網中蘊藏了多項技術逐漸走向數字化、信息化、網絡化發展方向，對保護智能電網安全具有重要意義。同時，全面落實繼電保護技術、確定智能電網運行目標，發揮繼電保護技術效益。繼電保護技術在智能電網中具有重要意義，有助于推動電網智能化發展，電力事業走向更高領域。

5.1數字化

智能電網數字化特征決定著其與傳統電網的不同，繼電保護順應智能電網發展。在今后發展中，數字化將成為繼電保護新的技術導向，走向手段數字化、信息傳輸信息化方向。現階段，互感器的傳輸性能不斷提升、故障發生率降低，無需考慮電流互感器飽和、二次回路斷線等問題。

5.2網絡化

智能電網網絡化發展中打破了傳統人工操作形式，創建網絡平臺實現網絡化繼電保護。以往繼電保護資料搜集與信息傳輸主要依靠iec61850網絡數字化變電站變化。在信息搜集形式上借助網絡信息傳輸共享性能夠搜集站內的所有設備元件的電氣量信息。在傳輸形式上不僅帶數字接口的智能電路器通過數字信號網絡傳送，跳合閘等監控資料也通過數字信號網絡傳輸。

5.3廣域化

互聯網推廣應用擴大了交換容量，電網電壓等級提升，故障率提高。電網信息化發展中通過廣域測量技術提高自動裝置性能，維護電力系統安全穩定，降低停電率，滿足用電需求。

5.4自整定技術

繼電保護機構為剛性結構，在連接形式、網絡環境、保護目標上需要提前設定，自適應性較差，難以順應一次系統環境。以往保護技術是結合保護線路運行狀態整合定值，現代智能電網下繼電保護通過搜集信息資料監控運行實現整定，把分散獨立的保護轉為系統分布協同保護，達到全網自動整定與自動配置。

6結語

總而言之，電網的智能化發展，繼電保護技術發揮了重要作用。繼電保護技術有助于確保電網運行穩定、安全，確保智能電網走向高質量發展。在今后發展中應加大對繼電保護技術研究，進一步保證智能電網的穩定運行，提高電網智能化水平。筆者分別從智能電網、智能電網環境下繼電保護的重要性、智能電網繼電保護面臨的挑戰、智能電網環境下繼電保護技術的應用、繼電保護技術升級多方面進行分析，希望對智能電網環境下繼電保護技術的發展起到幫助性作用。

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作者:苗辰 單位:山東泰開高壓開關有限公司