智能電網背景下的繼電保護新技術研究

李淵 邱洪杰

摘要：如今，我國的智能電網在擴展與創新的歷程中奮力前進著，有關電力建設與系統維護的技術研究在逐步趨于成熟，并且在生活中應用也更加穩定。而在此期間繼電保護裝置在電網智能開發的過程中占據不可替代的地位，并且依照其獨有的智能化、信息化優勢，得到了較好的用戶反饋，也在為電網如何更加穩定發展和運行提供了保障。作為保障電力系統正常運行的關鍵技術，繼電保護對于電網的未來發展和建設產生重要意義。

關鍵詞：智能電網;繼電保護;保護技術

1智能電網的概述

我國的智能電網在當前處于發展的初級階段，隨著研究的不斷深入，理論知識上的不斷完善，智能電網也正處于一個逐漸完善的階段。智能電網的基本定義為技術體現信息化、交互化、自動化和數字化。相比與傳統的電網，智能電網具有如下優點：抗干擾能力，由于智能電網當中安裝著傳感器，能實現對于外部的持續監測和觀察。當受到嚴重的外部環境干擾或者自然災害等問題時，能快速的實現自動報警，減少外部的干擾問題;結構合理，包含發電和儲電的多種形式，例如將太陽能轉換為功能性的分布電源等;實現公開化的電價。在智能電網中有著較高的信息化，能夠實現信息的共享性，用戶直接參與電價制定或者查看等方面，從而實現有效的監督，保證電價的公開性和透明化。

2智能電網背景下的繼電保護新技術研究

2.1智能傳感技術

在應用智能傳感技術的時候，為了能保證繼電保護與信息上的采集系統能夠更加的便捷，還能進一步確認繼電保護技術其自身的技術能夠得到充分的發揮與利用，結合變壓器在保護方面來說，其不僅能夠在在變壓器側來裝備相關的傳感器系統，還能保證振動傳感器、溫度以及傳感器與流量傳感器的應用裝置，并且盡量發揮出傳感器自身的監測與控制方面的功能，從而進一步保證繼電保護的作用。同時通過對智能傳感器的檢測作用，實現對相關的數據進行實時監測，而在了解完成相關設備的運行情形之后，進一步實現避免外部環境的干擾，這樣也可以為后來的儀器提供一定的保護作用與相關的依據。由于智能傳感技術屬于一種相對效率比較高的技術，因此，其對于在收集繼電保護相關的信息的過程中，意義重大。

2.2超高壓交直流電混輸技術

隨著用電量的不斷增加對電網建設規劃提出了更高的要求，促使電網建設結構也逐漸完善，從而為其在超聲高壓的交直流混輸技術的應用提供了巨大的技術優勢。同時也就要求繼電保護技術不斷進步，滿足電網建設的發展要求。在超高壓交直流混輸技術的實際應用中，如果電網系統在運行過程中出現相關問題，并且暫態的特點比較顯著，諧波分量處于增長的狀態，就要求繼電保護系統中的互感器性有更高的性能。由于電網系統具有的較為復雜的特點，所以電網系統需要將諧波作為繼電保護的重要根據。例如，電網繼電保護中的保護變壓器，以往對二次諧波的參考標準，主要是通過判斷系統運行是否正常。

2.3電力電子技術

電力電子技術主要包含了交直流柔性輸電、高壓直流輸電和定制電力等多個方面的內容，在智能電網中有了十分廣泛的應用。近年來隨著科學技術的快速發展，很多新技術逐漸投入使用，為新形勢下的繼電保護提供了強大的技術支持和保障，從而促使我國的繼電保護技術得到進一步的發展和完善。

2.4信息通信技術

信息通信技術是促使智能電網發展的關鍵技術所在。隨著近年來通信技術的快速發展，很多的新技術逐漸被發現并得到了應用，為電力設備提供了較強的技術支持。

2.5可再生能源并網

智能電網十分突出的特征，就是能夠實現以風電、光伏等為代表的新能源大規模的融入其中。新能源有著清潔高、效率高并且可再生性強的特點，但是由于新能源當中存在著一定的不穩定性，再加上并網技術不夠健全等因素，在接入電網額過程中可能會導致電的質量受到影響或者給電網的正常運行帶來一定的故障影響。以風電為案例進行說明。當風電接入到了電網當中以后，接入點的下游電流保護會產生一定的助增電流，從而導致保護勿動，影響電流保護的效果。同時在風機接入以后，還會存在方向電流，導致保護反向勿動。此外不同類型的風機和工作狀態等會導致出現不同的影響。實際接入的過程中一定要全面的考慮這些問題，及時優化，促使其能真正的得到應用。

2.6電力電子原件技術

隨著智能電網的不斷發展，電網運行過程中所需要的電力電子原件等也得到了充分的使用。由于電力電子原件的開關頻率比較大，在系統的應用過程中會初選一定的諧波，從而給電網的運行造成困難。因此在進行繼電保護裝置設計的過程中尤其要重視電力電子原件所產生的諧波，從而實現穩定性，解決當前電力電子當中存在的問題。

3智能電網背景下的繼電保護技術未來發展

3.1輸電靈活性

隨著電力電子技術的快速發展，當前已經有很多新技術和設備得到了廣泛的運用，例如電能質量控制裝置和補償裝置等，這對輸電過程中的靈活性提升產生了重要的作用，有效的提升了輸電效率。在電力系統輸電中有著交直流混合輸電特點，這對電力系統中的非線性可控原件的廣泛使用帶來了積極的意義。這些非線性原件的使用讓智能電網在暫態過程中與傳統的電網之間呈現出了明顯的差異性。電網的運行方式靈活性再加上智能電網的暫態過程復雜性，給繼電保護提出了更高的挑戰。因此在未來的發展中一定要積極的提升輸電靈活性，促使繼電保護的效果能得到真正的展現。

3.2數字化和網絡化

在未來發展中，智能電網最為明顯的一個方向就是數字化方向。當前階段的智能電網中已經包含了數字化內容，給智能電網帶來了一定的積極意義。在未來發展中傳統的交流互感設備勢必會逐漸的被取代，電子互感器將得到廣泛的應用，從而達到提升工作效率，減少設備維護工作量的目的。隨著近年來網絡的快速發展，電力系統也逐步的步入了網絡化時代。首先，在信息的獲取方式上產生了極大的變化，變電站的網絡化建設實現了在保護自設備的同時也能實現信息資源的共享性;其次，在信息的傳輸方式上產生了變化，網絡化發展使得控制信號在整個電力運行系統當中的速度和精準度得到了明顯的提升。

3.3整定自動化

當前，我國的智能電網繼電保護已經實現對線路與各種設備進行良好的整合和保護，對電力系統的運行中的信息進行綜合，從而提升繼電保護的科學性和精準度，為電網系統的協同保護提供可靠的保護。

4結語

總之，繼電保護是維護電網運行安全性和穩定性的重要基礎，近年來在智能電網下得到了快速的發展。但就當前情況看繼電保護仍然有著很大的發展空間，對此還需要相關人員不斷的進行研究，實現繼電保護的進一步發展。

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