智能电网环境下的继电保护

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　　摘要：随着国民电能源需求量的提高，传统电网已经难以满足现代企业发展，随之而来的智能电网时代。智能电网环境下的继电保护更加稳定、灵活，保证电力系统运行稳定。因此，分析智能电网下继电保护是有必要的，结合当下智能电网下存在的不足和继电保护技术，进一步完善优化提高智能电网环境。接下来，笔者结合实践研究，对智能电网下继电保护进行简要分析。
　　[关键词]智能电网 继电保护 研究分析
　　电力企业的快速发展满足了人们用电需求，扩大电网建设范围与资金投入。这是基于这一背景下，推动了智能电网的发展。智能电网中，继电保护作为重要组成部分引进继电保护技术进一步推动了智能电网功能发挥，实现电网建设的可持续发展。
　　1 智能电网概述
　　智能电网结构复杂，智能电网具有电能管理与输送功能，通过通讯技术确保电力企业实时监控电力系统运行，保证电网信息准确与高效搜集。智能电网还可以将搜集的数据资料集成并分享，提升信息资源使用率。智能电网环境下，通过自动化控制技术达到电网智能化，提升企业技术水平，让电网、电力来源、用户实现有效交互，推动和谐发展。智能电网系统重视智能服务体系的建设和管理，提升服务质量，为广大用户提供高质量用电服务，提高增值性服务。
　　智能电网特点：
　　（1）自愈性。智能电网具有实时、线上、连续的安全评估与分析能力，提升报警与防控能力、自动故障诊断、故障隔离、系统自我恢复能力。
　　（2）兼容性。兼容可再生能源的有序、科学接入，分布式电源与微电网接入实现与用户的交流互动，适用用户多元化电能需求并提供用户增值服务。
　　（3）经济性。兼容电力市场运行与电力交易，资源分配、节约电网消耗、实现能源的高效利用。第四，集成化。电网信息的高度集成与共享，统一的平台与模型实现规范化、精细化控制。
　　（4）相同装置环境下，以往变电站继电保护多采取接点直接跳闸，智能变电站选择GOOSE网络，信号通过网络输送至智能终端后跳闸。系统稳定性越高，运行检测扩建则更强。
　　（5）以往变电站保护设备，输送信号是通过GOOSE协议展开网络输送。而智能变电站设置优先级别，通过GOOSE报文输送。保护人员能够经过全组传动实验，检测变电站保护装置输送信号准确度并实时输送。
　　（6）光纤数字电流、电压信号输送影响着检测数据同步性测验，具有重要作用，例如：变压器差动保护、母差保护等，应对各种同步间隔数据展开检验。
　　（7）光纖以太网通过对误码率与光收发构件功率展开检测，从根本上确保物理连接准确性与稳定性。检测时能够进行网络分析仪、网络负载模拟设备等展开。第八，合并单元检测的目的是检查能否有效输送一次电流与电压信号。智能终端检测的目的是是否正确输送信息、控制设备、保护报文等，从而展开相关处理。
　　2 智能电网环境下继电保护的重要性
　　我国人口数量多、各项产业发展迅速，电力需求大，加之城市化发展各地区用电需求越来越高，这给我国企业带来巨大供电负担，而智能电网的出现帮助企业有效解决了这一问题，提升电网运行效果、满足用电需求。现如今，我国电力企业已经取得了长足进步。不过，智能电网发展中也存在一些问题，例如：故障处理、失效等，这时继电保护就发挥了作用，确保电网运行稳定。继电保护能够在电力系统发生故障时及时报警，工作人员收到信号后立即处理，恢复系统稳定运行。继电保护主要功能是保护电网运行，保障用电安全、降低损失，在智能电网中发挥着重要作用。
　　3 智能电网继电保护面临的挑战
　　智能电网的推广应用在满足中社会需求方面发挥了极大的作用，特别是超特高压电网投运、大范围能源并网、智能配用电等应用广泛。与此同时，也存在一些问题有待解决。
　　3.1 大电网
　　大电网将我国能源与负荷呈逆向分布形态，水利、煤矿、风能型城市主要集中于西北地区，而我国用电负荷主要集中于南部与沿海区域。结合地势分布上分析，距离较远，凸显了我国电网分布的特殊性。对此，提出远距离、交直流混合、超高压、特高压输电形式达到资源科学分配。不过，伴随着用电荷载的增加与电网范围的扩大，进一步增加了电力系统运行负担，难以保障运行稳定性。
　　3.2 新能源发电技术
　　目前，我国新能源发电技术处于发展阶段，一些水电站、燃气电站的新型能源稀缺，而新型能源在互补性占据一定优势，有助于电源调控。不过，受外部环境影响电力运行，输出不稳。此外，在新能源补给方面就地互补电源具有一定困难性，已经县城的能源设施难以接入电网导致能源浪费。而且，新能源并入导致设备老化，例如：火力供电为保证电力需求稳定需要调节燃煤机，并网导致系统风容量降低，电网安全裕度降低，新能源电力平衡问题有待进一步研究。
　　3.3 配电网发展缓慢
　　单相供应形式使电力网络与人们之间缺少交互，电力配电网络直接面向用户，确保供电效果、提升运行效果。单相供电使得负荷峰谷差额大，用电负荷率降低。现如今，我国各项能源资源紧张，随着可持续战略目标的提出，怎样减少投资、提高输电效果需要我们进一步整改电力网络，智能型配电系统促进电网系统与用户的交互，更好的满足用电需求，从单电源转向多电源，优化控制技术与配网保护。
　　4 智能电网环境下继电保护技术的应用
　　4.1 保护系统重构技术的应用
　　智能电网环境下对继电保护工作提出了新的要求，传统的继电保护已经难以满足智能电网发展需求。对此，优化继电保护能力从而在短期内顺应智能电网变化发展，例如：优化运行模式与结构变化，通过有效的途径提高继电保护适应性。继电保护适应能力的提高需要依靠保护系统重构技术的支持，以这种形式让继电保护顺应智能电网环境，确保电网安全运行。
　　4.2 推动信息技术发展
　　科学技术的进步推动了电力事业的发展，使之走向智能化、自动化方向，推动了智能电网建设与发展。智能电网环境中，继电保护容易受到电网环境影响而难以发挥有效作用。对此，通过创建信息平台便于及时获得智能电网动态，了解数据信息。以该种形式实现继电保护顺应智能电网环境，更好的发挥保护功能。 　　4.3 广域保护
　　智能电网运行中，电网子集根据继电保护分析目标运行单位，根据子集运行选择符合要求的数据资料从而掌握电网运行状态。广域保护是由控制与保护组成，在运行过程中将电网根据各区域划分，对各区域进行继电保护。控制室在电网运行过程中的自愈方案实现自我保护，保护是对电网运行情况整合评估，分析故障原因、制定解决方案。保护则是对一些难以处理的问题进行检修，起到保护效果，在继电保护中占据重要影响。广域保护保证智能电网相互适应，实现安全运行。
　　4.4 优化继电保护参数
　　继电保护中创建模型参数指的是结合控制变量分析继电保护的配置，通过继电保护建模设计出后备保护形式，科学配置让继电保护具有智能化特点。继电保护方案在建模参数下兼容后备保护，能够在电网出现故障后快速隔离，保护继电保护严谨性。因为智能电网中电气信息诸多难免对继电保护造成影响，使得继电保护中存在异常数据信息制约继电保护技术的运用。因此，完善继电保护建模参数，结合建模信息分析电网运行情况，以此制定继电保护方法实现继电保护在智能电网的有效应用。
　　4.5 稳定传统继电保护基础
　　以往继电保护需要依靠智能电网下继电保护技术支持，通过拟合的形式提升继电保护主动性。智能电网继电保护具有复杂性，其中包含差动保护、微机保护等，需要稳定传统继电保护采取拟合形式并调节继电保护策略，从而满足智能电网状态要求。比如：继电保护策略中差动保护的运用，在智能电网两侧展开继电保护，安装传感器避免发生误动。此外，还能够调节继电保护策略形式，利用传统继电保护技术优势提升智能电网下继电保护策略高效性。
　　5 继电保护技术升级
　　继电保护技术稳定智能电网运行，智能电网中蕴藏了多项技术逐渐走向数字化、信息化、网络化发展方向，对保护智能电网安全具有重要意义。同时，全面落实继电保护技术、确定智能电网运行目标，发挥继电保护技术效益。继电保护技术在智能电网中具有重要意义，有助于推动电网智能化发展，电力事业走向更高领域。
　　5.1 数字化
　　智能电网数字化特征决定着其与传统电网的不同，继电保护顺应智能电网发展。在今后发展中，数字化将成为继电保护新的技术导向，走向手段数字化、信息传输信息化方向。现阶段，互感器的传输性能不断提升、故障发生率降低，无需考虑电流互感器饱和、二次回路断线等问题。
　　5.2 网络化
　　智能电网网络化发展中打破了传统人工操作形式，创建网络平台实现网络化继电保护。以往继电保护资料搜集与信息传输主要依靠ec61850网络数字化变电站变化。在信息搜集形式上借助网络信息传输共享性能够搜集站内的所有设备元件的电气量信息。在传输形式，上不仅带数字接口的智能电路器通过数字信号网络传送，跳合闸等监控资料也通过数字信号网络传输。
　　5.3 广域化
　　互联网推广应用扩大了交换容量，电网电压等级提升，故障率提高。电网信息化发展中通过广域测量技术提高自动装置性能，维护电力系统安全稳定，降低停电率，满足用电需求。
　　5.4 自整定技术
　　继电保护机构为刚性结构，在连接形式、网络环境、保护目标上需要提前设定，自适应性较差，难以顺应一次系统环境。以往保护技术是结合保护线路运行状态整合定值，现代智能电网下继电保护通过搜集信息资料监控运行实现整定，把分散独立的保护转为系统分布协同保护，达到全网自动整定与自动配置。
　　6 结语
　　总而言之，电网的智能化发展，继电保护技术发挥了重要作用。继电保护技术有助于确保电网运行稳定、安全，确保智能电网走向高质量发展。在今后发展中应加大对继电保护技术研究，进一步保证智能电网的稳定运行，提高电网智能化水平。笔者分别从智能电网、智能电网环境下继电保护的重要性、智能电网继电保护面临的挑战、智能電网环境下继电保护技术的应用、继电保护技术升级多方面进行分析，希望对智能电网环境下继电保护技术的发展起到帮助性作用。
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