智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)探討

1、<p>　　智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)探討</p><p>　　【摘要】智能電網(wǎng)作為當(dāng)今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的最新動(dòng)向，已由最初模糊的概念到了具體實(shí)施階段。但是對(duì)于智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)問題也必須從傳統(tǒng)走向現(xiàn)代，不斷提高繼電保護(hù)技術(shù)。本文圍繞著智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)問題進(jìn)行了探討和分析。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)；技術(shù)探討 </p><p>　

2、　中圖分類號(hào)：U665文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展、電力市場(chǎng)的改革深入、電力環(huán)境的日益變化，智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。由于其具有自愈性、安全性、穩(wěn)定性、兼容性、交互性、經(jīng)濟(jì)性、高效性等眾多優(yōu)點(diǎn)，在世界各國得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。我國對(duì)智能電網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)在2009年作了全面的規(guī)劃，確定分三個(gè)

3、階段利用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù)，基本完成以信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化為特征的智能電網(wǎng)建設(shè)。目前正處于大規(guī)模建設(shè)階段，預(yù)計(jì)到2020年基本建成。智能電網(wǎng)將極大地改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)，電子式互感器、數(shù)字化變電站技術(shù)、廣域測(cè)量技術(shù)、交直流靈活輸電及控制技術(shù)的大量應(yīng)用，必然會(huì)對(duì)繼電保護(hù)帶來影響。 </p><p>　　1智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的構(gòu)成 </p><p>　　繼電保護(hù)是實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)設(shè)

4、備監(jiān)測(cè)保護(hù)的重要技術(shù)，向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，以及保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展是該領(lǐng)域的長期發(fā)展趨勢(shì)。智能電網(wǎng)的分布式發(fā)電、交互式供電對(duì)繼電保護(hù)提出了更高要求，一方面通信和信息技術(shù)的長足發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)及應(yīng)用在各行各業(yè)的日益普及也為探索新的保護(hù)原理提供了條件。智能電網(wǎng)中可利用傳感器對(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。然后把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集、整合，最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。利用這些信息可對(duì)運(yùn)行狀況

5、進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)功能和保護(hù)定值的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控和修正。另外，對(duì)保護(hù)裝置而言，保護(hù)功能除了需要本保護(hù)對(duì)象的運(yùn)行信息外，還需要相關(guān)聯(lián)的其他設(shè)備的運(yùn)行信息。保證 </p><p>　　故障的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)識(shí)別，還保證在沒有或少量人工干預(yù)下，能夠快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生。所以智能電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置保護(hù)動(dòng)作時(shí)不一定只跳本保護(hù)對(duì)象，有可能在跳本保護(hù)對(duì)象時(shí)還需發(fā)連跳命令跳開其他關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)，也有可能只發(fā)連跳命令跳開其

6、他關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)，不跳開本保護(hù)對(duì)象。圖1為智能電網(wǎng)繼電保護(hù)構(gòu)成示意圖，在智能電網(wǎng)中，通過監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)本保護(hù)對(duì)象和其關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析和決策，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)繼電保護(hù)裝置的保護(hù)功能和保護(hù)定值，使保護(hù)裝置適應(yīng)靈活變化的運(yùn)行工況。同時(shí)由保護(hù)功能決定參與故障判斷的電氣量信息和保護(hù)動(dòng)作策略。 </p><p>　　圖1智能電網(wǎng)繼電保護(hù)構(gòu)成示意圖 </p><p>　　2智能電網(wǎng)繼電保護(hù)所需注意的問題 &

7、lt;/p><p>　　智能電網(wǎng)應(yīng)用和發(fā)展，使得電能傳輸?shù)哪承┨攸c(diǎn)也發(fā)生了較大的改變，而智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)由于信息化和數(shù)字化的特征產(chǎn)生了本質(zhì)的差別，所以在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方面，需要解決眾多的問題與智能電網(wǎng)發(fā)展相適應(yīng)。 </p><p>　　2.1保護(hù)定值的適時(shí)調(diào)整 </p><p>　　首先，靈活的運(yùn)行方式、不確定的潮流流向要求保護(hù)定值具有自適應(yīng)功能。以智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)

8、結(jié)構(gòu)圖2為例，圖2中D為智能電網(wǎng)的一個(gè)電源點(diǎn)，既可以接入電網(wǎng)，也可以微網(wǎng)孤島運(yùn)行，這樣與電源點(diǎn)D相連線路的潮流就具有不確定性，實(shí)現(xiàn)距離保護(hù)、電流保護(hù)原理時(shí)，就必須保證保護(hù)定值能根據(jù)運(yùn)行方式的變化作實(shí)時(shí)的調(diào)整，這樣，一條線路的繼電保護(hù)裝置的信息除了本線路的電氣量外，還必須包括與該線路相關(guān)的所有線路的運(yùn)行狀況，綜合所有相關(guān)信息對(duì)保護(hù)定值進(jìn)行實(shí)時(shí)修正。其次，保護(hù)功能需根據(jù)運(yùn)行方式的變化做相應(yīng)的調(diào)整。如圖2所示，節(jié)點(diǎn)N4從系統(tǒng)解開，N4點(diǎn)所安裝

9、的2個(gè)線路保護(hù)裝置就應(yīng)該全部退出運(yùn)行，線路L1、L2的潮流將重新分配，2條線路合成1條線路，但運(yùn)行的方式變?yōu)長1和L2合成1條線路后，就由節(jié)點(diǎn)N3、N2處安裝的保護(hù)裝置來實(shí)現(xiàn)線路L1、L2的保護(hù)，但相應(yīng)線路的長度和阻抗就發(fā)生了變化，相應(yīng)N3、N2節(jié)點(diǎn)處保護(hù)裝置的定值、保護(hù)范圍都應(yīng)該根據(jù)運(yùn)行方式作相應(yīng)的調(diào)整。最后，引入環(huán)境條件對(duì)保護(hù)定值的影響。智能電網(wǎng)利用散布在電網(wǎng)中的傳感器得到實(shí)時(shí)信息監(jiān)控輸電線路的溫度和容量來調(diào)整功率流，使其更接近運(yùn)營

10、極限，為此，必須實(shí)時(shí)調(diào)整輸電線路過負(fù)荷保</p><p>　　圖2智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意 </p><p>　　2.2保護(hù)配置形態(tài)的改變 </p><p>　　傳統(tǒng)繼電保護(hù)信息獲取和信號(hào)發(fā)送的媒介由于IEC61850網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化變電站而發(fā)生變化，主保護(hù)的性能利用網(wǎng)絡(luò)上共享的站內(nèi)其他相關(guān)電氣元件的信息而得以提高，繼電保護(hù)配置利用共享的控制信號(hào)而發(fā)生改變，這些都是智能電網(wǎng)

11、中繼電保護(hù)研究的較前沿的一些問題?？刂菩盘?hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性必須得到保證，這是與傳統(tǒng)二次電纜的傳輸方式的不同之處。數(shù)字化變電站分為過程層、間隔層和站控層，各層內(nèi)部及各層之間采用高速網(wǎng)絡(luò)通信。通過智能控制裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)一次和二次設(shè)備的智能化控制，使得控制電纜大大減少二次回路也得到了優(yōu)化，設(shè)計(jì)也得到了簡化，真正實(shí)現(xiàn)了智能開關(guān)功能。由此可知，網(wǎng)絡(luò)化二次回路的關(guān)鍵問題就是數(shù)字化變電站條件下繼電保護(hù)的可靠性問題以及如何進(jìn)行保護(hù)配置保證可靠性。 <

12、/p><p>　　2.3安全自動(dòng)裝置性能的提高 </p><p>　　先進(jìn)的相量測(cè)量（PMU）和廣域測(cè)量技術(shù)（WAMS）為電力系統(tǒng)防御和緊急控制提供了廣域信息，對(duì)時(shí)間敏感性不強(qiáng)的后備保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的性能的提高可以利用其已建成的網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行，從而使得現(xiàn)有保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的延時(shí)整定原則得以改變，并使得大停電等惡性事故的發(fā)生得以避免。 </p><p>　　2.4繼電保護(hù)

13、功能的發(fā)展 </p><p>　　繼電保護(hù)預(yù)保護(hù)功能的發(fā)展，能夠使事故的發(fā)生減少，將保護(hù)功能提高到具有事故預(yù)警、保護(hù)為一體的程度上來，這樣很可能滿足智能電網(wǎng)的新要求。 </p><p><b>　　3 結(jié)束語 </b></p><p>　　對(duì)于智能電網(wǎng)來說，繼電保護(hù)裝置是維護(hù)其安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，繼電保護(hù)裝置起著將電網(wǎng)故障與電力控制系統(tǒng)隔

14、離、防止事故擴(kuò)大的作用。因此，對(duì)智能電網(wǎng)時(shí)代的繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行探討和分析，可以為我國智能電網(wǎng)的安全運(yùn)行和建設(shè)提供基礎(chǔ)和保障，使得我國繼電保護(hù)管理水平的總體工作目標(biāo)得到進(jìn)一步提升，為我國智能電網(wǎng)的建設(shè)和鋪墊工作提供基礎(chǔ)和保障。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]胡磊.淺析智能電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)的影響[J].無線互聯(lián)科技. 2011(