導語：繼電保護技術發(fā)展趨勢探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1.引言

近幾年，隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提升，電力市場需求量逐漸提升，越來越多的電力設備入網(wǎng)，對我國電網(wǎng)建設提出了更高要求，在保證電力生產(chǎn)質量的同時，還要保證電力運輸效率與安全。為達到以上目的，進入新時代之后，我國電網(wǎng)開始融合各類新技術。因此，對智能電網(wǎng)時代繼電保護技術發(fā)展趨勢研究有著鮮明現(xiàn)實意義。

2.智能電網(wǎng)與繼電保護技術

2.1智能電網(wǎng)內涵與特征。對于電力系統(tǒng)而言，智能電網(wǎng)的作用異常強大，不僅具有良好的電力輸送作用，而且十分穩(wěn)定安全。在應用時，對于資源的消耗更小，表現(xiàn)出良好的環(huán)境友好特點。從電力整體系統(tǒng)運行角度來說，智能電網(wǎng)對電力傳輸?shù)墓芾砀痈咝c合理，同時可以做到電力系統(tǒng)運行信息的準確記錄與存儲。隨著網(wǎng)絡技術以及人工智能技術的發(fā)展，智能電網(wǎng)將會越來越完善，性能也會逐漸提升。為了更好經(jīng)的處理現(xiàn)階段自然資源與人類發(fā)展之間關系，各類電力科技被發(fā)明和應用，例如太陽能發(fā)電以及水利發(fā)電等。相比于傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)之所以可以發(fā)揮更加重要的作用，主要是因為網(wǎng)絡等先進技術的影響，這些技術為電網(wǎng)的自動化以及數(shù)字化提供了必要基礎。結合近幾年我國電網(wǎng)建設情況，智能電網(wǎng)在設計與應用過程中表現(xiàn)出以下幾方面的特征：①安全性的堅強性轉變。傳統(tǒng)電網(wǎng)在建設過程中，更加注重電網(wǎng)的穩(wěn)定性與的可靠性，并且為了達到上述目的，采用一系列措施進行改革。相比于傳統(tǒng)電網(wǎng)而言，智能電網(wǎng)更加注重電網(wǎng)整體的堅強性，簡單而言，智能電網(wǎng)不僅注重電網(wǎng)本身存在的建設缺陷，而且會將自然環(huán)境規(guī)律考慮在內，例如人為破壞等。②自愈。傳統(tǒng)電網(wǎng)在應用時，受到外界環(huán)境因素影響可能會出現(xiàn)跳閘等現(xiàn)象，然后相關技術人員需要對電力系統(tǒng)進行檢修，尋找跳閘原因。而智能電網(wǎng)可以實現(xiàn)電網(wǎng)的動態(tài)檢測，并且通過對收集的電網(wǎng)信息進行分析，可以得出故障原因，或者是在線路檢測中，對異常情況進行經(jīng)預測，及時發(fā)現(xiàn)故障、隔離故障，這樣就可以進一步降低故障影響范圍。③提升電能供應質量。智能電網(wǎng)在應用過程中可以降低電網(wǎng)運行風險以及故障發(fā)生概率，保證電網(wǎng)電力傳輸有效性與質量。2.2智能電網(wǎng)中的繼電保護技術構成。智能電網(wǎng)結構繼電保護要比傳統(tǒng)電網(wǎng)結構更加復雜，例如在智能電網(wǎng)繼電保護中不僅存在分布式電力設備組合，而且存在交互式電力組合，因此，從應用角度來說，智能電網(wǎng)繼電保護性能更加優(yōu)越。尤其是在計算機技術以及網(wǎng)絡技術融合之后，繼電保護可以實現(xiàn)對電力的實時監(jiān)控，進而提升整個電網(wǎng)的穩(wěn)定性。2.3繼電保護在電網(wǎng)中的作用隨著經(jīng)濟水平的不斷提升，各類電器被應用與制造，此種情況下，電網(wǎng)系統(tǒng)面臨的運行壓力更加巨大，電網(wǎng)在用電壓力下產(chǎn)生波動成為一種常態(tài)，這在一定程度上增加了電網(wǎng)故障發(fā)生概率。繼電保護的應用可以保證電網(wǎng)在發(fā)生故障之后，在第一時間斷開故障點，并且發(fā)出故障預警，一方面保證了故障維修效率，另一方面保證用戶電力應用正常。

3.智能電網(wǎng)時代繼電保護技術問題與發(fā)展趨勢

立足于時展大背景，我國電網(wǎng)的智能化發(fā)展十分重要，是電網(wǎng)事業(yè)的一個階段。繼電保護作為智能電網(wǎng)建設中一個重要組成部分，在現(xiàn)階段的研究與發(fā)展過程中面臨的技術問題以及發(fā)展趨勢可以從以下幾個方面進行分析：3.1廣域保護技術。在傳統(tǒng)電網(wǎng)中，繼電保護作用較為單一，并且保護行為存在一定局限性，大多都是針對某一個電力設備以及輸電線路進行監(jiān)控，總的來說，繼電保護剛性明顯，并且整體后備保護也不具備良好的延展性。自適應性以及判斷性較差。隨著我國電網(wǎng)建設規(guī)模逐擴大，電力系統(tǒng)越發(fā)復雜，上述的繼電保護已經(jīng)無法發(fā)揮更加重要的作用。籍此，廣域保護技術被提出并應用（樊曉春，何浩，智能電網(wǎng)背景下繼電保護的關鍵問題及對策：電子技術與軟件工程，2019）。該技術在應用過程中，會將一個網(wǎng)絡子集當做管理單元，在單元內的管理行為全部由單位內電力信息所決定，這樣繼電保護就可以在單元內外管理中進行綜合分析，準確定義故障原因與位置，為之后的決策提供支持，或者直接將故障進行隔離，保證單元內電力系統(tǒng)的“堅強”。就目前廣域保護系統(tǒng)建設情況而言，已經(jīng)可以在應用過程中取得一定成果。而廣域繼電保護在應用中的作用主要體現(xiàn)在兩個方面：繼電保護以及自動控制。在工作中，繼電保護會輔助主保護系統(tǒng)完成系統(tǒng)保護任務，提升保護效率與質量，同時可以用來解決更加復雜的問題，增加繼電保護單位的自適應力；而安全自動控制則會為電網(wǎng)保護動作提供準確的方案。從以上角度來說，廣域保護技術的應用進一步提升了電網(wǎng)自愈能力與穩(wěn)定性。3.2保護系統(tǒng)重構技術。保護系統(tǒng)的重構是近幾年提出的一項技術，其產(chǎn)生的原因是傳統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)存在很多局限性，并且電網(wǎng)建設要求繼電保護具有其它一些新功能。立足于傳統(tǒng)繼電保護技術而言，存在的問題可以總結為以下幾點：①傳統(tǒng)繼電保護存在明顯的固定性，此種固定性不僅導致繼電保護對象單一，而且連接方法也不能改變，根本無法適應一次系統(tǒng)變化。②應用過程中，電網(wǎng)系統(tǒng)無法在短時間內解決繼電保護本身存在的問題，繼電保護發(fā)生故障之后，將會直接影響整個電網(wǎng)正常運行。③隨著電網(wǎng)建設規(guī)模的不斷擴大，電網(wǎng)中會不斷接入各類清潔能源，這就證明今后的繼電保護需要從單向潮流保護改變?yōu)殡p向潮流保護，但是傳統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)無法實現(xiàn)。我國建設的新型電網(wǎng)要求繼電保護系統(tǒng)不僅可以解決上述問題，而且需要展示出來良好的靈活性以及自適應性。例如：①繼電保護系統(tǒng)可以隨著電網(wǎng)運行方式的變化而變化。②可以適應線路結構重組，隨著電網(wǎng)結構變化而變化（崔鵬，顧斯洋，張英，扈常生，黃永烈，王軍，交直流電網(wǎng)復雜暫態(tài)過程及繼電保護關鍵技術研究：通信電源技術，2018）。③系統(tǒng)內部零件發(fā)生故障之后，可以自行進行檢查與故障分析，并且主動尋求零件代替，完成自我修復。從上述分析結果中可以看出，繼電保護想要完成自我修復需要對自身資源進行重構，從而滿足一次系統(tǒng)保護要求。而從技術發(fā)展角度來說，重構技術是一種具有鮮明應用價值的電力技術。3.3故障甄別。當下，電力傳感器正在不斷革新，隨著故障分析法以及數(shù)據(jù)算法的完善，網(wǎng)絡信息傳輸逐漸變得更加高效，此種背景下，電力系統(tǒng)的故障甄別效果不斷提升，應用范圍也在逐漸擴大。例如，可以應用直流電線路當中的濾波器經(jīng)以及電抗器完成線路的整體保護。又如，可以應用中性點系統(tǒng)接地系統(tǒng)不被補償?shù)奶攸c，進行選線保護。同時，系統(tǒng)中應用的超高速試驗裝置可以在極短時間內完成故障性質確定，今后還會實現(xiàn)超高速故障切除。除此之外，電力系統(tǒng)的保護配合策略也取得了一定研究成果，并且正在逐漸增加研究深度。在網(wǎng)絡基礎之上，智能電網(wǎng)通過廣域技術讓信息傳遞更加穩(wěn)定與高效，也讓自動追蹤系統(tǒng)得以正常發(fā)揮作用，保護整定配合在多方面的影響下將會更加靈活。例如，可以在多層次冗余影響下，保證定值配合不會變得復雜。并且可以在提升故障切除效率以及保證系統(tǒng)堅強的情況下提出新的合閘方法。3.4新技術下的繼電保護系統(tǒng)。近幾年，在經(jīng)濟與社會的共同影響下，電工技術研究取得了長足進步，例如當下應用較為廣泛電力電子技術等，這對于電力行業(yè)建設而言，有著正向促進作用。同時技術的發(fā)明與應用促使電力市場形成了很多綜合性技術產(chǎn)品。比如IUT、SVC以及DVAR等（朱識天，繼電保護定值在線發(fā)放管理系統(tǒng)及其安全防護技術研究：哈爾濱工業(yè)大學，2017）。這些設備作用到電力系統(tǒng)中之后，使得我國配網(wǎng)技術進一步提升，同時繼電保護內涵在不斷改變。時間同步技術以及數(shù)據(jù)同步技術為繼電保護系統(tǒng)的發(fā)展提供了新思路。在智能電網(wǎng)以及廣域技術應用背景下，自主設備被合理應用，進一步提升了數(shù)據(jù)采集質量。因此，信號采集的時間與數(shù)據(jù)同步問題，是一個重大而嚴肅的問題。要求數(shù)據(jù)采集及各保護系統(tǒng)之間的信息交互與相互配合，建立在一個更加精準的同步基礎之上，就需要統(tǒng)一的時鐘源，保證信息數(shù)據(jù)可以同步。

4.結論

綜上所述，智能電網(wǎng)是我國電網(wǎng)發(fā)展新趨勢，尤其是在電力需求量逐漸增加的背景下。而繼電保護技術作為提升電網(wǎng)安全性的重要手段，正在通過技術融合不斷提升效用。在今后，我國電網(wǎng)建設與網(wǎng)絡技術、信息技術以及人工智能技術之間的聯(lián)合會更加緊密，繼電保護技術也會不斷完善。

作者:曹露