智能電力系統繼電保護工作探析論文

　　隨著(zhù)我國電力技術(shù)的快速發(fā)展，電力環(huán)境也發(fā)生著(zhù)日益的改變。智能電網(wǎng)的獨特性不僅表現在具有安全性、自愈性和經(jīng)濟性，還表現在兼容性、交互性以及高效穩定性等，已經(jīng)得到了全世界的廣泛應用和推廣。一旦電力系統遇到故障或者危及安全運行的異常工況時(shí)，電力系統繼電保護不僅能夠快速的、有選擇性的做出自動(dòng)化反事故決策，而且也已經(jīng)成為一種最安全、最有效的保障電網(wǎng)安全運行的非常重要的技術(shù)手段。伴隨著(zhù)電力系統的要求越來(lái)越高，其相應的電力系統繼電保護工作也有相應的提高，而且實(shí)踐技術(shù)也在不斷的發(fā)展變化。

　　1、基于智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護所具有的意義

　　目前，隨著(zhù)我國經(jīng)濟的爆炸性發(fā)展，對各行各業(yè)的發(fā)展變化產(chǎn)生很大的影響，尤其是對電力的需求也呈逐漸上漲的趨勢，更加引起關(guān)注的是，一些經(jīng)濟發(fā)達，人口密集的地區已經(jīng)出來(lái)了供電危機狀況，這在一定程度上帶給供電企業(yè)很大的壓力。著(zhù)力加強智能電網(wǎng)的建設和維護力度，是企業(yè)解決電力供電比較緊張的局面。作為電力系統非常重要的防御手段，繼電保護技術(shù)就是確保繼電保護技術(shù)的使用目的，就是確保電網(wǎng)運行的穩定性、安全性。在電網(wǎng)面臨故障狀況時(shí)，首先，繼電保護裝置會(huì )自動(dòng)開(kāi)啟相應的切除故障設備，停止故障運行，與此同時(shí)，設備裝置會(huì )進(jìn)行故障報警，提示相關(guān)工作人員到現場(chǎng)進(jìn)行及時(shí)檢測，發(fā)現問(wèn)題、解決問(wèn)題，恢復電網(wǎng)的正常運行，保證電網(wǎng)的繼電保護正常使用。繼電保護裝置不僅有效降低了企業(yè)電網(wǎng)故障所遭受的經(jīng)濟損失，而且也在最大程度上保障了電網(wǎng)的可靠、安全供電。因此基于智能電網(wǎng)背景下，繼電保護的意義非常重大，理應受到企業(yè)的特別關(guān)注。

　　2、智能電網(wǎng)的系統組成

　　電網(wǎng)技術(shù)體系、電網(wǎng)基礎體系、電網(wǎng)規范體系以及智能服務(wù)等四各個(gè)體系，是智能電網(wǎng)的重要系統組成部分。具有先進(jìn)的控制、通信、信息的電網(wǎng)技術(shù)體系，旨在為智能電網(wǎng)提供可靠的技術(shù)支撐，達到電網(wǎng)的智能化作用。電網(wǎng)基礎體系是確保智能電網(wǎng)安全可靠的物質(zhì)載體基礎。建設智能電網(wǎng)的一個(gè)重要的制度保障，電網(wǎng)規范體系包括技術(shù)和管理兩方面的各項規范、標準、各項指標的認證和評估體系。智能服務(wù)體系的主要作用就是保障智能電網(wǎng)的高效、經(jīng)濟運行，達到實(shí)現社會(huì )能源與資源的最大化效用，努力為用戶(hù)提供增值和智能服務(wù)。

　　3、繼電保護的重點(diǎn)研究?jì)热?/strong>

　　繼電保護的目的是確保電網(wǎng)的可靠、安全、高效的有效運行，基于智能電網(wǎng)的背景，對繼電保護不斷的進(jìn)行變革已經(jīng)是一種不可阻擋的發(fā)展趨勢。單元件保護是繼電保護要重點(diǎn)研究的內容。

　　變壓器、發(fā)動(dòng)機和交直流線(xiàn)路是單元件保護的主要組成部分，其作用是新原理算法的研究和對傳統元件的保護改良。首先，變壓器保護方面，它的一個(gè)焦點(diǎn)仍然是勵磁涌流識別，由于勵磁涌流具有的四個(gè)方面的特征，包括隨機性、非線(xiàn)性、多樣性和混淆性等，目前并非是完美解決方案中最好的一個(gè)，因此分析計算和保護新原理仍然是變壓器內部故障要關(guān)注的重點(diǎn)。其次，發(fā)電機保護方面，其中內部短路和匝間短路保護是必須要引起重點(diǎn)關(guān)注的，另外需要進(jìn)一步精確化的三個(gè)方面分別是整定計算、保護方案設計、靈敏度校驗；過(guò)激磁、反時(shí)限過(guò)流等在后備保護中的判斷需要和實(shí)際機組要承受的能力應該相匹配；加強定、轉子一點(diǎn)接地保護的可靠性；對超大容量機組保護運行、失步保護和電網(wǎng)保護的有效配合以及失磁的特殊性等方面應加強深入的探索。再者，交流線(xiàn)路保護方面，距離保護易受高阻接地影響，躲過(guò)負荷能力比較弱，系統振蕩一旦發(fā)生短路時(shí)就會(huì )應付不了；如果在同桿并駕雙回線(xiàn)時(shí)，較為受到跨線(xiàn)故障和零序互感以及電氣量的使用范圍等因素的制約，故障測距誤差大和選相失敗的問(wèn)題比較容易出現。

　　4、繼電保護面臨的挑戰和機遇

　　針對電網(wǎng)安全運行雖然繼電保護成為了第一道防線(xiàn)，但是在智能電網(wǎng)的高速發(fā)展過(guò)程中，也面臨著(zhù)一些挑戰和機遇。

　　4.1 繼電保護所面臨的挑戰

　�。�1）隨著(zhù)特高壓電網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的重要作用越來(lái)越高，一旦出現故障時(shí)，特高壓電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波分量特別大，暫態(tài)過(guò)程也較為明顯，非周期分量會(huì )隨之衰減緩慢，嚴重阻礙保護工作的快速性和可靠性；另外，電壓互感器、電流在暫態(tài)下的轉變特性也會(huì )變得更差，故障狀態(tài)轉換時(shí)，較易出現誤動(dòng)作保護。

　�。�2）超特高壓的分布長(cháng)線(xiàn)路電容會(huì )一定程度的破壞參數模型構成的保護以及電流差動(dòng)保護。

　�。�3）同塔雙回或多回線(xiàn)路的跨線(xiàn)故障以及互感和線(xiàn)路參數不平衡會(huì )對保護造成影響。

　　4.2 繼電保護在智能電網(wǎng)的建設中面臨的機遇

　　基于智能電網(wǎng)的背景下，新型繼電保護方面的研究又增加了一些有利發(fā)展平臺。具體表現在兩個(gè)方面：一是在信息采集上，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測系統自從 1996 年開(kāi)始被繼電保護所采用，此外，據有關(guān)數據統計，同步相量測量單位和廣域測量系統，已經(jīng)被大部分的變電站使用，其中包括所有的 500kV 變電站及大部分 220kV 的變電站，并且已構成相當程度的規模。其中廣域測量系統和同步相量測量單元，一方面實(shí)現了廣域電網(wǎng)的同步在線(xiàn)測量，另一方面也實(shí)現了基于同步信息的繼電保護。二是在信息通信方面。截止到現在為止，我國電力通信專(zhuān)網(wǎng)具有分層分級自愈環(huán)網(wǎng)的特點(diǎn)，主要的應用介質(zhì)是光纖，其中電網(wǎng) 220kV 的光纖覆蓋率為 99.2%,500kV 及以上的覆蓋率達到了 100%,110kV 覆蓋率為 93%.目前已經(jīng)達到一次設備的數字化、二次裝置的網(wǎng)絡(luò )化，實(shí)現了全站統一的標準平臺，主要歸功于 IEC61850 標準的數字化變電站，更好地滿(mǎn)足了信息共享的便捷性、簡(jiǎn)單的操作性。完全具備了信息通信要滿(mǎn)足的實(shí)時(shí)、高速、可靠的各項條件。

　　參考文獻

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