導(dǎo)語(yǔ)：繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探討一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，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(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，電力市場(chǎng)需求量逐漸提升，越來(lái)越多的電力設(shè)備入網(wǎng)，對(duì)我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)提出了更高要求，在保證電力生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)，還要保證電力運(yùn)輸效率與安全。為達(dá)到以上目的，進(jìn)入新時(shí)代之后，我國(guó)電網(wǎng)開(kāi)始融合各類(lèi)新技術(shù)。因此，對(duì)智能電網(wǎng)時(shí)代繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究有著鮮明現(xiàn)實(shí)意義。

2.智能電網(wǎng)與繼電保護(hù)技術(shù)

2.1智能電網(wǎng)內(nèi)涵與特征。對(duì)于電力系統(tǒng)而言，智能電網(wǎng)的作用異常強(qiáng)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(yīng)用時(shí)，對(duì)于資源的消耗更小，表現(xiàn)出良好的環(huán)境友好特點(diǎn)。從電力整體系統(tǒng)運(yùn)行角度來(lái)說(shuō)，智能電網(wǎng)對(duì)電力傳輸?shù)墓芾砀痈咝c合理，同時(shí)可以做到電力系統(tǒng)運(yùn)行信息的準(zhǔn)確記錄與存儲(chǔ)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及人工智能技術(shù)的發(fā)展，智能電網(wǎng)將會(huì)越來(lái)越完善，性能也會(huì)逐漸提升。為了更好經(jīng)的處理現(xiàn)階段自然資源與人類(lèi)發(fā)展之間關(guān)系，各類(lèi)電力科技被發(fā)明和應(yīng)用，例如太陽(yáng)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?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)的影響，這些技術(shù)為電網(wǎng)的自動(dòng)化以及數(shù)字化提供了必要基礎(chǔ)。結(jié)合近幾年我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)情況，智能電網(wǎng)在設(shè)計(jì)與應(yīng)用過(guò)程中表現(xiàn)出以下幾方面的特征：①安全性的堅(jiān)強(qiáng)性轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)電網(wǎng)在建設(shè)過(guò)程中，更加注重電網(wǎng)的穩(wěn)定性與的可靠性，并且為了達(dá)到上述目的，采用一系列措施進(jìn)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(jiān)強(qiáng)性，簡(jiǎn)單而言，智能電網(wǎng)不僅注重電網(wǎng)本身存在的建設(shè)缺陷，而且會(huì)將自然環(huán)境規(guī)律考慮在內(nèi)，例如人為破壞等。②自愈。傳統(tǒng)電網(wǎng)在應(yīng)用時(shí)，受到外界環(huán)境因素影響可能會(huì)出現(xiàn)跳閘等現(xiàn)象，然后相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行檢修，尋找跳閘原因。而智能電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)，并且通過(guò)對(duì)收集的電網(wǎng)信息進(jìn)行分析，可以得出故障原因，或者是在線路檢測(cè)中，對(duì)異常情況進(jìn)行經(jīng)預(yù)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障、隔離故障，這樣就可以進(jìn)一步降低故障影響范圍。③提升電能供應(yīng)質(zhì)量。智能電網(wǎng)在應(yīng)用過(guò)程中可以降低電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)以及故障發(fā)生概率，保證電網(wǎng)電力傳輸有效性與質(zhì)量。2.2智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)技術(shù)構(gòu)成。智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)繼電保護(hù)要比傳統(tǒng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，例如在智能電網(wǎng)繼電保護(hù)中不僅存在分布式電力設(shè)備組合，而且存在交互式電力組合，因此，從應(yīng)用角度來(lái)說(shuō)，智能電網(wǎng)繼電保護(hù)性能更加優(yōu)越。尤其是在計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合之后，繼電保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力的實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)而提升整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定性。2.3繼電保護(hù)在電網(wǎng)中的作用隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，各類(lèi)電器被應(yīng)用與制造，此種情況下，電網(wǎng)系統(tǒng)面臨的運(yùn)行壓力更加巨大，電網(wǎng)在用電壓力下產(chǎn)生波動(dòng)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(hù)的應(yīng)用可以保證電網(wǎng)在發(fā)生故障之后，在第一時(shí)間斷開(kāi)故障點(diǎn)，并且發(fā)出故障預(yù)警，一方面保證了故障維修效率，另一方面保證用戶電力應(yīng)用正常。

3.智能電網(wǎng)時(shí)代繼電保護(hù)技術(shù)問(wèn)題與發(fā)展趨勢(shì)

立足于時(shí)展大背景，我國(guó)電網(wǎng)的智能化發(fā)展十分重要，是電網(wǎng)事業(yè)的一個(gè)階段。繼電保護(hù)作為智能電網(wǎng)建設(shè)中一個(gè)重要組成部分，在現(xiàn)階段的研究與發(fā)展過(guò)程中面臨的技術(shù)問(wèn)題以及發(fā)展趨勢(shì)可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：3.1廣域保護(hù)技術(shù)。在傳統(tǒng)電網(wǎng)中，繼電保護(hù)作用較為單一，并且保護(hù)行為存在一定局限性，大多都是針對(duì)某一個(gè)電力設(shè)備以及輸電線路進(jìn)行監(jiān)控，總的來(lái)說(shuō)，繼電保護(hù)剛性明顯，并且整體后備保護(hù)也不具備良好的延展性。自適應(yīng)性以及判斷性較差。隨著我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模逐擴(kuò)大，電力系統(tǒng)越發(fā)復(fù)雜，上述的繼電保護(hù)已經(jīng)無(wú)法發(fā)揮更加重要的作用。籍此，廣域保護(hù)技術(shù)被提出并應(yīng)用（樊曉春，何浩，智能電網(wǎng)背景下繼電保護(hù)的關(guān)鍵問(wèn)題及對(duì)策：電子技術(shù)與軟件工程，2019）。該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)子集當(dāng)做管理單元，在單元內(nèi)的管理行為全部由單位內(nèi)電力信息所決定，這樣繼電保護(hù)就可以在單元內(nèi)外管理中進(jìn)行綜合分析，準(zhǔn)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(jìn)行隔離，保證單元內(nèi)電力系統(tǒng)的“堅(jiān)強(qiáng)”。就目前廣域保護(hù)系統(tǒng)建設(shè)情況而言，已經(jīng)可以在應(yīng)用過(guò)程中取得一定成果。而廣域繼電保護(hù)在應(yīng)用中的作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：繼電保護(hù)以及自動(dòng)控制。在工作中，繼電保護(hù)會(huì)輔助主保護(hù)系統(tǒng)完成系統(tǒng)保護(hù)任務(wù)，提升保護(hù)效率與質(zhì)量，同時(shí)可以用來(lái)解決更加復(fù)雜的問(wèn)題，增加繼電保護(hù)單位的自適應(yīng)力；而安全自動(dòng)控制則會(huì)為電網(wǎng)保護(hù)動(dòng)作提供準(zhǔn)確的方案。從以上角度來(lái)說(shuō)，廣域保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步提升了電網(wǎng)自愈能力與穩(wěn)定性。3.2保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)。保護(hù)系統(tǒng)的重構(gòu)是近幾年提出的一項(xiàng)技術(shù)，其產(chǎn)生的原因是傳統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)存在很多局限性，并且電網(wǎng)建設(shè)要求繼電保護(hù)具有其它一些新功能。立足于傳統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)而言，存在的問(wèn)題可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：①傳統(tǒng)繼電保護(hù)存在明顯的固定性，此種固定性不僅導(dǎo)致繼電保護(hù)對(duì)象單一，而且連接方法也不能改變，根本無(wú)法適應(yīng)一次系統(tǒng)變化。②應(yīng)用過(guò)程中，電網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)解決繼電保護(hù)本身存在的問(wèn)題，繼電保護(hù)發(fā)生故障之后，將會(huì)直接影響整個(gè)電網(wǎng)正常運(yùn)行。③隨著電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)中會(huì)不斷接入各類(lèi)清潔能源，這就證明今后的繼電保護(hù)需要從單向潮流保護(hù)改變?yōu)殡p向潮流保護(hù)，但是傳統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。我國(guó)建設(shè)的新型電網(wǎng)要求繼電保護(hù)系統(tǒng)不僅可以解決上述問(wèn)題，而且需要展示出來(lái)良好的靈活性以及自適應(yīng)性。例如：①繼電保護(hù)系統(tǒng)可以隨著電網(wǎng)運(yùn)行方式的變化而變化。②可以適應(yīng)線路結(jié)構(gòu)重組，隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)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(fù)雜暫態(tài)過(guò)程及繼電保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究：通信電源技術(shù)，2018）。③系統(tǒng)內(nèi)部零件發(fā)生故障之后，可以自行進(jìn)行檢查與故障分析，并且主動(dòng)尋求零件代替，完成自我修復(fù)。從上述分析結(jié)果中可以看出，繼電保護(hù)想要完成自我修復(fù)需要對(duì)自身資源進(jìn)行重構(gòu)，從而滿足一次系統(tǒng)保護(hù)要求。而從技術(shù)發(fā)展角度來(lái)說(shuō)，重構(gòu)技術(shù)是一種具有鮮明應(yīng)用價(jià)值的電力技術(shù)。3.3故障甄別。當(dāng)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(luò)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(yīng)用范圍也在逐漸擴(kuò)大。例如，可以應(yīng)用直流電線路當(dāng)中的濾波器經(jīng)以及電抗器完成線路的整體保護(hù)。又如，可以應(yīng)用中性點(diǎn)系統(tǒng)接地系統(tǒng)不被補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)，進(jìn)行選線保護(hù)。同時(shí)，系統(tǒng)中應(yīng)用的超高速試驗(yàn)裝置可以在極短時(shí)間內(nèi)完成故障性質(zhì)確定，今后還會(huì)實(shí)現(xiàn)超高速故障切除。除此之外，電力系統(tǒng)的保護(hù)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(luò)基礎(chǔ)之上，智能電網(wǎng)通過(guò)廣域技術(shù)讓信息傳遞更加穩(wěn)定與高效，也讓自動(dòng)追蹤系統(tǒng)得以正常發(fā)揮作用，保護(hù)整定配合在多方面的影響下將會(huì)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(huì)變得復(fù)雜。并且可以在提升故障切除效率以及保證系統(tǒng)堅(jiān)強(qiáng)的情況下提出新的合閘方法。3.4新技術(shù)下的繼電保護(hù)系統(tǒng)。近幾年，在經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的共同影響下，電工技術(shù)研究取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，例如當(dāng)下應(yīng)用較為廣泛電力電子技術(shù)等，這對(duì)于電力行業(yè)建設(shè)而言，有著正向促進(jìn)作用。同時(shí)技術(shù)的發(fā)明與應(yīng)用促使電力市場(chǎng)形成了很多綜合性技術(shù)產(chǎn)品。比如IUT、SVC以及DVAR等（朱識(shí)天，繼電保護(hù)定值在線發(fā)放管理系統(tǒng)及其安全防護(hù)技術(shù)研究：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2017）。這些設(shè)備作用到電力系統(tǒng)中之后，使得我國(guó)配網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步提升，同時(shí)繼電保護(hù)內(nèi)涵在不斷改變。時(shí)間同步技術(shù)以及數(shù)據(jù)同步技術(shù)為繼電保護(hù)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(shù)應(yīng)用背景下，自主設(shè)備被合理應(yīng)用，進(jìn)一步提升了數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。因此，信號(hào)采集的時(shí)間與數(shù)據(jù)同步問(wèn)題，是一個(gè)重大而嚴(yán)肅的問(wèn)題。要求數(shù)據(jù)采集及各保護(hù)系統(tǒng)之間的信息交互與相互配合，建立在一個(gè)更加精準(zhǔn)的同步基礎(chǔ)之上，就需要統(tǒng)一的時(shí)鐘源，保證信息數(shù)據(jù)可以同步。

4.結(jié)論

綜上所述，智能電網(wǎng)是我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展新趨勢(shì)，尤其是在電力需求量逐漸增加的背景下。而繼電保護(hù)技術(shù)作為提升電網(wǎng)安全性的重要手段，正在通過(guò)技術(shù)融合不斷提升效用。在今后，我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)以及人工智能技術(shù)之間的聯(lián)合會(huì)更加緊密，繼電保護(hù)技術(shù)也會(huì)不斷完善。

作者:曹露