智能電網背景下繼電保護的關鍵問題及解決措施

摘 要：在高速發展智能電網的大背景下，作為維護智能電網正常運行關鍵設備的繼電保護，其建設水平的高低也變得越來越也重要。然而現在，我國不匹配的繼電保護與智能電網發展速度已經引發了諸多問題。筆者在文章中先對智能電網中繼電保護的相關內容進行了系統的分析，再指出了當前繼電保護存在的問題并給出了一些解決對策，希望能給我國繼電保護的發展提供一些參考。
關鍵詞：電力系統；繼電保護；智能電網

   智能電網的建設給作為電網安全運行第一道防線的繼電保護帶來了挑戰，對我國電力系統的各個環節都產生了影響，傳統繼電保護存在的問題都得以顯現出來。同時，繼電保護也因為智能電網先進的信息系統而迎來了良好的發展機遇，所以， 應該積極利用智能電網來構建更加科學的保護系統。
1 智能電網中的繼電保護概述
1.1智能電網繼電保護的構成
   隨著不斷發展的中國智能電網，對繼電保護的要求也在慢慢提高。但因為智能電網與傳統電網在供、發電形式存在一定差異，所以繼電保護裝置也有所區別。而的信息，智能電網和網絡技術是推動智能電網進一步發展的核心。智能電網中的繼電保護是指使用傳感器監測電網設備，然后整理和分析相關信息。通過這種方法，可以在一定程度上減少干擾，從而避免了發生大面積停電的問題。
1.2繼電保護在智能電網環境下面臨的新要求
   在現在的時代背景下，智能電網需要與繼電保護技術相輔相成、協同發展。智能電網是重要的國家基礎設施建設組成部分，所以智能電網必須要具備良好的自愈能力。所以，繼電保護在智能電網背景下，要求要擁有適當的診斷故障和自我修復的功能，同時也要求其可以實現自我隔離，以此阻斷在故障發生后大規模停電的情況的發生。繼電保護及故障信息系統提供了在控制中心端監視、控制、管理站內的智能裝置，并綜合利用這些信息的技術手段，以使智能裝置的運行管理水平與調度系統信息化、自動化的發展水平相適應，使智能裝置運行、管理的各個環節“可控、在控”，以適應電網發展的需要。
1.3新時期繼電保護的特點
1.3.1數字化
   隨著互感器故障減少以及互感器性能的提高，已經基本上避免了發生繼電保護中的二次回路斷線、二次回路接地等互感器問題。此外，因為當前繼電保護設備的性能已經有了很大的改善，其也加強了對于被保護對象的信息收集能力，所以，收集的信息具有精確性、真實性等特點。筆者認為，智能電網繼電保護未來的發展方向，應朝著提高繼電保護整體性能利用數字化傳感器方向去發展。
1.3.2網絡化
   網絡化是 21 世紀一個最大的特征，所以在互聯網基礎之上建立的智能電網不可避免的也擁有這個特點。最新的智能化變電站利用網絡來共享變電站的控制信號，利用網絡實現了共享站內各部分電氣元件的信息，簡化繼電保護配置，從根本上改變了之前繼電保護信息傳送方式以及信息獲取途徑，可以說， 智能電網繼電保護的根本特征是網絡，網絡也是支撐其進行變革的基礎。
1.3.3自動整定
   在出現智能電網之前，電網的繼電保護是一種自適應保護， 其調整設置是基于受保護電路的運行狀態來決定的。在設置過程中，它不是基于整個電網的信息。它是基于局部的信息。這當然是一個很大的缺陷。但是，它僅限于當時的技術整合，無法實現整個網絡的信息整合，只能選擇適應性整定。智能電網繼電保護的出現使得整個網絡的自動配置和自動整定得以實施，確保系統可以開展分布協調保護，從而改變了傳統獨立式和分散式的自適應保護方式。
2 智能電網背景下的繼電保護問題
2.1繼電保護的范圍不夠明確
   在現在的電力系統中，智能電網的普及程度還不高，中國大部分地區仍然使用傳統電網，導致繼電保護過程中管理范圍不明確。正因為如此，智能電網中的繼電保護并沒有實現真正的智能。在發電量過大的過程中，由于電網互聯問題復雜，許多繼電保護信息混淆，導致繼電保護系統的應用存在諸如保護不準確和延遲的問題，智能電網的全面智能保護無法實現。電網智能化是未來的主要發展趨勢。所以，不明確的繼電保護范圍是制約智能電網發展的根本問題。
2.2繼電保護的力度不足
   在開發智能電網系統的過程中，引入了不同類型的新技術和特色技術。但是，不能夠否認的是，任何技術都是雙向的， 其為智能電網系統提供智能服務之外也存在一定的風險。有必要通過繼電保護對智能電網的運行環境進行維護，防止智能電網可能存在的安全隱患。
2.3不夠完善的設備保護
   智能電網的繼電保護來自于設備的支持。繼電保護設備應具有與智能電網一起開發和更新的能力。同時，電力公司將根據繼電保護條件和智能電網的運行環境條件制定設備改進方案，提高繼電保護系統的完整性。智能電網環境對繼電保護有著極高的要求，所以對繼電保護設備的要求也很高。所以，現在保護裝備的完善是中國各大電力公司現在主要研究的方向和發展目標。
3 智能電網環境下的繼電保護問題對策
3.1構建繼電保護信息平臺
   信息平臺可以快速收集智能電網環境的數據和運行狀態， 其中最關鍵的就是信息提供平臺。在智能電網環境下，要圍繞動態監測進行繼電保護平臺的建設，促進繼電保護的發展，實現繼電保護和智能電網同步發展的目的。所以，為了提高中國智能電網環境下的繼電保護能力，首先要做的就是完善中國的繼電保護信息平臺。
3.2加強繼電保護信息的傳輸
   隨著愈發普及的智能電網建設，繼電保護信息的傳輸壓力也在增加。所以，在繼電保護的未來發展中，加強信息傳輸能力無疑具有重要的意義。通過加強信息傳輸能力完成繼電保護的分層和分類，不僅能夠為智能電網提供高質量的保護，而且還可以提高繼電保護的信息傳輸效率。所以，加強繼電保護信息傳輸能力是滿足智能電網需求的重要手段。
3.3對繼電保護系統進行完善
   第一，可以在繼電保護系統中應用智能傳感器，這樣可以讓傳感器的優勢發揮出來，在獲得有關設備運行信息的同時， 把設備的運行參數轉化為實現繼電保護的關鍵根據。該方法可以保證繼電保護系統執行的可靠性。但是，在智能電網設備的外部布線操作期間，自然環境的影響是無法避免的，并且風和霜等天氣容易引起布線振動等問題。所以，在發生設備故障時，不能僅依靠單一指標。相反，應全面分析所有設備的振動特性。為了進行綜合分析，可以將變壓器中的震動傳感器的異常振動用作錯誤信號來確定是否發生故障。同時， 還應該應用大量的人工智能分析系統。吧溫度，濕度和其他參數也列為參考指標。
4 結語
   對我國電力系統的發展而言，智能電網的建設擁有十分重要的現實意義。然而與此同時，對維持智能電網高效運行、承擔著各種保護工作的繼電保護系統的也有著越發嚴格的要求。在智能電網的環境下，繼電保護能為智能電網提供可靠的保護， 以此保證智能電網能夠更穩定、安全的發展。同時，繼電保護也能更好的服務智能電力。所以在智能電網快速發展的實際情況下，也應大力研發繼電保護技術，保證智能電網能夠實現可持續發展。

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