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1.引言

近幾年，隨著我國經濟水平的不斷提升，電力市場需求量逐漸提升，越來越多的電力設備入網，對我國電網建設提出了更高要求，在保證電力生產質量的同時，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，我國電網開始融合各類新技術。因此，對智能電網時代繼電保護技術發展趨勢研究有著鮮明現實意義。

2.智能電網與繼電保護技術

2.1智能電網內涵與特征。對于電力系統而言，智能電網的作用異常強大，不僅具有良好的電力輸送作用，而且十分穩定安全。在應用時，對于資源的消耗更小，表現出良好的環境友好特點。從電力整體系統運行角度來說，智能電網對電力傳輸的管理更加高效與合理，同時可以做到電力系統運行信息的準確記錄與存儲。隨著網絡技術以及人工智能技術的發展，智能電網將會越來越完善，性能也會逐漸提升。為了更好經的處理現階段自然資源與人類發展之間關系，各類電力科技被發明和應用，例如太陽能發電以及水利發電等。相比于傳統電網，智能電網之所以可以發揮更加重要的作用，主要是因為網絡等先進技術的影響，這些技術為電網的自動化以及數字化提供了必要基礎。結合近幾年我國電網建設情況，智能電網在設計與應用過程中表現出以下幾方面的特征：①安全性的堅強性轉變。傳統電網在建設過程中，更加注重電網的穩定性與的可靠性，并且為了達到上述目的，采用一系列措施進行改革。相比于傳統電網而言，智能電網更加注重電網整體的堅強性，簡單而言，智能電網不僅注重電網本身存在的建設缺陷，而且會將自然環境規律考慮在內，例如人為破壞等。②自愈。傳統電網在應用時，受到外界環境因素影響可能會出現跳閘等現象，然后相關技術人員需要對電力系統進行檢修，尋找跳閘原因。而智能電網可以實現電網的動態檢測，并且通過對收集的電網信息進行分析，可以得出故障原因，或者是在線路檢測中，對異常情況進行經預測，及時發現故障、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。智能電網在應用過程中可以降低電網運行風險以及故障發生概率，保證電網電力傳輸有效性與質量。2.2智能電網中的繼電保護技術構成。智能電網結構繼電保護要比傳統電網結構更加復雜，例如在智能電網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，智能電網繼電保護性能更加優越。尤其是在計算機技術以及網絡技術融合之后，繼電保護可以實現對電力的實時監控，進而提升整個電網的穩定性。2.3繼電保護在電網中的作用隨著經濟水平的不斷提升，各類電器被應用與制造，此種情況下，電網系統面臨的運行壓力更加巨大，電網在用電壓力下產生波動成為一種常態，這在一定程度上增加了電網故障發生概率。繼電保護的應用可以保證電網在發生故障之后，在第一時間斷開故障點，并且發出故障預警，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.智能電網時代繼電保護技術問題與發展趨勢

立足于時展大背景，我國電網的智能化發展十分重要，是電網事業的一個階段。繼電保護作為智能電網建設中一個重要組成部分，在現階段的研究與發展過程中面臨的技術問題以及發展趨勢可以從以下幾個方面進行分析：3.1廣域保護技術。在傳統電網中，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。隨著我國電網建設規模逐擴大，電力系統越發復雜，上述的繼電保護已經無法發揮更加重要的作用。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的“堅強”。就目前廣域保護系統建設情況而言，已經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完成系統保護任務，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自愈能力與穩定性。3.2保護系統重構技術。保護系統的重構是近幾年提出的一項技術，其產生的原因是傳統繼電保護系統存在很多局限性，并且電網建設要求繼電保護具有其它一些新功能。立足于傳統繼電保護技術而言，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變化。②應用過程中，電網系統無法在短時間內解決繼電保護本身存在的問題，繼電保護發生故障之后，將會直接影響整個電網正常運行。③隨著電網建設規模的不斷擴大，電網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為雙向潮流保護，但是傳統繼電保護系統無法實現。我國建設的新型電網要求繼電保護系統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繼電保護系統可以隨著電網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，交直流電網復雜暫態過程及繼電保護關鍵技術研究：通信電源技術，2018）。③系統內部零件發生故障之后，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，從而滿足一次系統保護要求。而從技術發展角度來說，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據算法的完善，網絡信息傳輸逐漸變得更加高效，此種背景下，電力系統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接地系統不被補償的特點，進行選線保護。同時，系統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，今后還會實現超高速故障切除。除此之外，電力系統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。在網絡基礎之上，智能電網通過廣域技術讓信息傳遞更加穩定與高效，也讓自動追蹤系統得以正常發揮作用，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。近幾年，在經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，這對于電力行業建設而言，有著正向促進作用。同時技術的發明與應用促使電力市場形成了很多綜合性技術產品。比如IUT、SVC以及DVAR等（朱識天，繼電保護定值在線發放管理系統及其安全防護技術研究：哈爾濱工業大學，2017）。這些設備作用到電力系統中之后，使得我國配網技術進一步提升，同時繼電保護內涵在不斷改變。時間同步技術以及數據同步技術為繼電保護系統的發展提供了新思路。在智能電網以及廣域技術應用背景下，自主設備被合理應用，進一步提升了數據采集質量。因此，信號采集的時間與數據同步問題，是一個重大而嚴肅的問題。要求數據采集及各保護系統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，就需要統一的時鐘源，保證信息數據可以同步。

4.結論

綜上所述，智能電網是我國電網發展新趨勢，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，我國電網建設與網絡技術、信息技術以及人工智能技術之間的聯合會更加緊密，繼電保護技術也會不斷完善。

作者:曹露