智能电网继电保护与分布式电源接入技术刍议

谷源

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智能电网成为未来电网的主要发展方向，为了保证可靠运行，应有效引入继电保护装置。智能技术模式为继电保护工作带来较多风险，为了提高发电机继电保护功效，应引入更多新技术，完善设计规划。且还应采用更有效的运检方法，以及时辨别风险。传统运检停电时间长，消耗大量人力、物力资源，对电力安全性与运营成本要求较高，存在经济性与有效性的冲突问题。在继电保护装置中应用智能技术，可以实现多源信息聚合，监测二次回路。因此，为了提高电力系统继电保护运维有效性与可靠性，相关工作人员应做好可靠性建模评估工作，针对继电保护失效与薄弱环节，制定待解决的关键点，充分发挥智能电网优势[1]。

1 电厂继电保护装置的工作机制及作用

继电保护在电力系统运行中的作用非常重要，电力系统出现区域故障问题，会启动继电保护装置，保护此区域经过实时监测动作元件的状态属性及中间节点的正常与否调节开关量的变化，实现自动化精准定位与隔离故障区域，有效防止电力故障向周围扩散，最大限度降低故障问题的损失性。继电保护装置的功能不单一，能够对安全隐患有一定提示预判的能力。电力系统的某一区域出现异常数据上报，继电保护装置会有预警报告，发送至企业端，提醒电厂相关人员对警报进行分析排查，查看故障是否准确，帮助企业提高安全性，将电路故障造成的损失降到最低。实际情况中，继电保护系统常会出现不容易被发现的故障问题，例如运行干扰故障、接地故障以及CT饱和故障等问题，无法进行预判。制止措施效果欠佳会造成继电保护系统各项功能失控，危及电厂供电系统的正常运行及供电可靠性。电力场所管理人员应权衡利弊，加强继电保护故障诊断及处理，对社会有较高的现实意义[2]。

2 智能电网继电保护与分布式电源接入技术刍议

2.1 智能继电保护系统的技术应用

与传统的继电保护系统相比，智能基地保护系统采用现代化技术，解决用电系统中存在的问题，实现对配电系统的保护。智能继电保护系统主要应用以下几种技术。第一，先进设备技术，智能电网将各种新型材料，电子技术等用于智能电网的设备中，扩大传统电网中的电能传输性能提高了分布式电源电流传输的质量。第二，传感控制技术。通信传感技术是智能电网实现电网保护的基本条件。智能电网具有自愈性的特点，即在实际运行的过程中，智能电网通过对电网感应，加强对电流运行动态的监控，及时反馈电路故障数据，并采取相应的手段对电路故障进行处理。第三，参考量测技术。参考量测技术的实质是对电路运行中的数据，综合反馈给智能电网。采用参考量检测技术测量的数据具有准确性和实效性的特点，通过对各部分运行数据的综合处理实现对电路系统的保护。第四，风偏检测技术.随着配电网络区域的扩大，进行智能继电建设中，受气象因素的影响较大。风偏检测装置主要安置在配电网络的主导线上，采集气象参数倾斜等，将检测结果反馈给电力部门，为相关部门的电路设计提供依据[3]。

2.2 电子传感技术

智能电网系统主要应用智能控制设备，以有效管控系统元器件的运行状态，发挥设备的检测功能。电力设备兼顾变电、发电、配电等各个环节，新型电子传感器改进了原有设备，增加了智能感应功能，可以广泛收集电网实时运行数据，为电网维护检修工作提供精准数据信息，保证继电保护工作的规模化发展。在保护发电机时，应更多关注内部短路线路，尤其做好匝间短路保护，在设计保护方案的基础上进行整定计算，完成精细化处理。同时，还应根据电力系统的实际运行状态，进行过激磁等保护判断，以协调系统的承受能力，保证电网系统的有序运行。除此之外，还可以应用光电流互感器与光电压互感器，隔离高压与弱电绝缘，减少占地面积。同时，引入光纤传递信号无电磁干扰等技术，降低二次电缆使用量，避免CT饱和问题，改善各类保护技术性能，颠覆保护应用方式与应用条件。

2.3 智能继电保护系统中的保护技术实践应用

在针对智能继电保护系统的诸多保护技术实践应用过程中，则希望对分布式电源接入技术的诸多表现进行分析，例如追求对电力故障的精确甄别。分布式电路出现任何故障，需分析其故障电路中电量的增大情况，对线路中的多个功率方向相同问题进行分析与调整，合理化甄别电流大小并实施故障甄别。另外也需对电流大小与功率方向进行分析，配合直流输电线路端故障线路内容进行针对性处理，这一过程中就采用到了平波对抗器建立高评分量阻抗界面，如此可实现对区域内短路高频分量的有效降低控制，建立单端高评分量直流线路，满足配电系统保护要求。如存在中性点分直接接地系统，则需要对其接地状态进行分析，解决故障电路中的电流补偿不到位问题，了解单相接地故障中所存在的电路保护设置内容。就这一点来讲，需分析其相关实验内容，建立智能继电保护系短期继电保护检测机制，对电路保护中的新型保护方式进行研究。例如分布式电源接入中的电路出现故障问题，就要基于电路最后电流值来测量最小参考依据，确保智能继电保护满足选择性保护原理要求，同时对后备保护系统反馈信息实施针对性筛选，在后备保护系统中建立针对性故障解决机制，保护系统线路。在增加智能电网继电保护系统保护功能方面，主要需对故障线路中的断闸技术点进行有效处理，避免相邻电路出现过电流通过问题。换言之，就是要避免相邻电路过分保护问题，结合这一问题，要确保分布式电源接入技术应用到位，建立电路检测装置，保护跳闸功能联合设计到位[4]。另外也要对电路保护装置中的电流过大状况进行针对性检测，如出现断路保护问题则需完善传统继电保护基础，采用差动保护原理。在这一过程中要设置电磁内容，分析电流互感器，有效减少继电保护装置误动内容。要合理分析智能继电保护系统中的保护功能内容，有效规避分布式电源系统中所存在的电流功率不平衡状态问题。

2.4 准确甄别电力故障

当分布式电路出现故障时，通过故障电路的电路量会随之增大，且线路两个的功率方向相同。智能继电保护系统通过甄别通过电流的大小以及功率的方向进行故障鉴别，达到保护高压电路的目的。利用直流输电线路端部对故障线路进行处理，使用平波对抗器建立一个高平分量的阻抗界面降低区内短路的高频分量，使得单端的高平分量高于直流线路，实现对配电系统的保护。当中性点分直接接地系统处于接地状态时，故障电路的电流补偿不会对其高分频量造成影响，呈零序电流分量将提取的零序电流分量与其他电路电流流向进行比较，实现单相接地故障的电路保护设置。根据相关实验表示，智能继电保护系统可以在短时间内对继电保护进行检测，达到电路保护的目的[5]。

2.5 智能变电站与继电保护

因为智能变电站中的IEC61850逐渐被应用起来，所以继电保护技术发生了极大的变革。它不会像原来的独立性一样，而是开展了将以前的“保护装置”时代向“保护系统”进行转化，与保护设备能够进行一次性融合。在如今这类新势力下，继电保护的“四性”怎样才能得以提升，继电保护在国际上的地位如何才能得到保持。继电保护工作者为国家智能发电站的谋划带来了创新，为间隔装置和自动型信息获取的安全与可依靠性带来了一个“崭新的世界”。由智能发电站的自身优点进行开展基于区间层、站控层和区域电的研究，得到网络保护系统架构。智能发电站继电保护技术多半是由传统继电保护技术为基础发展起来的；就像三层两网的保护架构，智能电网的技术更新主要体现在采样跳闸，传统电缆改为光缆，光缆将过去传输的模拟和开关信号转换为数字编辑利用电路、跳闸电路和继电器保护，可靠地实时监测的四个方面也提出了更高的要求。

2.6 加保护功能

智能电网对故障线路进行断闸处理时相邻电路通过的电流会随之增大进行避免出现相邻电路过分保护的特点。针对这一现象，智能继电保护系统中，将电路检测装置与保护跳闸的功能进行联合设计。由电路保护装置对电流过大的状况进行检测，若为电路短路情况再进行信息反馈，进行断电保护。另外，在传统继电保护的基础上，利用差动保护的原理，设置电磁电流互感器，减少继电保护装置的误动.智能继电保护系统中保护功能的扩大，可有效避免分布式电源系统之间的相互连接而出现的电流功率不平衡的状态[6]。

3 电力系统继电保护技术的运用原则

继电保护技术是使得电力系统设备能够正常运行的手段，那么面对大量使用电力系统设备且用电环节多、大规模生产的电力企业来说，更应该注重这项技术的使用原则。

3.1 三段式继电保护原则

在电力系统工作时，流过电流感应器的电流有相反的方向和相同的大小，这就说明电流是正常的，继电保护器并没有工作。一般来说在这种情况下，感应器中的感应磁通数值为零，且断电开关没有启动。而如果一切情况相反，流过感应器的电流有相同的方向，感应器中的感应磁通的数值不为零，且其中电流大小数值相等，断电开关工作，这就是设备在漏电故障情况下自动启用继电保护器的征兆。

3.2 接零保护原则

一般电力系统设备如果存在导线外露的情况，管理人员会安排设备人员对接线采取接零保护，主要针对器材中带有金属的部分。一般接零保护时，只是配备保护的零线而不是熔断电阻丝。另外，开关不会安装在次要的保护零线上，接地保护零线和接零保护零线也不会安装在一起，这样能够保证继电保护器的安全使用。

3.3 接地保护原则

为有效避免使用的电力系统装备接地效果受到影响，技术人员应该遵循接地保护原则。在大型轨道工具作业时，接地处理和3个以上的接地点是必备的，另外，1-4Ω是电力系统连接节点处可控的电阻率范围。接地保护是应用在电力系统设备导线外露的情况下，主要是在外露的导线并没有产生电流的情况下对其进行接地保护，从而使得工作人员在触碰外露导线时不会出现安全事故。这是任何金属外壳和装备进行接地处理时的必要措施，这样能保证每一个工作环节的工作人员在接触金属外露的部分时不会造成故障问题。

4 结语

随着智能变电站技术的快速发展，不仅对可靠性的要求很高，而且对敏感性的要求也很高。通过优化与现代化传统的智能变电站的准备方法，以智能变电站作为电网建设的核心，在组织过程中进行对构建系统进行相应的管理，可以改善整体的稳定性，提高智能变电站的总体技术水平。电力是经济建设的主要支撑点，在社会发展中起着重要作用。电力在经济建设和社会生产方面有着重要的影响力。现如今的智能变电站发展极为迅速，而且电网已经成为首要防御体系。智能化继电保护技术包含了信息网络和智能操作的新内容，并在安全管理中达到了电网可靠性的新水平。与传统的中继保护相比，智能化继电系统具有更高的设备协作能力，设备交换能力更简单、更方便，可以节省大量的人力和物质资源，因此具有明显的优势。但智能变电站的继电保护技术同时也有着一些特殊的限制。由于设备的可靠性和功能一体化程度的提高，仍然需要测试当地防御的可靠性及其在继电防御系统方面的有效性。智能化变电站技术所实施的计划在工程实践中不断进步，在智力实践中不断发展。在保护继电器方面，从电子选择变压器到常规模式，再通过混合装置选择样品，然后直接选择本地智能接口设备，从一无所有到应有尽有再到一无所有。因此，继电保护系统正在向吸收强度、生态、敏捷性和可靠性的方向进行全面发展。