智能电网环境下电力系统保护新技术

智能电网环境下电力系统保护新技术

孙健

国网吉林省电力有限公司白城供电公司 吉林白城 137000

摘要：近年来，随着我国社会经济的快速发展和用电量需求的逐渐扩大，国家提出了智能电网建设计划，促进了智能电网相关领域快速发展，电力系统保护技术是国家智能电网安全运行的第一道防线，加强继电保护技术研究具有十分重要的意义。故而本文将基于智能电网环境下，针对电力系统保护新技术展开更全面的分析。

关键词：智能电网；电力系统保护；新技术

引言：智能电网的应用，使得电力系统运行的稳定性逐渐提升，在电力系统中有一项非常重要的技术，即继电保护新技术，对电力系统运行状态具有非常重要的保护作用。为了有效解决我国的电力资源的紧缺问题，智能电网在二零零九年正式建立，促进各项技术的创新型发展，逐渐实现我国电力系统的网络化发展。下面将针对智能电网背景下的电力系统保护新技术进行仔细探索，促进我国电力系统的数字化发展，为电力行业的持续进步奠定基础。

1电网继电保护现状

信息化时代背景下，先进的信息技术被应用到电力行业，以计算机技术、互联网技术等为支撑，继电保护及故障信息管理系统得以建立和完善，并且发挥出了非常显著的作用，能够在不对电力系统继电保护装置、自动化装置以及故障录波装置产生负面影响的前提下，做好故障信息的自动收集和分类处理，将处理后的信息编织成条理清晰的报文，为故障的处理提供可供参考的依据，更好满足电力调度部门对于数据信息的需求。继电保护及故障信息管理系统的应用，可帮助电网运行管理机构更好的把握故障发展趋势，方便工作人员对故障发生时继电保护装置的保护动作进行分析和研究，确保可以更加高效的找出故障的原因和位置，对其进行有效处理。不仅如此，电网调度人员也可以利用系统采集到的数据信息，开展继电保护装置整定值计算、故障录波数据分析等工作，实现对于电网设备的有效管理，为电网运行的安全性和可靠性提供良好保障。

2智能电力系统保护新技术分析

2.1超导限流器

超导限流器的主要原材料为超导材料，借助超导材料的超导态和正常态之间的转变，实现对于电路线路故障之后的有效保护，具体原理是产生一个合适的阻抗，实现对于电流的限制。与传统的限流原件相比，超导限流器的优势更加明显：第一，响应迅速。超导限流器的反应时间一般维持在毫秒左右，其响应速度完全符合智能电网运行的相关需求。第二，能够以电网标准为依据实现对于电流范围的有效控制，通常设定在额定电流的两倍左右。第三，正常情况下，超导限流器所引发的损失极其微小，能够避免电能的浪费。第四，具有自动触发功能，同时兼具集成、触及、检测以及限流功能。第五，能够与其他系统进行有效连接，保证电力系统整体的稳定性。即使个别系统出现故障，仍旧能够保证整体系统的运行稳定性。在应对故障电流时，多使用电阻是超导限流器在超导体和长态之间的转变实现故障电流的限制。并且位于超导限流器中的超导线缆所组成的触发线圈也能够有效防止转变过程中电压超高问题，一般采用并联限制电阻和线圈。

2.2零序电流保护

将零序电流保护和超导限流器结合进行使用，目的在于达到限流的同时应对所产生的限流电阻以及连续限流电抗，这可能会引发零序阻抗的增加以及原本零序网络的混乱，从而出现不对称短路情况，很有可能引发电流保护错误动作问题。并且超导限流器在构成原理上的差异会影响到限流阻抗的效果。电阻式超导限流器和路桥式超导限流器之间不存在互感，零序阻抗和正序阻抗一致。

2.3光纤传感技术

光纤传感技术并不陌生，已经在电力系统中有着较长的应用时间，同样起到保护电力系统的作用。光纤传感技术的优势在于具有较强的抗干扰能力，例如对于辐射以及腐蚀的抵抗。和传统的传感技术相比，光纤传感技术在材料方面安全等级更高，以绝缘材质进行制作，在一些易燃易爆场所同样较为适用。更为重的是，该项技术能够保证测量的精准性，无论是响应速度或者是抗干扰能力都远超传统的传感技术。在进行组网建设时也更为简单，用于搭建分布式电力系统十分合适。且在监测系统中应用光纤传感技术也有着良好的发展空间，能够实现对于变电站的实时监测效果，故此光纤传感技术将是今后电力系统稳定运行的重要保护技术之一。

2.4GPS系统

GPS系统的主要作用是促进电力系统内部通信的顺畅，更好满足不同场景之下通信功能的需求。具体而言，电力系统关于通信方面的要求集中表现在数据采集、数据传输以及数据监控三个层次。GPS系统则具有数据的收集、观测和处理功能。完成数据转换之后，得到卫星导航电文，使用北斗卫星收集电力数据并传输给调度中心，调度中心负责数据的存储和分析，给出应答，实现对于电力数据的应用。例如当变压器启动保护动作时就会自动将相关信息进行汇报，由于变电站信息可能出现同时发送的情况，面临着数据碰撞以及丢失的可能性，因此GPS系统具有多业务同时发送的功能。通过设置多个串口接收通讯数据，保证优先级的排列，以优先级作为处理数据的先后依据。针对极端故障状态，迅速启动大量保护动作，并将数据传输给调度中心进行优先处理，从而保证对于线路的有效保护。

2.5超高压直交流混输技术

有关电气化和自动化的发展十分迅速，在社会用电量不断增长的同时，加大了关于电网建设的相关要求，针对电网结构进行持续完善，从而满足社会用电需求，获得更高效以及更稳定的电网系统。考虑到电网运行过程中面临着暂态问题，同时存在谐波分量大幅度增长的情况，这对于电网中包含的互感器的功能提出了更高的要求，才能够更好地满足越发复杂化的电网运行功能支持。以二次谐波作为系统运行状态的判断依据，通过对比谐波标准的方式完成机电保护，这是超高压直交流混输技术的主要应用原理。

2.6智能传感技术

智能传感技术在电网系统中的应用越发的广泛，主要搭建在光纤传感技术基础之上，智能传感地图的优势在于关于信息的收集更加便捷以及自动化，从而提高电网的保护能力。智能传感器的主要功能是针对电网状态进行实时监测，用于把握电网运行情况，同时兼具规避环境干扰以及实现电网系统全天候保护的功能。关于智能传感器技术的应用显著提升了日常电网管理的效率，同时保证关于电网运行数据的收集和存储。故此重视智能传感技术的应用以及研发同样是电网发展建设尤其是保护技术领域的重要方向。

结束语：

综上所述，电力系统保护新技术具有很多的应用优势，而且种类众多，主要有超导限流器、零序电流保护、光纤传感技术、GPS系统、超高压直交流混输技术以及智能传感技术等，每种技术都具有一定的应用优势，能够实现对电网的有效监控和故障诊断，在未来会朝着数字化、网络化的方向前进，实现电力系统保护新技术的不断创新，促进电力行业的持续进步，为我国综合经济实力的提升做好铺垫。

参考文献：

[1]张忠傲，赵施阳，田野，等.智能电网环境下的继电保护研究[J].山东工业技术，2019（09）：206.

[2]樊晓春，何浩.智能电网背景下继电保护的关键问题及对策[J].电子技术与软件工程，2019（15）：212-213.

[3]张媛，惠蓓.基于智能电网的继电保护技术探讨[J].科技与创新，2016（10）：145-145.

[4]刘浩林.浅谈电力系统继电保护运行要求及新技术的应用[J].中国高新区，2018（10）：146.

[5]李强，蔡冬梅.浅析电力系统继电保护运行要求及新技术的应用[J].科技创新与应用，2017（7）：196.

[6]吴树茂.能源互联网背景下的光伏接入电网管理模式探索[J].中国新技术新产品，2016（14）：154-155.

[7]梁业升.电力系统继电保护的新发展[J].贵州电力技术，2013，16（09）：38-39.