智能電網建設下電力設施技術變革探析

    隨著中國智能電網建設的發展，電力行業掀起一場智能革命，可以說智能電網建設將引發電力設備的全面變革：變壓器要更加智能，開關設備要隨時反饋狀態，繼電保護裝置要與一次設備融合，電纜也要變得智能。本文分析了智能電網的發展現狀，對其繼電保護技術進行了詳細的分析。

    改革開放以來，我國經濟取得了長足進步，傳統電網已經不能滿足客戶用電的需求。在這種背景下智能電網應運而生。智能電網提出的戰略目標：以特高壓電網為骨干網架，各級電網協調發展的堅強電網為基礎，利用現代信息技術與自動化控制技術，構建信息化、自動化、數學化、互動化為特征的堅強智能電網。這一戰略目標的提出，意味著今后的新變電站必須以新的標準來建設，舊變電站也應當進行相應的改造建設，這就對繼電保護提出了更多更高的要求。目前的繼電保護技術雖在一段時期內適應智能電網的需求，但已經不是最新潮流的技術，面臨的壓力越來越大。在這個機遇與挑戰并存的時代，繼電保護技術有著廣闊的發展空間，本文針對智能電網時期繼電保護技術進行了探索性的研究。

    1 我國智能電網的發展現狀

    隨著智能化技術發展，智能化技術許多領域得到了廣泛應用，國家電力系統就是其中之一。高度智能化的電網系統帶來了電網管理和服務質的提升，智能化電網成為未來的發展趨勢。智能化電網的應用非常廣泛，但其技術要求高、耗費巨大，也成為電力企業關注的重要問題之一。目前智能電網的發展前景十分樂觀，各個發達國家都在想方設法加快智能電網市場建設，如美國提出智能電網推動國內經濟增長，歐盟各國制定了超級電網的戰略規劃，其最終目標也是帶動整個體系經濟的發展。智能電網在我國被提出了許多年，國家對其發展建設也是十分重視的。“十二五”提出了全面建設智能電網的新規劃，并對規劃實行滾動調整制度。規劃中指出，我國2020年國家電網總投資3.45萬億元，其中智能化電網投資3841億元。2015年以前是國家智能電網的全面建設時期，2016-2020年是智能化電網的全面提升時期，智能電網的現代化水平將達到國際先進水平。隨后，我國還將繼續對智能化電網進行改造，徹底實現全國智能化電網的目標。

    2 智能化電網繼電保護的核心技術

    2.1廣域保護技術

    傳統的繼電保護所利用信息為保護設備自身信息，其局限性很強。隨著電網運行環境的日益復雜，傳統繼電保護技術的弊端越來越明顯，為此搭建信息更豐富的繼電保護平臺顯得更加重視，廣域保護技術成為重要的發展方向。廣域保護技術的信息點多、類型全，可實現制定跳閘策略、開放/閉鎖保護等多種功能。廣域繼電保護分為繼電保護和安全自動控制兩大部分內容，通過為電網系統提供自愈解決方案和處理復雜故障問題，進而達到提高繼電保護的自適應能力。

    2.2保護系統重構技術

    繼電保護重構技術是智能化電網的核心技術之一，通過極強的自適應能力，在發現顯性和隱性故障，能夠迅速進行功能重構，能夠識別已經損壞的元件，并利用自適應功能找到替代元件，實現繼電保護功能的恢復。智能化電網的繼電保護系統由電子元件構成，電子元件很容易發生燒毀和損壞，進而影響繼電保護功能，使電力系統失去保護作用。利用重構技術就能順利解決這一問題，使繼電保護系統時刻發揮著作用。原有的繼電保護系統已經不適應時代發展的要求，因此，必須重新構建繼電保護系統，從而最終滿足預期效果。

    3 新型電子傳感器的應用

    就像電腦的CPU一樣，在智能化電網中也有一個中央控制設備，通過安裝各個智能設備上的傳感器來獲取復雜的信息數據。它的控制面十分廣，覆蓋了發電、輸電、變電等各個環節，其中的電子傳感器是智能感應技術的代表。電子傳感器安裝在智能設備上，實時將數據傳送到控制中心，進而為智能電網運行狀態提供大量精確的數據，大大提高了繼電保護系統的性能，這是傳統繼電保護技術無法達到的。

    4 智能電網對繼電保護的影響

    繼電保護是電力系統穩定安全運行的頭一關，利用了網絡信息技術、電子傳感技術、數字變電技術、廣域測量技術、自動化控制技術等多種先進的技術，其中影響出的是數字化、網絡化技術。對于繼電保護來講，要實現數字化就必須對傳統電網進行改造，運用先進的測量手段和電子信息傳輸技術。隨著智能化電網設備的不斷推廣，電子式互感器成為主流，它可以將傳感信息轉換為數字信息，通過網絡接口傳送到保護裝置和智能斷路器上，有利于后期維護，降低了維護成本。信息時代的到來使各個領域發生了深刻的變革，電力領域的變革也是顯而易見的。智能電網系統的網絡化主要體現在信息獲取和信息發送兩個方面。雖然繼電保護能夠通過自愈功能來維護，但如果將各個站點聯系起來，形成一個整體，那么就可以產生更多的信息數據，進而提高維護效率。智能電網的斷路器都帶有數字接口，所以信息傳輸通道可改為網絡傳送，這樣不僅能提高信息傳輸的準確性，還能極大提高信息傳輸效率。

    總之，智能化電網是電力系統未來發展的必然趨勢，積極關注、研究和推廣繼電保護技術，以更好地發揮“堅強智能電網”的作用。<