隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，常規(guī)發(fā)電能源已經(jīng)被無(wú)法滿足社會(huì)發(fā)展的要求。針對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)常見的問(wèn)題，人們提出了智能繼電保護(hù)系統(tǒng)，促進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化發(fā)展，并采用分布式電源接入的形式實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)重構(gòu)。本文分析了智能繼電保護(hù)的特點(diǎn)，闡述了分布式電源對(duì)智能繼電保護(hù)系統(tǒng)的影響，旨在提高繼電保護(hù)技術(shù)。

現(xiàn)階段，電力系統(tǒng)在社會(huì)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來(lái)重要的作用，導(dǎo)致傳統(tǒng)的發(fā)電形式和繼電保護(hù)系統(tǒng)與現(xiàn)代化社會(huì)之間的矛盾越來(lái)越激烈。隨著分布式電源接入技術(shù)在電源中的應(yīng)用，緩解了我國(guó)的電力資源短缺的問(wèn)題。然而，實(shí)際應(yīng)用中，分布式繼電保護(hù)系統(tǒng)存在著極大的問(wèn)題，易造成繼電保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)的現(xiàn)象。因此，必須開發(fā)與分布式繼電保護(hù)系統(tǒng)相適應(yīng)的智能繼電保護(hù)系統(tǒng)，使得分布式電源技術(shù)可以得到更為廣泛的應(yīng)用。

1分布式電源接入技術(shù)

1.1分布式電源接入工作原理

不同于傳統(tǒng)的配電保護(hù)系統(tǒng)，分布式電源接入技術(shù)采用并網(wǎng)、獨(dú)立的方式接入配電保護(hù)系統(tǒng)中，達(dá)到擴(kuò)大控電網(wǎng)絡(luò)的目的。當(dāng)分布式電源技術(shù)處于獨(dú)立運(yùn)行的狀態(tài)時(shí)，并未與地區(qū)的電力系統(tǒng)進(jìn)行徹底的分離，出現(xiàn)用電故障后，可以通過(guò)自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置保護(hù)用電設(shè)備。當(dāng)分布式電源技術(shù)處于并聯(lián)運(yùn)行狀態(tài)中，存在與當(dāng)?shù)貐^(qū)電網(wǎng)獨(dú)立和相互關(guān)聯(lián)的運(yùn)行模式，若獨(dú)立運(yùn)行，則無(wú)須將電能輸入當(dāng)?shù)嘏潆娤到y(tǒng)中;若并聯(lián)運(yùn)行，將電壓調(diào)整至適當(dāng)?shù)碾妷悍鼣?shù)，再輸入當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)中。

1.2分布式電源儲(chǔ)電形式

大部分分布式電源并未實(shí)現(xiàn)連續(xù)性供電。因此，需在分布式繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)置大容量的電能貯備裝置，才能實(shí)現(xiàn)分布式電源的持續(xù)性供電。目前，主要有三種儲(chǔ)能方式：第一，物理儲(chǔ)能。物理儲(chǔ)能的方式有抽水儲(chǔ)能、壓縮儲(chǔ)能、飛輪春儲(chǔ)能。第二，化學(xué)儲(chǔ)能。主要由蓄電池進(jìn)行儲(chǔ)能。第三，超導(dǎo)儲(chǔ)能。其零件主要由超導(dǎo)體的電阻組成。不同的儲(chǔ)能方式連續(xù)性發(fā)電時(shí)間也存在著很大的差異，例如，超導(dǎo)儲(chǔ)能只適用于分級(jí)或秒級(jí)的應(yīng)用。

2分布式繼電接入技術(shù)對(duì)配電系統(tǒng)的影響

2.1對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的影響

由于傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)主要采用單電源、輻射狀的結(jié)構(gòu)進(jìn)行電能傳輸，其對(duì)應(yīng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)也相對(duì)簡(jiǎn)單。將分布式電源接入傳統(tǒng)的配電保護(hù)系統(tǒng)中時(shí)，改變了原有配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，分布式電源進(jìn)行持續(xù)性發(fā)電時(shí)，其支路具有分散電流的作用，線路出現(xiàn)電路故障時(shí)，通過(guò)繼電保護(hù)裝置的電流較小，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置未能及時(shí)反饋故障信息，從而無(wú)法對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。另外，分布式電源接入配電系統(tǒng)中時(shí)，當(dāng)一條線路出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，其相鄰的線路可能會(huì)出現(xiàn)電流增大的情況，使得該線路的繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)誤動(dòng)的現(xiàn)象，即繼電保護(hù)系統(tǒng)過(guò)度保護(hù)。由此可見，分布式電源雖然提高電源的持續(xù)發(fā)電量，但由于原有的繼電保護(hù)系統(tǒng)無(wú)法適應(yīng)分布式電源的運(yùn)作模式，也容易造成用電困擾。

2.2分布式電源對(duì)發(fā)電質(zhì)量的影響

分布式電源在傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響配電系統(tǒng)的發(fā)電質(zhì)量。第一，電壓調(diào)控難度加大。分布式電源的接入，大大提升了配電系統(tǒng)的發(fā)電量。然而，進(jìn)行持續(xù)性發(fā)電階段，往往會(huì)導(dǎo)致配電系統(tǒng)的電流壓力增大，出現(xiàn)電流不穩(wěn)的情況，當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)中的電流過(guò)小時(shí)，則需重新啟動(dòng)分布式裝置重新發(fā)電，導(dǎo)致電網(wǎng)中的電壓值浮動(dòng)較大。若未對(duì)及時(shí)高負(fù)荷電網(wǎng)線路進(jìn)行處理，該線路易出現(xiàn)電壓值查超標(biāo)的現(xiàn)象。第二，諧波異常。分布式裝置屬于電子型電源，其在運(yùn)行過(guò)程中，很容易產(chǎn)生諧波。將分布式電源直接連入配電系統(tǒng)中時(shí)，隨著電流的直接通過(guò)，電磁元件會(huì)出現(xiàn)磁飽現(xiàn)象，影響零件的使用壽命。

2.3分布式電網(wǎng)的應(yīng)用技術(shù)

由于分布式電網(wǎng)的運(yùn)用會(huì)對(duì)傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)造成影響，進(jìn)行電網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過(guò)加強(qiáng)分布式電源并聯(lián)原有配電系統(tǒng)的控制。建立新的管理系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)故障電路的監(jiān)管。加強(qiáng)對(duì)分布發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行整合，設(shè)立微型電網(wǎng)，提高分布式電源在并聯(lián)狀態(tài)時(shí)的運(yùn)行能力，削弱分布式電源個(gè)故障對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)的沖擊。

3智能繼電保護(hù)系統(tǒng)化的研究背景

隨著分布式電源的廣泛應(yīng)用，配電系統(tǒng)中電路電流過(guò)大與落后的繼電保護(hù)系統(tǒng)之間的矛盾也隨著加大。傳統(tǒng)的配電裝置中，電網(wǎng)為簡(jiǎn)單的鏈接式結(jié)構(gòu)，電流運(yùn)行方向也相對(duì)單一，運(yùn)行中并不會(huì)出現(xiàn)逆向功率。然而，分布式電源裝置，其電流分支較多，運(yùn)行期間會(huì)導(dǎo)致電流的方向發(fā)生改變。為加強(qiáng)分布式電源裝置與傳統(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)運(yùn)行，人們開始對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化方案進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的智能化發(fā)展。

4智能繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)踐研究

4.1智能繼電保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用

與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)相比，智能基地保護(hù)系統(tǒng)采用現(xiàn)代化技術(shù)，解決用電系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)的保護(hù)。智能繼電保護(hù)系統(tǒng)主要應(yīng)用以下幾種技術(shù)。

第一，先進(jìn)設(shè)備技術(shù)，智能電網(wǎng)將各種新型材料、電子技術(shù)等用于智能電網(wǎng)的設(shè)備中，擴(kuò)大傳統(tǒng)電網(wǎng)中的電能傳輸性能，提高了分布式電源電流傳輸?shù)馁|(zhì)量。

第二，傳感控制技術(shù)。通信傳感技術(shù)是智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)保護(hù)的基本條件。智能電網(wǎng)具有自愈性的特點(diǎn)，即在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，智能電網(wǎng)通過(guò)對(duì)電網(wǎng)感應(yīng)，加強(qiáng)對(duì)電流運(yùn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，及時(shí)反饋電路故障數(shù)據(jù)，并采取相應(yīng)的手段對(duì)電路故障進(jìn)行處理。

第三，參考量測(cè)技術(shù)。參考量測(cè)技術(shù)的實(shí)質(zhì)是對(duì)電路運(yùn)行運(yùn)行中的數(shù)據(jù)，綜合反饋給智能電網(wǎng)。采用參考量檢測(cè)技術(shù)測(cè)量的數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性和實(shí)效性的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)各部分運(yùn)行數(shù)據(jù)的綜合處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路系統(tǒng)的保護(hù)。

第四，風(fēng)偏檢測(cè)技術(shù)。隨著配電網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的擴(kuò)大，進(jìn)行智能繼電建設(shè)中，受氣象因素的影響較大。風(fēng)偏檢測(cè)裝置主要安置在配電網(wǎng)絡(luò)的主導(dǎo)線上，采集氣象參數(shù)、傾斜等，將檢測(cè)結(jié)果反饋給電力部門，為相關(guān)部門的電路設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

4.2智能繼電保護(hù)系統(tǒng)改革

智能保護(hù)系統(tǒng)具有靈敏性高、安全系數(shù)高等特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)電路故障的自動(dòng)化管理，可先將出現(xiàn)故障的電路進(jìn)行隔離處理，再對(duì)系統(tǒng)中的內(nèi)置裝置進(jìn)行檢測(cè)，采用計(jì)算機(jī)傳感技術(shù)對(duì)故障電路進(jìn)行處理，使得配電系統(tǒng)可以在短時(shí)內(nèi)恢復(fù)至正常運(yùn)行的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)的智能保護(hù)作用。同時(shí)，智能繼電保護(hù)系統(tǒng)中采用了傳感技術(shù)，能夠?qū)﹄娐分械碾娏黠柡同F(xiàn)象進(jìn)行分析，減少繼電保護(hù)系統(tǒng)的誤動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)電路中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，采用特殊的計(jì)算模型對(duì)電路故障進(jìn)行分析，縮短了故障處理時(shí)間。

4.3智能繼電保護(hù)系統(tǒng)的實(shí)踐

4.3.1準(zhǔn)確甄別電力故障

當(dāng)分布式電路出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)故障電路的電路量會(huì)隨之增大，且線路兩個(gè)的功率方向相同。智能繼電保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)甄別通過(guò)電流的大小以及功率的方向，進(jìn)行故障鑒別，達(dá)到保護(hù)高壓電路的目的。利用直流輸電線路端部對(duì)故障線路進(jìn)行處理，使用平波對(duì)抗器建立一個(gè)高平分量的阻抗界面，降低區(qū)內(nèi)短路的高頻分量，使得單端的高平分量高于直流線路，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)的保護(hù)。當(dāng)中性點(diǎn)分直接接地系統(tǒng)處于接地狀態(tài)時(shí)，故障電路的電流補(bǔ)償不會(huì)對(duì)其高分頻量造成影響，呈零序電流分量，將提取的零序電流分量與其他電路電流流向進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)單相接地故障的電路保護(hù)設(shè)置。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)表示，智能繼電保護(hù)系統(tǒng)可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到電路保護(hù)的目的。

4.3.2新型的保護(hù)方式

對(duì)分布式變電系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)時(shí)，當(dāng)單路出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，將通過(guò)該電路的最后電流值作為測(cè)量的最小依據(jù)。利用智能繼電保護(hù)中的選擇性保護(hù)原理，對(duì)后備保護(hù)系統(tǒng)反饋的信息進(jìn)行篩選，使得后備保護(hù)系統(tǒng)可以對(duì)故障線路進(jìn)行針對(duì)性保護(hù)。

4.3.3增加保護(hù)功能

智能電網(wǎng)對(duì)故障線路進(jìn)行斷閘處理時(shí)，相鄰電路通過(guò)的電流會(huì)隨之增大，進(jìn)行，避免出現(xiàn)相鄰電路過(guò)分保護(hù)的特點(diǎn)。針對(duì)這一現(xiàn)象，智能繼電保護(hù)系統(tǒng)中，將電路檢測(cè)裝置與保護(hù)跳閘的功能進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)。由電路保護(hù)裝置對(duì)電流過(guò)大的狀況進(jìn)行檢測(cè)，若為電路短路情況，再進(jìn)行信息反饋，進(jìn)行斷電保護(hù)。另外，在傳統(tǒng)繼電保護(hù)的基礎(chǔ)上，利用差動(dòng)保護(hù)的原理，設(shè)置電磁、電流互感器，減少繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)。智能繼電保護(hù)系統(tǒng)中保護(hù)功能的擴(kuò)大，可有效避免分布式電源系統(tǒng)間的相互連接而出現(xiàn)的電流功率不平衡的狀態(tài)。

5結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段，分布式電源技術(shù)開始廣泛的應(yīng)用于我國(guó)的繼電保護(hù)系統(tǒng)中，增長(zhǎng)了配電系統(tǒng)的持續(xù)性時(shí)間。根據(jù)分布式電源對(duì)繼電系統(tǒng)的保護(hù)，人們開始研究只能變化繼電保護(hù)系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)故障線路保護(hù)。隨著分布式電源和智能繼電保護(hù)系統(tǒng)在配電系統(tǒng)的中的應(yīng)用，調(diào)整了傳統(tǒng)配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，加快了我國(guó)綠色能源開發(fā)進(jìn)程。