智能電網環境下電力系統保護新技術
國網吉林省電力有限公司白城供電公司 吉林白城 137000
摘要：近年來，隨著我國社會經濟的快速發展和用電量需求的逐漸擴大，國家提出了智能電網建設計劃，促進了智能電網相關領域快速發展，電力系統保護技術是國家智能電網安全運行的第一道防線，加強繼電保護技術研究具有十分重要的意義。故而本文將基于智能電網環境下，針對電力系統保護新技術展開更全面的分析。
關鍵詞：智能電網；電力系統保護；新技術
引言：智能電網的應用，使得電力系統運行的穩定性逐漸提升，在電力系統中有一項非常重要的技術，即繼電保護新技術，對電力系統運行狀態具有非常重要的保護作用。為了有效解決我國的電力資源的緊缺問題，智能電網在二零零九年正式建立，促進各項技術的創新型發展，逐漸實現我國電力系統的網絡化發展。下面將針對智能電網背景下的電力系統保護新技術進行仔細探索，促進我國電力系統的數字化發展，為電力行業的持續進步奠定基礎。
1電網繼電保護現狀
信息化時代背景下，先進的信息技術被應用到電力行業，以計算機技術、互聯網技術等為支撐，繼電保護及故障信息管理系統得以建立和完善，并且發揮出了非常顯著的作用，能夠在不對電力系統繼電保護裝置、自動化裝置以及故障錄波裝置產生負面影響的前提下，做好故障信息的自動收集和分類處理，將處理后的信息編織成條理清晰的報文，為故障的處理提供可供參考的依據，更好滿足電力調度部門對于數據信息的需求。繼電保護及故障信息管理系統的應用，可幫助電網運行管理機構更好的把握故障發展趨勢，方便工作人員對故障發生時繼電保護裝置的保護動作進行分析和研究，確保可以更加高效的找出故障的原因和位置，對其進行有效處理。不僅如此，電網調度人員也可以利用系統采集到的數據信息，開展繼電保護裝置整定值計算、故障錄波數據分析等工作，實現對于電網設備的有效管理，為電網運行的安全性和可靠性提供良好保障。
2智能電力系統保護新技術分析
2.1超導限流器
超導限流器的主要原材料為超導材料，借助超導材料的超導態和正常態之間的轉變，實現對于電路線路故障之后的有效保護，具體原理是產生一個合適的阻抗，實現對于電流的限制。與傳統的限流原件相比，超導限流器的優勢更加明顯：第一，響應迅速。超導限流器的反應時間一般維持在毫秒左右，其響應速度完全符合智能電網運行的相關需求。第二，能夠以電網標準為依據實現對于電流范圍的有效控制，通常設定在額定電流的兩倍左右。第三，正常情況下，超導限流器所引發的損失極其微小，能夠避免電能的浪費。第四，具有自動觸發功能，同時兼具集成、觸及、檢測以及限流功能。第五，能夠與其他系統進行有效連接，保證電力系統整體的穩定性。即使個別系統出現故障，仍舊能夠保證整體系統的運行穩定性。在應對故障電流時，多使用電阻是超導限流器在超導體和長態之間的轉變實現故障電流的限制。并且位于超導限流器中的超導線纜所組成的觸發線圈也能夠有效防止轉變過程中電壓超高問題，一般采用并聯限制電阻和線圈。
2.2零序電流保護
將零序電流保護和超導限流器結合進行使用，目的在于達到限流的同時應對所產生的限流電阻以及連續限流電抗，這可能會引發零序阻抗的增加以及原本零序網絡的混亂，從而出現不對稱短路情況，很有可能引發電流保護錯誤動作問題。并且超導限流器在構成原理上的差異會影響到限流阻抗的效果。電阻式超導限流器和路橋式超導限流器之間不存在互感，零序阻抗和正序阻抗一致。
2.3光纖傳感技術
光纖傳感技術并不陌生，已經在電力系統中有著較長的應用時間，同樣起到保護電力系統的作用。光纖傳感技術的優勢在于具有較強的抗干擾能力，例如對于輻射以及腐蝕的抵抗。和傳統的傳感技術相比，光纖傳感技術在材料方面安全等級更高，以絕緣材質進行制作，在一些易燃易爆場所同樣較為適用。更為重的是，該項技術能夠保證測量的精準性，無論是響應速度或者是抗干擾能力都遠超傳統的傳感技術。在進行組網建設時也更為簡單，用于搭建分布式電力系統十分合適。且在監測系統中應用光纖傳感技術也有著良好的發展空間，能夠實現對于變電站的實時監測效果，故此光纖傳感技術將是今后電力系統穩定運行的重要保護技術之一。
2.4GPS系統
GPS系統的主要作用是促進電力系統內部通信的順暢，更好滿足不同場景之下通信功能的需求。具體而言，電力系統關于通信方面的要求集中表現在數據采集、數據傳輸以及數據監控三個層次。GPS系統則具有數據的收集、觀測和處理功能。完成數據轉換之后，得到衛星導航電文，使用北斗衛星收集電力數據并傳輸給調度中心，調度中心負責數據的存儲和分析，給出應答，實現對于電力數據的應用。例如當變壓器啟動保護動作時就會自動將相關信息進行匯報，由于變電站信息可能出現同時發送的情況，面臨著數據碰撞以及丟失的可能性，因此GPS系統具有多業務同時發送的功能。通過設置多個串口接收通訊數據，保證優先級的排列，以優先級作為處理數據的先后依據。針對極端故障狀態，迅速啟動大量保護動作，并將數據傳輸給調度中心進行優先處理，從而保證對于線路的有效保護。
2.5超高壓直交流混輸技術
有關電氣化和自動化的發展十分迅速，在社會用電量不斷增長的同時，加大了關于電網建設的相關要求，針對電網結構進行持續完善，從而滿足社會用電需求，獲得更高效以及更穩定的電網系統。考慮到電網運行過程中面臨著暫態問題，同時存在諧波分量大幅度增長的情況，這對于電網中包含的互感器的功能提出了更高的要求，才能夠更好地滿足越發復雜化的電網運行功能支持。以二次諧波作為系統運行狀態的判斷依據，通過對比諧波標準的方式完成機電保護，這是超高壓直交流混輸技術的主要應用原理。
2.6智能傳感技術
智能傳感技術在電網系統中的應用越發的廣泛，主要搭建在光纖傳感技術基礎之上，智能傳感地圖的優勢在于關于信息的收集更加便捷以及自動化，從而提高電網的保護能力。智能傳感器的主要功能是針對電網狀態進行實時監測，用于把握電網運行情況，同時兼具規避環境干擾以及實現電網系統全天候保護的功能。關于智能傳感器技術的應用顯著提升了日常電網管理的效率，同時保證關于電網運行數據的收集和存儲。故此重視智能傳感技術的應用以及研發同樣是電網發展建設尤其是保護技術領域的重要方向。
結束語：
綜上所述，電力系統保護新技術具有很多的應用優勢，而且種類眾多，主要有超導限流器、零序電流保護、光纖傳感技術、GPS系統、超高壓直交流混輸技術以及智能傳感技術等，每種技術都具有一定的應用優勢，能夠實現對電網的有效監控和故障診斷，在未來會朝著數字化、網絡化的方向前進，實現電力系統保護新技術的不斷創新，促進電力行業的持續進步，為我國綜合經濟實力的提升做好鋪墊。
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