试述智能电网环境下的继电保护

李彬

摘 要：我国电网现在向智能化电网一步步发展，从而保证对新能源的充分配置与利用，确保智能电网安全稳定运行便对电力系统继电保护技术和管理水平提出了更高的要求。因此，本文首先介绍了智能电网的系统组成，阐述了智能电网下的继电保护关键技术，并提出了继电保护的变革与发展。

关键词：智能电网；继电保护；组成；关键技术

引言

随着我国经济与科学技术的迅速发展，现代化智能电网已经逐步取代传统电网，为我国电力系统更好更快地运行作出了巨大贡献。传统的继电保护技术已经不能满足智能电网继电保护发展的需求，并且部分继电保护人员原有的专业技能也有待提升，因此，新时期的继电保护面临着前所未有的挑战。2009年，国家电网公司首次发布了“坚强智能电网”的发展计划，这标志着我国正式开启了智能电网的规划与建设进程。智能电网的进一步规划和建设，给电力系统运行环境带来了越来越大的影响，我国智能电网环境下的继电保护面临着新的机遇与挑战。

1智能电网的系统组成

电网技术体系、电网基础体系、电网规范体系以及智能服务等四各个体系，是智能电网的重要系统组成部分。具有先进的控制、通信、信息的电网技术体系，旨在为智能電网提供可靠的技术支撑，达到电网的智能化作用。电网基础体系是确保智能电网安全可靠的物质载体基础。建设智能电网的一个重要的制度保障，电网规范体系包括技术和管理两方面的各项规范、标准、各项指标的认证和评估体系。智能服务体系的主要作用就是保障智能电网的高效、经济运行，达到实现社会能源与资源的最大化效用，努力为用户提供增值和智能服务。

2继电保护在智能电网环境下的关键技术

继电保护装置在电网系统中的作用主要就是检测电网系统相关设备，实现电力网络，继电保护装置未来将会向计算机化、网络化以及智能化的方向发展，将会成为集保护、控制、检测与通信一体的系统。智能电网的继电保护技术主要有三大核心技术，包括关于保护技术、保护系统重构技术以及智能设备。以下就这几个方面的技术进行简要分析。

2.1广域保护技术分析

广域保护技术的原理就是以子集为单位的电网运行障碍分析和处理，以域为范围采集的子集继电保护信息，进行详细的分析与判断，通过一定的技术判断出电网故障的主要原因，为后期采取措施提供依据，主要适用在电力网络子集中。该技术主要分为两大内容，第一，安全自动控制技术。安全自动控制技术主要针对的就是电网的故障处理，给电网自身产生的故障提供多种解决方案。另一种就是继电保护技术，其作用就是能够诊定并配合复杂的电网故障问题，进行根治，最终消除故障提高电网的自身继电保护适应能力。

2.2保护系统重构技术分析

电网的智能化发展要求继电保护必须具有很强的自适应能力，能够适应电网的运行方式与结构变化带来的影响。而在这一方面，智能电网环境下对于继电保护的要求必须要有重构的功能与自我诊断、自我修复等功能。譬如说，如果在电网运行过程中，继电保护装置有元件失灵的情况时，智能电网能通过一定的技术自动寻找到替换元件，并及时恢复继电保护状态。这种技术是传统继电保护所缺乏的，所以针对继电保护技术的自适应能力要求，必须研究新的重构继电保护系统。

2.3智能设备以及信息的电子传感器技术

智能电网系统中存在着一个智能的控制设备，这种设备能够控制智能设备系统中的元器件，与此同时，该设备还具有覆盖面广的特点。不仅覆盖了包括电网发电、输电等环节，更包含了变电、配电以及用电几个环节。而新型的电子传感器则是智能感应器的一种，在智能电网环境下，在智能运行设备上安装这种电子传感器，实现了对电网数据信息的实时收集，为智能电网的运行状态分析及评估提供依据，同时。也是给电网的维护检修提供精确参数的设备，有利于大规模提升继电保护系统的性能。

3智能电网环境下继电保护的变革与发展

3.1网络化

随着我国数字化变电站大规模建设与广泛应用，智能电网环境下的继电保护也正朝网络化方向发展，出现了巨大的变革与进步。主要体现在：（1）实现了信息共享。变电站的网络化促进了继电保护信息的共享，变电站所有设备都紧密相连，使得继电保护范围大大拓展。（2）信息传递更加准确及时。在网络化的环境下，继电保护人员可以通过数字接口及时、准确地传输继电保护信息，更好地监控整个智能电网，从而有效提高电网运行效率与准确性。

3.2数字化

目前，数字化是智能电网最大的特点，其主要表现在以下2个方面：（1）测量手段数字化，其主要通过各种数字接口与电子互感器实现；（2）信息传输数字化，传统电网通过电缆传输状态量和模拟量信息，而智能电网则通过光纤网络传输数字信息。电子互感器体积小、绝缘性好，主要是利用光电转换技术进行测量，这就拓宽了信号传输频带，增强了暂态性能，并且消除了传统互感器的测量误差，保障了测量的准确性，同时降低了互感器的故障发生率。未来继电保护发展过程中，应进一步简化其辅助功能，利用数字化传感器提高继电保护水平，以便更好地与智能电网的进一步建设和发展相配合。

3.3输电灵活化

智能电网的智能化主要表现为它在很大程度上提高了输电效率，使得整个电力系统可以得到更加灵活、有效的控制，这是由于在智能电网中应用了静止无功补偿器、电能质量控制装置等先进装备，有效地控制了电能质量和系统潮流。同时，交直流混合输电技术在我国也得到了发展和应用，在增加电网中可控电力元件数量的基础上，提高了输电的灵活性。相比于传统电网，智能电网主要采用电力电子元件，两者差别明显，这也对智能电网环境下的继电保护带来了巨大的影响。

3.4广域化

近年来，广域保护成为继电保护技术研究的热点。传统的继电保护仅仅能够利用单端量和双端量采集信息，而广域保护可采集多点、多类型信息，实现对继电保护的控制，最终作用于告警或跳闸。广域保护有3种模式，分别是集中式、分布式以及站域集中与分布相配合模式。其能够更加全面地检测故障，从而更好地适应电力系统运行方式的变化，降低继电保护装置对于保护整定值的依赖性，并有效地提高系统应对振荡、过负荷等不安全状态的能力。随着信息化技术的快速发展，我国很多地区正大力建设PUM和WAMS网络，并有了初步的成果。WAMS网络将成为智能电网控制环节的重要组成部分，其包含的广域性能改善继电保护设备的性能，提升智能电网中继电保护装置的安全可靠性。

3.5整定自动化

传统电网中继电保护只针对被保护的线路，保护范围小而有限，并且保护整定值也因为保护的局限性存在一定的偏差，导致继电保护存在缺陷和不足。而智能电网中的继电保护则有效地将整个电力系统内被保护的线路和相关设备联系在一起，对系统中各部分的运行信息进行整合，扩大了保护范围，实现了保护的分布协同，提高了继电保护的实时性与准确性。

结语

总之，智能电网的建设是电力系统的一次重要变革，是未来电网发展方向。在智能电网环境中，新一代的继电保护装置提高了装置的性能，为信息的传输提供了便利的条件，智能电网推动了继电保护的发展，使继电保护向着网络化、信息化和通信一体化发展。继电保护的传统技术在智能电网坏境下有明显的不足，还有许多问题需要改善，但是经过专业技术人员的不断探索与创新继电保护技术将适应电网需要逐步向智能化发展，跟进电网建设步伐，为智能电网建设与发展保驾护航。

参考文献

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