智能电网继电保护技术及其发展趋势探究 孙道麟

智能电网继电保护技术及其发展趋势探究孙道麟
摘要：在分析智能电网网络结构和特点的基础上，指出了传统电网继电保护与
智能电网继电保护构成的区别。

对智能电网继电保护构成的关键技术进行了阐述，提出了新的继电保护实现原理。

重点分析了智能电网继电保护中必须考虑的3个
问题：保护定值自适应，保护功能根据运行方式的变化做相应的调整以及引入坏
境条件对保护定值影响的考虑。

关键词：智能电网；继电保护技术；发展趋势
前言
随着智能电网建设进程的不断深化，继电保护技术得到了广泛的应用。

本文
对智能电网继电保护技术的原理作了简要介绍，分析了智能电网对继电保护技术
发展的影响，并对该技术的发展趋势作了探讨。

1智能电网概述及其特点
在电力系统的电力输送过程中，智能电网具有强大的电力输送功能，并且还
能有效保证其安全与稳定。

同时，在做好环境保护的工作下，它还能减少对环境
的污染，提高资源与能源的利用效率，从而有效提高电力系统的工作质量与效率[1]。

在整个电网的运行方式中，智能电网可以起到良好的调整作用，并且还可以
实现电源、电网以及电网等方面信息资源的共享。

当然，智能电网中各种高新技
术的广泛应用，也会对继电保护技术的发展产生深远的影响。

智能电网具有如下一些特点：首先，智能电网可以实现电力使用数据双向互
动的智能传输和相关性能分析，使得电力公司具备实行动态的浮动电价制度的基
础和技术条件。

其次，智能电网可以利用智能传感器等先进的设备对电网中的输电、发电、供电、配电等关键设备及关键环节的运行状况和使用数据进行实时的
监控，使得电力公司可以对电力能源的使用进行动态的调动，使得电力供应的高
峰期时，不出现电力缺口，提高电网供电的稳定性和可靠性。

第三，通过智能电
网的建设可以将新型的、可替代的能源通过智能电网的接入口能够接入电网之中，实现绿色能源的应用率和能源得分布式和智能化的管理。

其四，在智能电网中的
智能电表也可以起到互联网路由器的作用，以其终端用户为基础，推动电力部门
进行运行宽带业务、通信业务或传播电视信号。

2智能电网下提高继电保护水平的必要性
随着电网的发展和电网规模的不断扩大，电网中接线方式和运行方式都将变
得更加复杂，例如，电网中长短线交错连接、大小环相互重叠等情况的发生越来
越频繁，这些情况会给保护定值的整定计算工作带来很大麻烦。

为了使各保护形
成最佳配合的状态，就需要对保护的选择性、速动性以及可靠性等之间的关系进
行有效的协调，而要协调好各保护之间的关系，就需要对各种故障情况以及电网
的运行方式进行周密的计算。

且由于智能电网中运用的是合并单元数据采集模式、分布式电子互感器，因此数据通过网络传送到电子式保护装置，就需要一个精确
的时钟作为整个系统的时钟源，使各采集单元保护装置可以通过精确对时实现时
间上的同步。

3智能电网中继电保护技术的原理
在智能电网的实际运行过程中，其发电、配电、输电等电气设备的监控，都
是由传感器来完成的，并在此基础上，通过网络系统对监控数据进行收集与整合，最后作出有效的分析，以达到适时监测的效果，这样就能实现对保护定值与保护
功能的远程监控与修正[2]。

对于继电保护技术在智能电网中的应用来说，其保护
装置除了确保保护对象信息的安全之外，还能够关联到其它电气设备的运行信息。

在此过程中，就能实现资源的有效共享。

在这种情况下，继电保护装置不仅能够
准确找到故障的发生点，而且还能够在无人干预的情况下，实现故障的自我修复，从而保证电力系统供电的连续性与完整性。

4智能电网的继电保护
4.1智能电网继电保护构成
智能电网的一些智能化的特殊特点对智能电网中的继电保护提出了更高要求，同时智能化电网的发展也为各种技术如网络技术、信息技术在电力领域的应用提
供了条件。

智能电网中可利用智能传感器对整个电力应用的各个环节进行实时监控，例如输电环节、发电环节、供电环节和配电环节等在电力应用过程之中的设
备的运行状况进行实时监控，然后通过智能网络系统将智能传感器中获得的相关
数据进行整合收集、同时进行相关的智能化处理[2]。

另外，对智能电网的继电保
护装置而言，除了需要具备基本的继电保护功能之外，还需要具备智能化的故障
诊断和自我修复的功能。

且在其他关联设备发生意外时，也可以起到快速隔离的
功能。

只有这样才能提高智能电网质量，避免大规模停电以及恶性事故的发生。

4.2差动保护在智能电网中的应用
纵差保护是电气主设备的主保护，它灵敏度高、选择性好，已成功应用于发
电机、电抗器、电动机、母线、线路等主设备上。

在智能电网中光纤差动保护将
获得更广泛的应用，因为其不受运行方式变化的限制，不受潮流流向变化的影响。

同时在智能电网中，光纤差动保护将不仅仅接入线路双端电流，或环网三端的电流，而是可能接入多侧电流，由装置决策参与线路差动保护计算的电流通道。

4.3继电保护自动整定技术
采用自适应继电保护，根据电力运行方式和故障变化改变保护性能、特性和
定值，使继电保护尽可能适应电力系统的变化，改善继电保护的性能。

自适应控
制技术对于电力系统中频率变化的影响、单相接地短路时过渡电阻的影响和故障
发展问题有很好的帮助作用，并且可以解决这些问题，从而提高继电保护的性能。

4.4网络化
随着智能技术的不断进步与发展，继电保护操作人员的工作方式也必将会发
生变化，为信息平台的建立，也会促进智能电网的网络化发展。

在这种情况下，
继电保护技术也应该往网络化的方向发展。

5智能电网下继电保护技术的发展趋势
对于继电保护技术来说，它是对电力系统中各种电气设备进行有效检测保护
的重要手段，同时，智能化、数字化、网络化等都是它的未来发展趋势，尤其是
监测、测量、保护以及数据通信的一体化[3]。

在现代电力系统的智能电网运行中，继电保护技术除了要具备上述的功能之外，还应该适应高压输变电技术发展的要求，这样才能有效适应大机组电气设备的正常运行需要。

另外，在继电保护技术中，广域保护也是一个讨论的热点问题。

在当前电力系统的全国联网发展趋势下，如何才能做好电力系统的防线配置工作，还需要电力从业人员进行深入的分析与
研究。

目前，国内外在广域保护的研究上，主要分为两个层面的内容：其一是对广
域信息的充分利用，并以此来实现稳定的边界计算、安全的监控以及状态估计等等，它的侧重点就在于对开发与利用广域信息；其二是通过对广域信息的利用，
以实现继电保护功效的充分发挥。

对于保护整定管理系统的研究来说，其保护整
定技术已经取得了显著的成就，并且已经由手工整定管理过渡到了机械整定管理，
同时也提高了其整定的质量与效率。

在此过程中，网络技术的有效应用，也促进
了保护整定值的集中式管理的发展。

虽然，保护整定技术取得了一定的成就，但
是在智能电网的快速发展过程中，这种技术还是存在着一定的差距。

总结
“智能电网”的建设标志着21世纪电网技术的一次飞跃。

其继电保护技术从观念、目标、要求，直到具体实现技术都与时俱进地发生重大变化。

我们必须从现
在起密切关注，积极参与研究，迅速推广应用，使继电保护系统更好地为打造“坚强智能电网”发挥重要作用，从而有效推动智能电网的发展，实现我国电力行业的优化升级。

参考文献：
[1]邢大成.智能电网中继电保护技术的应用探究[J].农村电气化.2015（10）
[2]李博.基于智能电网继电保护技术的相关分析[J].通讯世界.2015（19）
[3]张昀.继电保护技术对于智能电网中的作用分析[J].无线互联科技.2015（13）。