智能电网继电保护技术分析

智能电网继电保护技术分析

继电保护在电力系统中的重要性不言而喻，随着我国智能电网建设的快速发展，给电力系统的继电保护带来越来越多的挑战，因此，对智能电网继电保护的研究具有重要的现实意义。本文从智能电网中继电技术研究现状入手，结合关键技术的应用对智能电网的保护的影响，探讨智能电网对继电保护的作用，为相关电力工作者提供参考。

标签：智能电网；继电保护；技术分析

继电保护对维持电网安全可靠运行具有重要意义，现在我国智能电网建设日益完善，各项新型技术与设备被应用其中，虽然可进一步提高供电质量，但是依然会因为各种因素的干扰而出现故障。为避免设备或构件故障而造成大面积停电间事故，就需要科学应用继电保护技术，确保在故障发生时可以及时将其切除，将故障影响范围控制到最小。在智能电网建设发展背景下，网络重构、微网运行以及分布式电源接入等技术，均对继电保护提出全新要求，还需要在原有基础上做进一步的研究。

1电力系统继电保护技术特点及原理分析

随着智能电网的建设和发展，电力系统逐渐趋向网络化和智能化。当前，我国电网仍处于不断完善的阶段。计算机技术的发展，使继电保护技术在电力系统中的应用越来越广。继电保护技术保护着电力系统的各个单元，实现了电力系统故障信息和数据的实时共享。继电保护装置与科学技术相结合，形成了智能化、虚拟化和一体化的新型电力系统保护技术[1]。

计算机技术的计算能力和数据处理效率极高。计算机技术与继电保护技术的结合，可以进一步提高继电保护技术在电力系统中的应用水平。电力系统发生故障时，继电保护装置可以保护电力系统和元器件的安全性，避免遭到严重破坏，在最短时间和最小区域范围内排除故障，或向工作人员发出故障信号等待处理，有效减少对相邻区域供电系统的影响。

2智能电网继电保护技术

智能电网的继电保护技术主要是智能感应技术、广域测量技术、大功率电力电子技术、模拟和控制决策技术、信息和通信技术、数字化变电站这六个技术，以支撑智能电网的运行以及继电保护措施的实施。

（1）智能感应技术主要为了实现智能电网的有效监控，智能电网系统复杂，为了实现有效控制需要进行全面化监控，一般是采用光纤传感器，无线传感器和智能传感器与网络进行链接，实现电站全面控制。智能变电站以电子变压器替代传统变压器，光纤替代电缆，二次设备代替传统智能设备，合并单元及智能借口增多，所以结构更为紧凑，面积占据两更小，用轻质纤维代替了有色金属，既节

省了成本又满足环境保护国策[3]。

（2）广域测量技术是利用全球定位系统进行P9高精度脉冲实现同步相量测量，是现在电力系统中较为常用的技术，系统使用时，电压和电流信号会与电力系统是实现精准的同步。

（3）大功率电力电子技术主要是在柔性交流输电，柔性直流输电，高压直流输电和定制供电应用，采用半导体开关进行电力快速、有效、经济、方便的转换，及补偿和控制。

（4）模拟和控制决策技术是为了实现电网运行的安全性、可靠性及经济性应用的，以实现智能电网的可视化，数字化和控制目的，掌控智能电网的实施状态，为决策和措施提供信息。

（5）信息和通信技术按照现代通信技术和信息交互标准——IEC61850标准实现电网的智能化，利用光纤通信技术实现高效数据共享及资源共享，实现智能电网的高速通信管理，接轨数字智能化与现代技术。

（6）数字化变电站主要是一次设备智能化、二次设备网络化的配置，用二次设备实现功能分散、信息共享以及相互操作，按照IEC61850标准进行变电站的建模和通信。数字化变电站的通信体系主要氛围三层，变电站层、间隔层和过程层，二次设备通过三个层次之间的信息转化及通信等通信操作，满足数字化变电站的建设要求。

3智能电网继电保护优化要点

3.1故障可靠甄别

智能电网已经成为电网建设主流趋势，电网输电能力得到了大幅度提升，但是就实际应用效果来看，系统输电能力可用度受限于继电保护装置性能比较严重，还需要做更进一步的研究与调整。

3.1.1超高压交流输电线路暂态量保护

其主要是通过区内外故障时电压、电流高频分量在幅值与方向的差异对区内、外故障进行有效区分，并对故障暂态信息量进行分析完成系统故障甄别，达到超高速保护效果。

3.1.2超高速母线保护

应用专业作图软件，进行电磁暂态过程仿真，同时分析暂态量，实现系统母线保护。假如应用等值母线模型会降低母线内部故障暂态过程真实性，必须要保证变压器、电容分压是电压互感器、避雷器以及阻波器模型使用方法的正确性，同时还要确定母线其他元件杂散电容电气位置不存在异常。行波电流极性比较式

母线保护原理能够在系统故障发生后2ms内完成区内、外故障的区分，相比其他方式灵敏度和可靠性更高。

3.1.3超高压直流输电线路单端速动保护

将直流滤波器组和平波电抗器安装在直流输电线路两端，使其构成直流输电线路高频暂态量天然边界，形成超高压直流输电线路单端速动保护系统。

3.2保护装置配置

在最小保护范围内将输变电元件切除，是保障系统可靠供电的关键方法，对于原有后备保护配置会大范围切除非故障元件，不仅会降低系统稳定性，同时还会造成停电事故范围加大，必须要进行优化分析。或者是常见的主保护与重合闸配合，很容易造成系统受到二次故障冲击，而降低系统供电安全性。根据此在进行设计时，可以应用同塔双回线六相综合重合闸方式，即在输电断面功率处于2141～4799MW范围时，同塔双回输电功率可以占到52%，應用六相综合重合闸方法，可以提高暂稳定极限值，即便是系统出现永久跨线故障，也可以保证三相运行正常。另外，还需要确定最佳整合时间，以专业数值积分计算程序完成系统暂态能量的计算，作为最佳整合时间确定的依据。如果单相重合为最佳时间重合，能够提高5%～11%对应故障暂态稳定极限值。并且，三相重合闸，暂态稳定极限可提升的幅度更大。

4结语

智能电网的建设不仅是中国电力工业发展的趋势，也是推动国民经济发展，建设两型社会的现实需要。对于智能电网系统而言，如何有效实现智能电网保护继电保护技术具有非常重要的现实意义，是智能电网安全稳定运行的有力保证。

参考文献：

[1]陈勇军.智能电网中的继电保护技术分析[J].能源环境，2016（5）：83.

[2]刘雨.对智能电网时代中继电保护技术的分析[J].黑龙江科技信息，2014（11），91.

[3]宋江涛.对智能电网环境下继电保护技术的分析[J].环境市场，l，2014（10）：1-3.