保护智能化的发展与智能继电器网络

保护智能化的发展与智能继电器网络

发表时间：2019-06-04T11:35:39.550Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：李一磊[导读] 摘要：在当前的社会当中，对于电力能源的需求量越来越大，对电网也提出了更高的要求。

（国网江苏省电力公司南京供电分公司江苏省南京市 210000）摘要：在当前的社会当中，对于电力能源的需求量越来越大，对电网也提出了更高的要求。在电网运行的过程中，采取智能化的保护措施，维护电网良好的运行状态。为了提升保护智能化的发展程度，在继电器方面，也产生了智能继电器网络，对于电力系统的智能化发展十分有利。

关键词：保护智能化；发展；智能继电器网络

前言：在电力系统当中，继电器的作用非常重要。在传统的继电保护原理中，测量依据主要是故障检测当中的工频信号。随着科技的不断发展，基于微处理机的数字式继电器正在得到广泛的应用，因而也产生了很多新的保护方案和保护理念。在基于参数识别保护、集成保护、广域、暂态、人工智能、自适应等保护方式当中，保护智能化是一个主要的发展趋势，因而智能继电器网络在未来的发展中必然得到更大的应用。

一、智能化继电保护发展的未来

电力系统对微机保护的要求正在逐渐提升，除一些基本的功能需要保护外，还应对数据长期存放提供空间，数据处理功能要迅速，通信能力要强大，且能与其它的一些保护装置、控制装置以及调度等通过互联网实现系统数据共享。为此继电保护技术发展的走向是计算机化，智能化，网络化，控制、保护、测量以及数据通信一体化。

1.1计算机化

从1946年电子管计算机的出现至今，计算机硬件发展势头迅猛，微机保护硬件也在持续更新。微机保护的应用和发展在目前的环境下从运行中获取了丰富的经验，在性能高，可靠性强的基础上，性价比又具有良好的优势。但随着电力系统自身体系的不断完善、计算机更新日趋频繁以及用户对微机保护装置的综合性能要求逐步提升，目前的微机保护还存在一些不足。正是由于这一现象，新型数字保护构思模式开始出现。力争为满足的当前应用中的多种需要而开辟新路。继电保护装置的微机化、计算机化已是不可逆转的发展潮流。

1.2信息化管理

计算机技术以及通信技术发展势头迅速，电网管理机制正在发生转变，自动化的电网调度技术更新换代频繁。具有多种功能并集成较为方便的各类目前拥有的系统中的内联网、互联网技术已可实现对电力行业运营、管理等多用应用的覆盖。所以，在本系统设计的前期，应针对集电网运行和电力营销于一体的信息化管理系统按信息不同的层次、不同的类别、不同的分布为原则进行系统设计，在保护系统中应采用较之前的系统更为通用、并对内外部多种联接的接口支持，继而实现最大程度的保护以及与其相关信息的有效应用和共享。

1.3保护、控制、测量、数据通信一体化

在实现继电保护计算机化以及继电保护网络化的前提下，所谓保护装置应是一台性能高、功能强大的计算机，是整个电力系统计算机网络中的一个智能终端。它可以从网上对电力系统运行中的数据，又或是故障信息进行获取，也可以通过网络将被它保护的元器件信息传输到网络中心。所以，每个微机保护装置除可实现继电保护功能外，还可以在无故障稳定运行的情况下完成测量、控制以及数据通信。

1.4智能化

近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动；如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。

二、智能电网中继电保护技术的应用

由于智能电网的出现，也就意味着对继电保护技术提出了更高的要求和标准，从而使继电保护技术成为了重点研究的对象。继电保护技术的应用不断呈多元化和复杂化的趋势发展，继电保护技术涉及到了多个方面的技术信息，融合了多种技术手段，具有显著的科技性和实效性。

随着一系列人工智能的出现，继电保护技术逐渐的开始在智能电网中广泛的运用。在实际的工作过程中，人工智能技术可以解决多个复杂的非线性问题，确保继电保护技术朝更高层次的方向发展。同时，继电保护技术，还可以对故障进行处理，改变电路的运行方式，从而达到实时保护的作用。伴随着科学技术的不断发展，继电保护技术也不断的得到完善，在智能电网中的应用速度也十分迅速，不仅提高了智能电网的可靠性，还对整个电力系统进行了实时高效的保护，从而提升了电力企业的经济效益。

三、智能电网中的继电保护应用策略

3.1电网数据的实时性控制

继电保护技术在智能电网的初期阶段，具有高效率的控制作用，其可在电网数据中实现实时性的控制。继电保护装置投运到智能电网中时，还要考虑实时性控制的问题，继电保护的装置越多，对智能电网数据实时性的控制越差，因此，智能电网初期运行时，继电保护技术受到很大的制约，需对智能电网数据采取同步交互的方式，保障继电保护技术的同步性。电网数据的实时性控制，提高了继电保护技术的时间效率，有利于控制继电保护的精度，实现继电保护的最优化控制。

3.2优化继电保护建模参数

继电保护策略中的建模参数，其理论依据是控制变量，综合分析继电保护的配置，利用继电保护的建模设计出后备保护方式，同时规划科学的配置，促使继电保护是策略具有智能化的特性。继电保护策略在建模参数的作用下实现后备保护，其可在智能电网发生故障时，迅速执行自动隔离，保障继电保护的严谨性。由于智能电网中包含了大量的电气信息，对继电保护造成很大的影响，促使继电保护中存在异常的数据，严重影响了继电保护技术的应用，所以优化继电保护建模参数，根据建模信息判断智能电网的运行状态，以此为基础提出继电保护的策略，完善继电保护技术在智能电网中的应用。