探讨智能电网中继电保护技术

探讨智能电网中继电保护技术

发表时间：2018-10-16T15:04:29.333Z 来源：《河南电力》2018年8期作者：杨明燚陈云龙郭威李长鹏赵泽宇穆崇辉封

[导读] 社会经济的快速发展对电能的需求与依赖越发显著，如何保障安全、可靠、稳定供电是电力企业发展所面临的现实性问题。

（国网辽宁省电力有限公司本溪供电公司辽宁省本溪市 117000）

摘要：社会经济的快速发展对电能的需求与依赖越发显著，如何保障安全、可靠、稳定供电是电力企业发展所面临的现实性问题。在推动智能电网建设的过程中，需要高度重视继电保护技术。当电网出现突发性故障问题时，继电保护装置能够在第一时间内实现故障设备自动切除，通过故障报警通知相关人员进行故障处理，以确保在最短时间内恢复电网供电。在智能电网环境下，其分布式发电与交互式供电形式对继电保护提供了新的要求。本文就智能电网环境下的继电保护发展进行分析。

关键词：智能电网；继电保护；发展

1智能电网的继电保护构成

智能电网中继电保护装置需要有智能化的故障诊断功能和自我修护故障的能力，并且在电网其他关联设备发生故障时可以快速隔离，避免电网运行中事故的发生。智能电网继电保护构成示意图如图1所示。

2智能电网将对传统继电保护的挑战

智能电网一个重要的功能特性是自愈性。自愈指的是把电网中有问题的元件从系统中隔离出来，并且在很少或不用人为干预的情况下可以使系统迅速恢复到正常运行状态，同时几乎不中断对用户的供电服务。运用本地和远程设备的通信帮助分析故障、电压降低、过载等系统运行状态，并基于这些分析采取适当的控制行动。智能电网将安全、无缝地允许各种不同类型的发电和储能系统接入系统，简化联网的过程。未来智能电网中，电网的自愈特征将会对继电保护的选择性、可靠性、速动性、灵敏性提出更高的要求，对常规继电保护的配置方法提出新的要求，常规保护在这几个方面根据实际情况的不同会有所侧重。特高压电网的建设、电网规模的扩大，将导致短路电流增大很多，因此，应对短路电流增大造成的定值可靠系数降低、短路电流抑制设备的运行等问题进行分析研究，提出相应对策。分布式电源的灵活接入、多变压器的运行方式带来的后备保护配合、双向潮流、系统阻抗的变化等问题均会给继电保护定值整定带来困难，保护定值的适应能力也将受到严峻考验。

3智能电网中继电保护技术

3.1广域保护技术

通常情况下，单端量和双端量是继电保护所使用的信息形式，产生这一现象的主要原因同软硬件技术水平低具有紧密的联系，而信息使用过程中，被保护设备自身的信息被作为信息主要来源。近年来，我国在积极加强电网建设的过程中，其运行的环境呈现出越来越复杂的特点，较少的信息存在于传统保护原理中，在对故障进行分析的过程中，通常只能够从单一的角度出发[4]。与此同时，智能电网在建设过程中，已经构建了一个有效的平台，为多信息化继电保护的实现提供了可能，在这种情况下，继电保护发展中，广域保护成为重点发展方向。广域保护在实施过程中，可以对多类型、多点信息进行融合，这些信息同故障都具有紧密的联系，在综合判断信息的基础上，有助于各种功能的实现，包括跳闸策略制订、保护动作特性调整等。由此可见，在对广域保护进行应用的过程中可以从更加全面地角度对故障进行检测，从而有助于保护措施同系统运行方式变化进行适应，使保护对定值的依赖降低，确保保护动作的速度得以有效提升。

3.2保护重构技术分析

保护重构技术相对传统继电保护系统存在着众多优势，属于一种新型的继电保护技术，具体优势表现在以下几个层面：第一，保护重构技术实现了继电保护整定值与系统运行方式的自适应性，切实提高了继电保护所具备的灵活性；第二，可以实现继电保护系统在线重组与配置，以针对电网结构变化而及时调整保护定值；第三，保护重构技术能够对继电保护装置内部元件运行状况与参数进行实施捕捉与诊断，具备系统自我诊断功能，能够及时发现继电保护装置中可能存在与出现的隐性故障问题；第四，如继电保护装置面对故障问题无法执行保护动作时，保护重构技术能够在短时间内自动查找出替代原保护装置的系统或装置，确保继电保护装置能够有效执行保护功能，能够在很大程度上避免因继电保护装置故障问题所引发的大面积停电故障，在保障与维护电网稳健运行中发挥着重要作用。

4继电保护在智能电网环境下的变革与发展

4.1数字化

①表现在测量方式方面，主要是通过各种数字接口和电子互感器来完成测量的过程；②表现在信息的传递方面，在传统的电网中，是通过电缆来完成信息传递的，而智能电网则是利用光纤网络来进行数字信息的传递。电子互感器具有较好的绝缘性，并且其体积也较小，测量的方式中应用到的技术为光电转换技术，该技术能够使信号传输频带被有效拓展，暂态性能也有了进一步的加强，在测量精度方面也有了较大的进展，测量误差几乎可以忽略不计，测量的准确性大大提高。利用数字化传感器将继电保护装置的水平升级，这样就能够顺应智能电网进一步建设和发展的要求。

4.2继电保护自适应控制技术

自适应继电保护就是能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。它的基本思想是

使继电保护能尽可能地适应电力系统的各种变化，进一步改善保护的性能。这种新型保护原理的出现引起了人们的极大关注和兴趣，是微机保护具有生命力和不断发展的重要内容。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点，在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。针对电力系统频率变化的影响、单相接地短路时过渡电阻的影响、电力系统振荡的影响以及故障发展问题，采用自适应控制技术，从而提高保护的性能。

4.3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。

4.4继电保护技术智能化

智能化主要表现在它对输电效率方面的提升，加强了电力系统的灵活性与可控制性，这是因为在智能电网中采用了静止无功补偿器以及控制电能质量的装置等，电能质量与系统潮流从而被有效的控制，同时，我国的交直流混合输电技术也取得了较大的发展，并在实际应用中取得了一定的成就，在电网中可控电力元件的数量被增加的基础上，输电的便捷性与可操作性也得到了提升，与传统的电网相比较，两者之间非常明显的区别是智能电网主要采取电力电子元件，从而使继电保护在智能电网背景下的运作带来了较大的影响。 5结语

智能电网继电保护承担着电网安全性、可靠性、稳定性运行的保障任务，对于智能电网高质量运行存在着十分关键的作用与地位。智能配电网的出现同时也对继电保护的功能要求更高，我国智能电网的发展前景非常可观，为促进配电网健康、稳定、更加快速的发展，相关人员应该加强对智能电网背景下的继电保护技术的研究，促进电力系统的进一步发展。

参考文献：

[1]陈朵朵，夏华东.智能电网环境下继电保护的构成与技术发展[J].科技创新与应用，2015，（1）：101-101.

[2]张强，李文华?.智能电网发展环境下的继电保护新技术分析?[J].建筑工程技术与设计?，?2015（8）：?2074-2074.