智能电网环境下的继电保护 朱小超

智能电网环境下的继电保护朱小超

发表时间：2018-10-14T12:38:29.227Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：朱小超

[导读] 摘要：在复杂电网环境下，重新审视传统继电保护所存在的问题，探讨如何能够快速的发现与隔离故障、简化保护原理的整体计算过程和配置方案，是保障电网安稳运行的重要内容。

(江西省送变电工程有限公司江西南昌 330200)

摘要：在复杂电网环境下，重新审视传统继电保护所存在的问题，探讨如何能够快速的发现与隔离故障、简化保护原理的整体计算过程和配置方案，是保障电网安稳运行的重要内容。我们应该意识到，未来智能电网要实现的主要自愈功能，主要体现在故障的快速定位与隔离、系统运行方式更新后的保护在线自适应。智能电网建设背景下的继电保护所面临的问题和机遇才是应该研究的重点。

关键词：智能电网；继电保护

1引言

在社会经济快速发展的当前背景下，各领域对于电力系统运行的平稳性也提出了更高的要求。而与此同时，依托与网络技术下所诞生出智能电网系统也逐渐开始崭露头角，并得到了广泛的应用。因此为从根本上发挥出智能电网的积极作用，现阶段的从事相关工作的任职人员就需将当前的工作重点放在对智能电网中继电保护装置的优化与革新上，并以此从根本上提升智能电网运行过程中的安全性和平稳性。

2智能电网中的继电保护概述

2.1智能电网概述

就智能电网在电力系统的实际运行情况来看，相较于传统电网相比，智能电网主要具有以下特点：第一，智能电网能够进行自身的维护；第二，运行安全性与稳定性强；第三，供电效果好；第四，在原有基础上切实提升了电网运行时的高效性与实效性，并有效节约了运行过程中所消耗的能源以及成本。

2.2智能电网环境下继电保护的价值体现

继电保护装置是电力系统的安全保护卫士，通过综合收集、分析整个电网信息，在电网发生故障或异常时，进行检测并报警，或直接将故障隔离，来维持整个电网的安全高效运行。随着智能电网的快速发展，继电保护装置的应用逐渐向综合智能化方向发展，用电企业也对继电保护装置提出更高需求，继电保护装置不仅需要拥有更加精湛的功能设计，更高效的数字化通信，还要能与客户运维系统实现智能沟通，进而拥有更强的灾害预知与抵抗以及恢复能力，以应对数字化时代更加复杂的应用环境与技术挑战。全球能效管理和自动化领域数字化转型的领导者施耐德电气在继电保护领域拥有超过130年的制造经验，其不断创新的继电保护解决方案涵盖Sepam、MiCOM以及Vamp 三大系列，并已在超过150个国家中得到广泛应用。近期，施耐德电气重磅推出的新一代中压继电保护装置EasergyP3，更以灵活简化的配电网管理和全面的数字化体验，有效确保关键资产和人员安全，为客户显著节约运维时间及成本，从而大幅提升效率，是Easergy系列继电保护装置的最新力作。

2.3智能电网环境下对继电保护的新要求

在智能电网时代背景下，智能电网需要与继电保护技术共同发展、相辅相成。智能电网是国家基础设施建设的重要组成部分，因此需要智能电网具备较强的自愈性。因此，在智能电网背景下的继电保护，要求具备一定的故障诊断以及自我修复的功能，同时也要求其能进行自我隔离，以此阻断发生故障后产生大规模停电的情况。

3智能电网建设给继电保护带来机遇

不能忽视智能电网的发展，为新型继电保护的研究应用提供了平台。在信息采集方面，自1996年起我国开始构建实时动态监测系统，截止目前我国所有500kV变电站和大部分220kV的变电站都安装了同步相量测量单元（PMU），并且广域测量系统（WMAS）已经初具规模。WAMS／PMU不仅能够实现广域电网的在线同步测量，而且数据的更新速度可缩短到几十毫秒，能够满足基于同步信息的继电保护功能。在信息通信方面，我国电网目前500kV及以上的光纤覆盖率达到了100％，220kV覆盖率为99．2％，110kV覆盖率为93％，形成了以光纤为主要介质，以分层分级自愈环网为主要特征的电力通信专网。基于IEC61850标准的数字化变电站实现了站内一次设备的数字化和二次装置的网络化，形成全站统一的标准平台，提供更便捷地信息共享和操作。保护需要的高速、实时、可靠的信息通信条件已经具备。除各种电气量信息外，智能电网的信息平台还应该包括局放监测、覆冰监测、雷电监测等多种信息系统。如何将多处多类型信息作用于电网继电保护领域，进而克服传统继电保护存在的问题，使保护变得更加“聪明”，成为继电保护进一步研究的课题和发展方向。

4智能电网背景下继电保护技术分析

4.1智能传感技术

智能传感技术在继电保护信息方面具有采集方便、信息可靠等优点，为继电保护发挥作用提供支持。例如变压器的保护，它以传感技术为基础，在变压器的本身、一次侧和二次侧都设置了智能传感器，根据其用处不同，设置的传感器也有所不同，一般有振动、温度、液面及流量传感器等等，能够对变压器进行检测和控制。

4.2电力电子元件的应用

在继电保护装置的设计上，为了避免由于电力电子元件开关频率大导致的大量谐波影响电网的运行，需要对其多加考虑，尤其是直流线路中。行波信号的不稳定现象在直流线路中界线方式、柔性交流输电系统元件及波速的影响下十分突出，是必须要解决的问题。而电力电子元件的应用在提高电能质量，改善电网监控系统方面也具有非常重要的作用，其技术也在智能电网背景下得到发展。

4.3新能源并网

新能源因其丰富的来源、较低的环境污染和可再生的特点而成为缓解能源危机的一个手段。不过因新能源不稳定的来源、不成熟的开发技术等，也影响到智能电网的正常运行和电能的质量。以风能为例，风能接入点的不同、接入类型的不同、工作的状态等都会影响到电流的运行。因此，在接入新能源时，继电保护设备要将任何可能的问题考虑进去，并对问题进行优化。

5智能电网环境下继电保护技术的应用策略

5.1进行完整的系统信息平台的建设

随着我国电力行业的不断发展，由于我国技术水平的提升，促使我国的电力行业在发展的过程中逐渐朝着智能化、自动化的方向在前