基于智能电网的继电保护技术

基于智能电网的继电保护技术

发表时间：2018-06-25T17:08:51.957Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：王涛

[导读] 摘要：在我国电力系统中，继电保护技术分为四个发展阶段，分别是电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型保护。

（国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山 063000）

摘要：在我国电力系统中，继电保护技术分为四个发展阶段，分别是电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型保护。继电保护技术随着智能电网的发展以及新技术的引领下，正朝着计算机化、智能化、网络化、测量、保护、控制以及数据通信一体化发展。在智能电网的应用下，继电保护正随着电气系统的要求向现代化道路发展。

关键词：智能电网；继电保护；技术

引言：随着我国社会经济的发展，传统电网已经不能满足社会发展的要求，因此国家电网开展智能电网的建设工作。智能电网作为当今世界电力发展的新方向，涉及许多高精尖技术，继电保护技术就是智能电网进行网络和设备检测保护的重要技术，在智能电网的建设和发展中占有重要地位，因此本文对基于智能电网的继电保护技术进行研究。

1智能电网概述

智能电网，即是以物理电网为基础，并结合高速双向通信网络，将众多技术集成于一体，包括信息技术、计算机技术、传感测量技术、决策支持系统等，以确保电网安全、可靠的运行，其本质是能源的替代和兼容并包，一方面创建了开放电力系统以及共享信息模式；另一方面对电力系统的数据进行整合，并对电网的运行管理进行优化。

2智能电网的继电保护技术

基于智能电网的继电保护技术的发展趋势是计算机化、网络化和智能化，以及控制、测量、保护和数据通信一体化。继电保护装置是利用先进的半导体处理器技术，以高速的运算能力和良好的存储能力、优化算法，运用大规模的集成电路，以及众多成熟的技术，比如数据采集技术、模数转换技术、数字滤波技术以及抗干扰技术等，因此和传统的继电保护装置相比较，系统响应速度和可靠性都得到很大程度的提升。然而，智能电网在改变了传统电力系统形态的同时，也对电力系统继电保护产生较大影响，下文主要对基于智能电网的继电保护技术进行研究。

2.1智能电网继电保护构成

（1）智能电网对继电保护提出更高的要求，同时通信技术和信息技术的发展，以及数字化技术的应用，都为继电保护的发展提供了技术支持。基于智能电网的继电保护技术可以对发电、配电、供电以及输电等相关设备进行实时监控，并将数据进行收集整理和分析，通过这些信息可以得到智能电网的运行状况，如有异常，也是通过网络系统将数据传送给控制中心，并及时作出处理，以确保智能电网功能和保护定值的远程动态监控。

（2）智能电网的继电保护技术在实行保护功能时，并非仅仅针对本保护对象，有可能在本保护对象之外需要发连跳命令，以跳开其他关联节点，或者是仅仅发出连跳命令，不包括本保护对象。基于智能电网的继电保护技术需要具备智能化的故障诊断功能和自我隔离和修复功能，如果电网关联设备发生故障，可以对其进行迅速隔离，以防止发生电网运行事故。

2.2智能电网继电保护核心技术

基于智能电网的继电保护技术的核心技术主要有以下几个方面：

2.2.1广域保护技术

广域保护技术即是针对电力网络系统的子集，把子集认作是进行电网运行障碍分析和处理的最小单位，在一定范围内进行继电保护信息的采集和分析，迅速找出故障原因，及时进行处理，广域继电保护包括安全自动控制和继电保护，前者是为了给电网自我控制和修复提供更多的解决方案。其中，广域继电保护的最为关键的作用就是可以在根本上解决了传统继电保护整定配合复杂的难题，从而促进了继电保护自适应能力的提高。

2.2.2保护系统重构技术

基于智能电网的继电保护技术中，现代智能电网要求继电保护自适应装置可以进行适当的改变，其中涉及保护系统的重构技术。其实，继电保护系统本身就具有重构功能和自我诊断功能，甚至还可以在继电保护元件无法正常工作时，自动去寻找替代元件，以恢复继电保护的功能。因此，为了能够达到上述要求，应该对继电保护装置进行重新构建。

2.2.3电子式互感器、合并单元、智能终端等智能设备的应用

（1）在智能电网的完善当中，智能一次设备的安装及二次设备的光线网络化，为电网运行数据信息的实时高效采集提供了技术支撑，为智能电网对自身状态进行分析，尤其是进行评估工作，提供更加准确的运行信息，从而促进继电保护系统性能的提高。

（2）电子式互感器是用以传输正比于被测量的量，供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。电子式互感器与传统电磁式互感器相比有较大优势：电子式互感器没有铁芯，没有传统互感器的磁饱和和铁磁谐振问题，抗干扰能力强；动态范围大，一个电子式互感器可以同时满足计量和保护的需要；二次可直接输出数字信号与其他智能设备接口，满足智能电网的要求。

（3）合并单元的作用是将互感器传递过来的电流电压值进行合并同步处理后，按照一定的传输标准，将采样值传送给保护测控及计量等装置。合并单元可以是互感器的一个组成件，也可以是一个分立单元。智能终端与一次设备采用电缆连接，与保护、测控等二次设备采用光纤连接，实现对一次设备（如：断路器、刀闸、主变等）的测量、控制等功能。相当于集成了常规变电站操作箱和测控装置的部分功能。

3智能电网中继电保护技术发挥的作用

3.1预保护功能

在智能电网的运行中注意其子系统的不平衡功率，以及控制系统的状态，可以对可能发生的事故起到预防作用，进行事故预警和保护，达到智能电网的新需求。

3.2使输电断面的安全性提高

在输电线路中全面发展其过负荷保护措施，可对连锁过载跳闸进行自动预防，避免停电事故大范围发生，对电网的保护力度进行强化。现代技术的应用可使电网的运行安全得到最大程度的满足，使继电保护装置在智能电网中发挥作用，提高输电断面的安全性。

3.3使智能电网安全、有效运行

继电保护技术中包含的体系十分完整，可以分析电力系统中的故障，明确继电保护技术的原理与实现方法，设计继电保护、保证其运行、完善维护技术，因此继电保护技术的应用可以降低电气元件的故障发生率，使智能电网保持正常运行。

3.4双重保护智能电网

电力领域中应用的信息技术与网络技术因智能电网智能化特点的应用而得到有效促进，将智能传感器在智能电网系统中应用，可以做到智能化处理收集到的相关数据，继电保护装置在智能电网中一方面发挥其继电保护的基本功能，另一方面还可以对出现的故障进行智能化诊断，使系统自我恢复，并在短时间内实现隔离。

3.5促进智能电网的发展

继电保护技术的特点是全方面的，能够与智能电网信息化、数字化的特点相呼应，并且在不断发展中逐渐具备了自动整定技术、网络化、数字化等特点，装置性能也得到提高，使智能电网在传输电器量信息时更加便利。与互联网相互连接的继电保护系统使智能电网中的继电保护装置具备智能化特性。

结语：电网的最终发展方向就是智能电网，在其发展过程中继电保护也会随之发展，将先进的技术设备提供给智能电网。而且继电保护技术在智能电网的推动下也会逐渐变得信息化、计算机化、网络化和数据通信、测量、保护、控制一体化，在运行中更加稳定、安全。对电力控制系统与电网故障中的继电保护装置的隔离功能进行强化，可以使电力系统发挥保护作用时更具可靠性、稳定性与安全性，为建设智能电网打下牢固的基础，使我国继电保护的管理水平提高。

参考文献：

[1]朱怀英.基于智能电网的继电保护技术应用探究[J].机电信息，2012（27）：98-99.

[2]林超.基于智能电网环境的继电保护分析[J].科技与企业，2015（04）：244.

[3]王涛.基于智能电网特性的继电保护技术的应用分析[J].中国新技术新产品，2014（12）：87-88.

[4]高松.基于智能电网的继电保护技术应用探究[J].科技与创新，2016（17）：148.

[5]章婷.基于智能电网环境下的继电保护研究[J].电子测试，2016（21）：92+101.