刍议智能电网环境下的继电保护

刍议智能电网环境下的继电保护

高芸

（国网重庆市电力公司江津供电分公司重庆402260）

摘要：智能电网与传统的电网相比较而言对继电保护提出了更高的要求，因此，当前阶段对智能电网环境下的继电保护进行研究具有现实性意义。本文主要对智能电网环境下的继电保护进行了分析，希望为我国的智能电网发展提供有益建议。

关键词：智能电网；继电保护；改革

前言

智能电网的发展为我国的电力系统提供了更加方便快捷的运行，但与此同时也对继电保护提出了更高的要求。只有继电保护在原有的基础上做出改革和调整，才能更加适应于智能电网的需要，为电网安全运行和稳定性提供保障。下面将对智能电网环境下的继电保护进行详细的讨论。

一、智能电网环境下继电保护的意义

近年来我国的经济社会发展十分迅速，对电力的需求也在不断的增强，甚至在人口比较密集的地区中已经出现了供电危机状况。面对这样的现象无疑给供电企业带来了巨大的压力。为了能够缓解这样的现象发生，供电企业不得不开始重视起智能化电网的构建。继电保护是维护电力系统稳定运行的重要部分，主要的作用就是保护电网安全和正常运行。一旦电网出现了故障问题，继电保护装置则会启动安全保护性能，并对故障设备进行切断，进行报警，然后再及时的由工作人员来解决问题，尽快将电网问题解决，恢复正常的供电。因此，在现代智能电网的发展环境中，继电保护就显得更加重要，企业一定要对此加以重视。

二、智能电网环境下继电保护所面临的挑战

继电保护作为智能电网安全防护的第一道防线对智能电网的运行稳定性具有十分重要的意义。在其应用的过程中由于与传统的电网之间有着一定的差异，因此在应用过程中也会存在着一定的挑战。

（一）大电网、超高压对继电保护提出了更高要求

智能电网有着超高压的特点，这种特点会给继电保护造成一定的影响和压力。超高压电网故障时谐波分量大，同时非周期衰减缓慢，在一定程度上会给继电保护的动作可靠性造成影响[1]。同时，变压器保护利用谐波含量区分内部故障使得难度上升。再加上智能电网对于继电保护装置有着更高的可靠性要求，这些都对继电保护带来了直接的影响，传统的继电保护很难满足这样的需求，因此当下一定要积极的对继电保护进行改革和创新。

（二）继电保护需要和电网的控制策略相互协调

FACTS元件的应用以及规模化的风电场的并网运行使得继电保护装置需要与这些设备之间的控制策略之间相配合。当中主要包括了FACTS元件的保护控制和继电保护系统之间协调配合、直流输电系统的控制与保护、光伏电站的并网控制以及对接系统的保护等等。

三、智能电网环境下继电保护的关键技术

继电保护对于智能电网来说有着重要的保障作用，需要在电网的运行过程中对电网的系统设备进行检测，以保护电力网络。继电保护装置在当前阶段已经难以满足于智能电网的实际需求，因此在未来发展中一定会向着智能化、集成化、网络化等方面发展，以便于形成完整统一的系统。智能电网的继电保护关键技术主要有以下几点。

（一）广域保护技术

所谓广域保护技术主要指的就是以子域作为主要的单位，并对子域内的几点保护信息进行采集和整理，从而进行综合性的判断[2]。广域保护技术能够实现自动化的控制，不仅能为智能电网的安全运行提供保障，同时也能促使智能电网在自动化控制下进行运行。同时，广域继电保护技术还有效的提升的保护的实施动作，与电网运行之间的配合关系更加密切，促使继电保护的效率得到了提升。

（二）保护重构技术

保护重构技术指的是对继电保护系统进行重新组合，保证其与电网之间能够相适应，从而提升继电保护的效果和效率[3]。通过保护重构技术能够及时的对电网中的元件进行保护，同时对当中存在的问题和故障等进行分析，以便于及时的发现问题解决问题。当发现故障以后很多的故障可以不适用人工的方式进行解决，而是通过自行修复的方式来维持继电保护系统的运行，达到自愈的功能。这样以来就能够有效的表面继电保护出现故障，对电网的稳定运行提供了极大的保护作用。

（三）电子传感技术

在智能电网当中存在着智能控制设备，这个设备能够对智能电网的系统元件进行控制，并且有着全面覆盖的重要功能。同时，在智能控制设备单重不仅包括了电网发电和输电等环节的覆盖，同时还包含了变电和配电等环节的覆盖，在这样的环境下不仅实现了电网数据信息的试试手机，同时也为电网的运行稳定和评估提供了重要的依据，对继电保护的性能提升起到了重要的影响。

（四）单元件保护

单元件保护对象是智能电网中最为重要的组成部分，例如变压器和发电机组等。对于变压器的保护，主要在励磁涌流的识别，由于励磁涌流具有随机性和多样性的特点，因此将重点保护放在了对内部的故障分析上和计算以及新算法原理等方面。对于发电机组的保护，主要在对内部的短路保护。在匝间短路保护中，需要进一步的了解到发电机组的保护设计和灵敏度等内容，从而根据实际的情况进行判断，保证提供可靠的保护措施。此外，对于交流线路的保护。在智能电网的运行中，电网系统震荡就会容易导致出现短路的问题，这种时候交流电保护并不能起到好的效果。同时，在同杆并架双回线中，由于会受到用电量和范围等方面的限制，因此造成比较大的故障测距误差。

四、智能电网环境下继电保护的未来发展

近年来随着我国的电网技术不断发展，传统继电保护对于智能电网来说已经难以产生有效的保护作用，对此需要积极的进行创新和改革[4]。智能电网的运用在当前可以说有效的改变了电力系统的结构，并对设备控制等技术产生了一定的影响，这些都给未来的继电保护系统智能化发展奠定了基础。

（一）数字化

智能电网在社会的需求加大下需要不断的进行升级，与此同时继电保护也需要在原有的基础上不断的提升和优化，以便于能适应智能电网的需要。未来发展中继电保护技术的首要发展方向就是数字化方向。在未来发展中信息传输将全部应用光纤方式进行运行，不仅速度更快，同时准确性也明显上升。因此，继电保护的数字化发展方向将成为必然。

（二）网络化

网络技术近年来已经逐渐的成为了人们生活中重要的组成部分，并已经深入到了生活的各个部分[5]。继电保护装置在未来发展中与网络技术之间相联系一方面能够实现信息的共享和传递，另一方面也能最大限度的为工作人员提供技术支持，便于继电保护工作人员能在最快的时间内了解到问题所在，并提升管理的时效性和准确性。

（三）自动化

自动化发展方向是现代科学研究中的重点方向。现代电网中的继电保护技术影响的范围仍然比较小，在保护的整体上也存在着不足和偏差。在未来的发展中继电保护技术将逐渐向自动化方向发展，不仅能有效的对线路进行保护和控制，同时还能对系统中的有用信息进行整理和集合，促进其保护的范围得到扩大，这对智能电网的保护效率和效果提升也将起到重要的作用。

结语：智能电网的建设对我国的电力运输带来了重要的影响，同时也是我国经济发展中的重要组成部分，是人们生活中必不可少的部分。对此，在现代化的智能电网发展形势下，继电保护只有进行提升，并不断的做出调整，才能促使继电保护的效果得到提升，从而为智能电网的安全运行提供进一步保障。

参考文献

[1]佟祥龙,齐畅,王歌,武浩鹏,孟宪磊.智能电网技术在智能城市的应用[J].通讯世界，2016，（01）：41—43.

[2]马广原.浅谈信息技术在智能电网中的应用[J].电子世界，2015，（21）：60—62.

[3]荣云翔,乔九印.基于WebAccess的智能电网监控系统设计[J].电子世界，2015，（24）：50—52.