智能电网环境下继电保护技术的分析张勇

智能电网环境下继电保护技术的分析张勇

张勇

(山西明业电力工程有限公司山西太原030012)

摘要：近年来，随着我国科学技术的不断发展，各种先进的技术成为了未来智能电网发展的主要趋势。智能电网的存在，可以有效的提高电力系统的运行管理水平，继电保护技术作为电网安全运行的基础，其在目前智能电网背景下，以往的继电保护已经无法满足人们的日常需求，所以，需要加强对智能电网的安全管理。本文就对智能电网下继电保护技术的管理措施进行探讨。

关键词：智能电网；继电保护；技术；分析

智能电网是基于现有的物理电网发展起来的，其集自动化技术、通信技术、传感器测量技术和计算机技术于一体。当前我国智能电网发展时间较短，还处于初级发展阶段，在各方面还存在一定的缺陷，但其在供电质量、运行稳定性和安全性方面具有传统电网无法比拟的优势，具有非常广阔的发展前景。因此需要加大对智能电网相关技术的研究力度。特别是继电保护技术作为智能电网的核心技术，更要对其进行有效掌握，加大研究力度，使其有效的保证智能电网的安全、稳定运行。

1、智能电网的构成及特点

近年来，随着我国技术水平的不断提高，在对电能发展过程中，不断加大投资力度，在以往传统的电网管理基础上使用现代化技术，以此完善我国的电网建设。在新型社会背景下，智能技术应运而生，利用互联网技术原理与人工智能手段相结合的方式，研制出更多拥有智能化的现代化设备，并普遍应用到人们的日常生活中。相对于电网建设，传统的管理模式已经不再适用于现代社会的发展，因此，应在传统管理模式的基础上安装相应的智能设备，使其对电网更好监管，为管理人员提供更加准确的数据，以便于在发现问题时，能及时解决，从而适应我国智能电网技术的发展需求。首先，在现代化信息时代中，智能电网的内部结构较为复杂，其包含了多种信息技术设备，不过其中也保留了原有的基础性电网管理程序，在原来的基础上，利用智能手段更好的规范了电网在运行过程中存在的不足，并为居民更加高效对电能的使用提供更好的智能服务。另外，智能电网技术还能对电网传输进行实时监控，确保其在传输过程中能安全、有效的运送到千家万户，保障了居民在使用过程中的安全问题。其次，智能电网还能对电能传送过程中所涉及到的信息进行分析并整理，最后将更多有利信息进行挑选并汇总导入自己的信息系统中，以便于对电网系统能更好的控制，不断完善智能电网技术。为了促使供电企业能够更好的发展，在传统供电模式基础上，利用更加先进的技术手段，利用相关智能设备，促使在对电网管理、电能传输中实现智能化操作，有利于两者在实施过程中的相对稳定，提高电能传输的效率，不断满足用户对电能的需求。最后，在进行智能化电网发展过程中，应不断完善对用户的供电服务系统，促使用户在感受到良好服务的前提下，促进供电企业的整体服务体系，保持供电企业与用户之间的良好合作关系，从而促进我国智能电网技术的进一步提高。

2、智能电网环境下继电保护技术分析

2.1广域保护技术方面

广域保护技术指的是将电力网络的子集作为分析以及处理电网运行故障的子集，并基于该“域”的范围之内来对继电保护的相关信息数据进行有效采集，并科学分析，以便于进一步明确该故障产生的具体原因，从而探究出行之有效的处置措施。就广域继电保护技术而言，其主要包含了两方面内容：①安全自动控制；②继电保护。安全自动控制主要是针对电网自身的故障处理，其为电网自身故障的“自行解决”提供了多种可能的处理办法；继电保护技术则可以对故障现象进行自我诊断，进而将复杂的故障问题进行彻底有效的解决，有效提升继电保护的自适应能力。

2.2超高压交直流混输技术

结合我国电网建设相关规划内容，电网结构进一步优化和完善，超高压交直流混输技术以其独特的优势得到了广泛应用，对于新时期的继电保护提出了更高要求。通过超高压交直流混输技术应用，电网系统在故障后暂态特征较为鲜明，谐波分量快速增长的同时，为继电保护互感器性能要求提出了更高的要求。在智能电网中，对于超高压交直流混输中的谐波分量和滤波问题可以及时处理。由于电网自身的复杂特性，应该将谐波作为继电保护的主要依据，以保护变压器为例，传统二次谐波是判断系统的主要依据，可能导致变压器原有保护作用无法发挥，究其根本是由于继电保护内部励磁涌流问题导致。为了有效解决这一问题，首要一点是正确区分励磁涌流和变压器故障电流区别，通过制动方法来解决故障问题。超高压交直流混输技术的应用，可以将新技术引入其中，解决交直流混输暂态性问题、高压长线路中串联补偿问题和零序互感问题。所以，可以通过明确跨线故障定位和电气量范围，对现有的直流线路中的母线接线方式调整和完善，增设非线性元件，提升继电保护技术水平。

2.3保护重构技术

这主要就是在线对整个保护系统进行补充与配置，从而使具体的继电保护技术与所对应的电网结构相符，提升保护效果。伴随着科研技术的快速发展与进步，我们国家的智能电网水平也都有所提升，所以就对保护技术和电网之间的适应能力提出了一定的挑战与要求。除了要求其要具有一定的故障诊断与修复能力之外，还需要具有一定系统重构功能。当继电保护原件出现故障无法工作的时候，可以自动搜寻能够替代的原件，从而保证继电保护装置的有效正常运行。这和原先的相关技术相比较，主要包含有几点重要优势：第一，可以提升保护设备的灵活性，并实现整定值的自适应，当出现突发情况的时候可以有效应对；第二，提升了设备的适配能力，在电网运行过程中当其结构出现变化的时候就可以及时进行调整，并适应这种变化；第三，可以定时对其装置原件实施有效诊断和监测，并随时对设备之中存在的各种风险进行监测，以此及时消除，从而保证整个系统运行的安全性。

3、智能电网环境下继电保护技术的发展趋势

3.1数字化发展

随着社会发展对于电力需求的不断增长，智能电网需要根据具体需求情况的不同及时进行调整和升级，随着新系统技术的不断发展和进步，数字化发展成为继电保护技术成为主要发展趋势，测量手段和信息传输的变化情况都是其主要表现。由于当前智能电网具有对于数字化依赖性较高的特点，所以相对而言，继电保护技术的实现与信息采集和信息分析相互关联。从当前现状来看继电保护技术趋于数字化发展的表现还体现在以下方面:①智能电网中的互感器和数字接口都已经完成了向数字化的转换。②光纤技术在电网中的应用也十分广泛，曾经传统电网中的状态量和模拟量等也都由数字信号替代。从这些方面来看，沿着数字化发展的趋势继续前行，继电保护技术的发展速度将得到更大程度的提高，并且其信息传输和互感器测量等将变得更为精确。

3.2自动化发展

实现自动化是当前科技发展重点目标之一。就目前的情况来看，当前智能电网环境下继电保护技术仍只实现了对已设定好的被保护线路的保护和控制，而没有实现对于其他线路的保护与控制，即继电保护技术的覆盖范围十分有限，且其保护整定值也具有一定程度的偏差和不足。要解决当前存在的一系列问题，需要对继电保护技术进行相应的调整，以实现其整定自动化，除了对电力系统中的被保护线路进行有效的保护与控制外，还要对系统中所有的运行信息进行有效的采集和整合，从而实现扩大继电保护技术的保护范围，提高其影响力，同时还要增强继电保护技术的协同性，确保其对于智能电网的保护效果能够及时准确的实现。

3.3广域化发展

当前，广域保护技术已经得到了一定的应用，而继电保护技术也将继续向着广域化的方向向前发展。广域化保护是指在系统设备中进行多点及多类型信息的采集和整合，其特点表现为反应灵敏，保护范围在原有基础上得到了较大程度的拓展。除分布式和集中式这两种方式外，还会在站域内将这两种进行结合，使其对于电力系统故障的检测变得更加全面，即使在其运行方式发生变化的情况下，也不会影响到全面检测和准确监测的精准性，对于智能电网运行过程中安全性和可靠性的提高具有较大的作用。

4、结语

如今，我国的智能电网技术在不断加强，对继电保护的相关技术也相对较为严格，因此，相关供电企业应结合自身的实际发展情况，对智能供电系统中出现的问题进行分析研究，加强网络建设在继电保护技术中的应用，从而保证智能电网建设的稳定性发展。

参考文献

[1]李思明，王宇翔.智能电网环境下继电保护面临的问题分析[J].科技风，2018（31）：161.

[2]范臻.智能电网背景下继电保护的关键问题及对策分析[J].自动化应用，2018（09）：104-105.

[3]王欣颖.智能电网环境下继电保护面临的问题和机遇[J].南方农机，2018，49（09）：210.