智能电网环境下的继电保护梁俊清

智能电网环境下的继电保护梁俊清

梁俊清

梁俊清

（国网冀北电力有限公司永清县供电分公司河北廊坊065000）

摘要：智能电网作为我国电力工业建设的方向，继电保护又是确保电网安全运行的第一道保护措施，在电网的不断发展下，继电保护也是在跟随者不断改进。文中讲解了智能电网发展中的问题，包含跨地域交直流电网内容。表明了在现阶段运用广域保护的意义，最后研究了广域保护的原理。

关键词：智能电网；继电保护；广域保护

1智能电网发展面临的问题

在社会发展的需求中，智能电网在得到了很大的发展，特别是大规模新能源并网以及智能配用电等内容，同时也遇到了许多问题。

随着电网范围的不断扩大，安全问题日益明显，电力安全事故发生概率也在不断加大。

2继电保护主要研究内容

在智能电网不断发展的背景下，继电保护应该顺遂电网变革，才能不断保证电网正常运行。目前主要的研究方向就是单元件保护以及广域保护。

2.1单元件保护研究内容

单元件保护的内容包含变压器、发电机，重点对之前的元件保护的改进以及研究新的原理算法。

1)发电机保护，应该主要主义内部的短路问题，尤其是匝间短路保护，在保护整定计算、灵敏度检验等方面更加精确化；之后保护的反时限过流等保护的判断依据则要和机组实际的承受能力对应；失磁保护和电网保护的配合以及超大容量机组运行保护等内容也应该不断加深研究。

2)变压器保护，励磁涌流识别仍然是主要关注点，由于励磁涌流所具备的随机性、混淆性等特点，导致现阶段解决方案并不是特别理想，变压器内部问题研究计算以及新原理的保护还是现阶段的研究重点[1]。

2.2广域保护

广域保护是最近几年继电保护的研究方向，以信息通信为基础，把众多信息融入保护系统，在根源上改进了继电保护的方式，能明显的提高保护的动作性能。

3广域保护

3.1广域保护概念介绍

由于软硬件的技术原因，在继电保护中运用的信息以单端量和双端量为主，信息位置也以被保护设备的信息为主。在伴随电网运行环境的愈加繁杂，之前的电网保护原理基于信息量少，在应对故障问题时表现比较单一，种种的不足日益显现，智能电网的建设又为完成多信息化继电保护构建了平台，广域保护成为新的继电保护发展方向。

广域保护结合和故障联系的多点、多类型信息，在进行对信息整体判断后，完成开放/闭锁保护、制定跳闸措施等功能。基于检验故障内容更加全面，同时构成保护在适应系统运行方式变化、克服振荡影响。

3.2广域保护功能定位

广域保护定位按照担负后备保护功能为主。有下面几个原因：1）元件保护对快速性的高指标，广域保护依靠信息集中判断完成，若主保护在快速性方面没有优势；2）现阶段电网主保护主要保护方式是方向/距离纵联保护，具备绝对选择性，保护能力比较完善，不需要依靠广域方式完成；3）传统后备保护以单端量为主，其整定配合繁琐、适应性运行方式改变能力弱、超负荷容易误动等不足使大电网的安全受到威胁，迫切需要改进[2]。

所以，在可行性和必要性考虑，广域保护担负后备保护功能，主保护仍旧随被保护设备进行相应配置。然而，这并不阻挡广域保护在原主保护检修等特别状况下担任暂时主保护。

3.3广域后备保护构成模式

广域后备保护系统包含几种构成模式，几种模式各自具备不同特点。

3.3.1广域集中式

下图所示，广域集中式决断主机处于某个系统中心站，其覆盖大小是整个区域电网，包括含厂站能够有数十或者更多，让被保护作为基本单元，在进行集中所有信息进行故障判断。这种信息集中范围广泛，检验故障角度全面，并且对主机保护安全性具有最高要求。

图2IED分布式

3.4广域后备保护主要算法

广域电流差动隶属同步故障元件识别算法，是之前元件电流差动的发展，具备高灵敏、收振荡影响弱等特点。在进行完成上有很多形式，如运用故障后电网每个节点故障分量电压先大概点位故障，再利用电流差动理据判断出故障元件，进而提升保护判断的精确度。基于广域电流差动性能的优势条件，在电网有同步条件是形成保护优先考虑选取的原理。

同步量算法的还有一类是融合电网参数依靠电气量推算判别故障。此类算法可以基于稀疏布点完成，可以和广域电流差动共同运用，借此提升保护可靠性

同步量算法中有一类是依据故障发生各测点对故障影响程度差异和包括故障信息差异，运用数学理论选取之中故障特点进行研究，进而完成故障区域分割以及故障元件判断。这类算法的优势时可以快速处理大量数据，特别适合完成“粗故障定位”[3]。

结语

在社会发展的需求中智能电网在最近几年得到了很大的发展，特别是大规模新能源并网以及智能配用电等内容，同时在发展智能电网中也遇到了许多问题。继电保护是确保电网安全运行的第一道保护措施，在电网的不断发展下，继电保护在不断改进。

参考文献:

[1]王增平,姜宪国,张执超,张晋芳,刘国平.智能电网环境下的继电保护[J].电力系统保护与控制,2013,v.41;No.38002:13-18.

[2]薛鹏程.智能电网环境下继电保护的发展现状[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012,No.34011:299-300.

[3]王文生.智能电网环境下的继电保护初探[J].机电信息,2015,No.43206:99+101.