基于智能电网的继电保护核心技术探析

蔡磊

摘 要：近年来，随着电网建设和改造速度的加快，智能电网得以快速发展起来，继电保护作为智能电网的核心技术，在智能电网运行过程中发挥着重要的保护作用。文章对智能电网进行了概述，并对智能电网的继电保护技术进行了分析，同时对继电保护技术的发展趋势进行了具体的阐述。

关键词：智能电网；继电保护技术；员工技术

前言

各行各业对电能需求量的增加，使传统的电网越来越难以满足当前社会发展过程中对电能的需求，智能电网建设得以快速发展起来，由于智能电网需要由多种高精尖技术集于才能得以建设起来，而且是电力行业未来发展的方向，所以其运行的安全性和可靠性至关重要。继电保护作为智能电网网络和设备检修保护的重要技术，对于智能电网安全、稳定的运行发挥着极为重要的意义，通过对智能电网继电保护技术的研究，确保其为智能电网的稳定运行奠定良好的基础。

1 智能电网概述

智能电网顾名思义就是电网的智能化，其集众多技术于一身，有效的确保了电网运行的安全性、经济性和可靠性，其可以实现能源的替代，同时还具有较好的兼容性，促进了电力系统开放性和共享信息模式的创建，而且有效的实现了数据的整合，优化了电网的运行管理，为当前用户提供高质量的电能供应，而且各种发电形式都可以接入，确保了电网的高效运行。

2 智能电网的继电保护技术

目前智能电网在计算机技术、网络技术和智能化技术的基础上，有效的实现了控制、测量、保护和数据通信的一体化，促进了继电保护技术的发展。而且各种高科技技术基础上形成的继电保护装置，其不仅具有高速的运算能力和存储能力，而且有效的实现了算法的优化，而且在集成电路、采集技术、模数转换技术、数字滤波技术和抗干扰技术的基础上，使继电保护装置无论是在响应速度还是可靠性方面都取得了较快的提升。由于当前智能电网的建设，其改变了传统的电力系统形态，这必然会对继电保护产生较大的影响，所以需要对继电保护技术进行深入的分析，使其为智能电网的运行提供良好的保护。

2.1 智能电网继电保护构成

由于在智能电网建设和发展过程中，继电保护都发挥着不可或缺的重要作用，所以继电保护的作用不可忽视。当前继电保护技术以通信技术、信息技术和数字化技术作为其应用的基础，为继电保护技术的发展提供良好的技术支撑。而且在智能电网运行过程中，继电保护技术不仅能够对系统内的所有设备进行实时监控，而且还可以实现对数据的收集、整理和分析，从而更好的掌控智能电网的运行状况，一旦出现异常情况，数据则会通过网络系统直接向控制中心进行传送，并得到及时的处理，由于继电保护装置具有远程动态监控的作用，有效的确保了智能电网的功能和保护定值。

目前智能电网继电保护技术不仅可以针对保护对象进行保护，而且还可以跳出关联点或是在本保护对象之外发连跳命令，其可以对智能电网故障进行诊断，实现对故障的隔离和修复，即使与电网关联的设备发生故障，则继电保护装置也可以有效的对其进行隔离，确保电网能够安全、稳定的运行。

2.2 智能电网继电保护核心技术

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

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。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。

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。

2.2.4 网络交换机及光缆的大量应用

常规变电站综合自动化系统只有站控层交换机，所有保护测控装置均连接至站控层交换机。智能变电站除了站控层交换机还需要配置过程层GOOSE交换机和过程层SV交换机。智能变电站中合并单元将交流电流电压量实现了数字化输出，并采用光纤传输；继电保护设备之间的跳合闸命令和联闭锁信息也通过光缆直接连接，采用GOOSE机制传输；传统电缆已被大量的光缆取替。

3 继电保护技术的发展趋势

3.1 网络化

在智能电网中变电站已开始向数字化方向发展，继电保护信号可以直接与互联网进行连接，有效的实现了继电保护装置的简化。由于继电保护装置作为一种智能终端，收集经过分析后可以自行传送给网络控制中心，这样通过网络即可获取故障的信息和数据，而且用户也可以对网络上的信息进行共享，使继电保护装置的性能得以更好的发挥出来。

3.2 自动整定

当前智能电网建设中，根据电力运行方式和故障变化情况，利用自适应继电保护来实现对系统进行保护，这种继电保护装置能够更好的与电力系统的变化进行适应，实现对继电保护性能的改善，而且对频率变化和过渡电阻问题都能很好的解决。

3.3 数字化

当前智能电网中，由于互感器传输性能得以有效的提升，所以设备的故障率得以进一步降低，而且随着科学技术的快速发展，数字化传感器在继电保护装置的应用，势必能够更好的提升继电保护技术的水平，使继电保护装置的性能更上一个新的台阶。

4 结束语

当前智能电网发展的速度在不断加快，这就有效的促进了继电保护技术的发展水平。随着继电保护装置性能的不断改善，这对我国智能电网健康、持续的发展将起到极为重要的意义。

参考文献

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