继电保护技术在智能电网中的应用价值分析

胡妙芳

摘  要：在我国智能电网的发展阶段，如何将继电保护技术应用于智能电网中已经成为了相当重要的问题。就当前继电保护技术的重要性，对继电保护技术在智能电网中的相关应用问题进行了探究。

关键词：继电保护;智能电网;传感器;重构技术

中图分类号：TM77               文献标识码：A               DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.144

智能电网逐渐替代了传统的电网模式，这是经济社会发展的大势所趋。在智能电网的发展过程中，许多新技术、新设备不断投入，在扩大电网规模的同时，人们也对其安全、稳定运行提出了更高的要求。继电保护作为智能电网中的重要板块之一，其技术、性能对智能电网的运行和发展有着重要影响，为智能电网的发展奠定了重要的运行基础。

1  继电保护技术的相关概念

1.1  继电保护技术的原理

继电保护技术在智能电网的运行中以传感器对配电、输电和发电等进行监控，利用网络系统对监控数据进行收集和整合，可及时对保护功能和保护定值进行远程监控和修正，还可对收集到的监控数据进行分析，使监测效果得以保障。继电保护装置不仅能保障保护对象信息的安全，还能与其他电气设备的运行信息相互关联，实现资源共享。继电保护装置在此前提下，不仅能精确地检测到故障发生点，还可自行对故障进行修复，从而保障电力系统运行的连续性。

1.2  继电保护装置的任务

继电保护在智能电网中的根本任务是避免元件发生短路或异常，从而实现电气量变化保护。在供电系统正常运行的情况下，继电保护装置需对各种电力设备的运行状况进行实时监视。如果出现异常或故障，则立即切断发生故障的部分，并发出警报，通知相关人员处理，为人工操作提供了可靠的运行依据。

1.3  继电保护技术的特点

1.3.1  数字化

智能电网中互感器的传输性与传统电力网络模式相比，有较大幅度的提升，对运行过程中的故障起到了良好的消除作用。基于此特性，智能电网在运行过程中对电流互感器饱和、二次回路接地和二次回路短路等故障可忽略。继电保护装置的性能会随着电气量信息传输真实性的提高而提升，且在发展过程中，数字化传感器将广泛应用于继电保护装置中，使智能电网的继电保护性能得到整体提升。

1.3.2  网络化

随着智能电网的发展，变电站已逐渐由传统变电站运行模式转换为数字化变电站运行模式，继电保护信号的发送媒介、信息获取途径也随之出现了一定的变化。此外，智能电网已实现了与互联网之间的连接，用户能在网络上实现数据信息的共享，并通过其他电器元件信息使继电保护的功能得到提升，以实现机电保护装置的简化。对于机电保护装置而言，其运行实质是将相关数据和被保护元件的信息向其他终端传送，在此过程中，同样可利用网络获得电力系统中的诸多相关信息和数据。

1.3.3  自动整定

在智能电网中采用的继电保护装置通常为自适应继电保护，其特点在于可根据电力网络的实际运行方式、存在的故障对保护性能、保护定值和保护特性作出相应改变，可很好地配合与适应电力系统的变化，有利于智能电网中继电保护性能的转变。智能电网在运行中的频率会受到自适应控制系统的影响，进而产生相应的变化。应用自动整定技术后，电力系统中单相接地短路时的过渡电阻、故障发展方向的判定都将随之受到一定的良性影响，其在保护性能的提高上发挥着重要的促进作用。

2  继电保护在智能电网应用中的关键技术

2.1  保护系统的重构技术

在电力需求日益增长的今天，电力网络的运行质量随之日益攀升，直接导致社会对继电保护装置性能的需求越来越高。与传统电力网络相比，智能电网除了对继电保护装置有一定的要求外，还需要继电系统可与电网的运行方式、电网结构相适应，这不仅需要继电保护装置能自行诊断和重构，还要求继电系统的在相关元件失灵时可自行找到代替元件并恢复继电保护的相关功能。因此，必须重新对智能电网中的继电保护系统进行构建和组合。

2.2  广域保护技术

将电力网络作为处理电网运行故障的单位，在采集域的范围中，对该子集的相关保护信息进行分析，以判断故障产生的原因，该过程称为“广域保护”。在广域继电保护技术的实际应用过程中，继电保护和安全自动控制是两个关键组成部分。其中，安全自动控制的主要任务为为电网自愈提供更多的解决方案。总而言之，广域继电保护的关键作用在于从根本上解决当前继电保护整定配合过于复杂的问题，从而使继电保护的自适应能力得以提高。

3  智能设备在继电保护系统中的应用

在电力行业中，应用的技术和设备都需随着时代的发展而更新。比如，在智能电网建设的过程中，电子传感器是电网运行过程中采集大量数据的关键设备，且在电力系统中的很多相关设备上均有应用。在电力系统中大量电子传感器的作用下，智能电网的状态分析和评估工作将可获得大量、可靠、精准的数据信息，这对智能电网保护性能的提升起到了积极的推动作用。随着科学技术的不断发展，多样化的智能设备将逐渐在继电保护系统中得到应用，继电保护性能在多种智能设备的影响下也将出现不断提升的良好局面。

4  结束语

我国现阶段的继电保护框架属于刚性框架，其网络条件、保护对象和连接方式均是预先制定的，这在一定程度上导致适应能力和转换能力具有局限性。因此，在今后智能电网继电保护运行的过程中，需不断改进和更新，从而实现智能电网中继电保护性能的进一步优化，保障智能电网的安全运行和稳定发展。

参考文献

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〔编辑：张思楠〕