智能电网继电保护技术探讨

2016-07-20王丽萍

大科技 2016年5期

关键词：电子式广域互感器

王丽萍张坤

（国网山东省电力公司烟台供电公司山东烟台 264000）

智能电网继电保护技术探讨

王丽萍张坤

（国网山东省电力公司烟台供电公司山东烟台 264000）

随着我国智能电网不断的发展，智能电网的继电保护技术也需要经历不断的改进和完善，在实际的应用当中，要不断的发现问题并解决问题，才可以将智能化电网不断的完善。本文对智能电网继电保护技术进一步探讨，以供同仁参考借鉴。

智能电网；继电保护；技术要点

1 智能电网继电保护原理

继电保护技术是利用传感器在智能电网中，对其发电、输电、配电和供电等重要设备的运行情况进行密切监控的，并通过计算机网络系统将收集到的数据进行整合和分析，来达到对各个电气设备监控的目的，并实现其对电力系统的保护和修正。而继电保护装置不仅可以保护其需要保护的对象，而且还可以对其相关的其他电气设备的运行情况进行监控和保护，但需要将其保护装置的功能进行共享。而继电保护设备具有迅速隔离故障并具有自行恢复的功能，从而降低了大面积停电事故的发生率，确保了电网供电的安全性和可靠性。所以，智能电网中的继电保护装置在其进行保护运行工作时，不仅要对其需要保护的对象进行跳闸保护，偶尔也需要发出连跳指令进行跳闸，来保护其他共享、需要保护的设备。

2 智能电网继电保护技术的现状

2.1 智能电网继电保护核心技术

智能电网继电保护的核心技术，主要运用了广域保护技术，保护系统重构技术、广域测量技术、自动化控制技术等。这些先进的技术为智能电网继电保护提供了高性能的技术基础，并且影响甚至改变了部分继电保护的原理，未来的智能电网不再是简单的环状或辐射状，而是复杂的网状结构，这种网状结构对继电保护提出了新的要求。这就要求我们分析智能电网的结构模型，探索智能电网继电保护的关键技术。

2.2 智能电网继电保护配合理念的发展

智能电网在进行后备保护时，应该充分考虑到相邻的变电站的状态，对相邻变电站的状况进行检测，运用相对选择性原理，确保后备保护的质量，防止过于复杂的定值的配合。尽量控制操作对系统的影响，计算出优化后配合时间，防止故障后系统又一次发生相同的故障。

3 智能电网继电保护技术探讨

3.1 智能电网继电保护构成

智能电网的发展对于继电保护的运行提出了更高的要求，与此同时，信息以及通信技术的发展，还有数字化技术的不断应用，使继电保护发展得到了技术支持。基于智能电网继电保护技术，能够对于配电、发电、输电以及供电等有关设备进行实时的监控，并且收集数据，然后通过整理进行分析，通过信息分析，能够了解智能电网运行状况，倘若出现了异常，可以通过网络的系统，把数据传送至控制中心，并且及时地作出反应，保证智能电网的功能以及对面保护定值的动态监控。在继电保护技术进行保护功能的时候，并不是仅仅对于本保护对象，还会在本保护对象外进行连跳命令，避开其他的关联节点。基于智能电网继电保护技术，其具备完善的自我隔离功能、故障诊断功能以及修复功能，倘若电网关联设备出现故障，能够迅速将其隔离，避免出现电网的运行事故。

3.2 智能电网继电保护核心技术

对于智能电网的继电保护来说，需要很多技术作为支撑，下面所讲的为几项核心技术：

（1）广域保护技术

广域保护技术，指的是对于电力网络系统子集，将子集当成分析与处理电网运行障碍的最小的单位，在控制的范围内，进行继电保护有关的信息采集与分析，迅速地找到故障原因，并且及时地进行处理工作，广域继电保护，其包含了安全自动控制与继电保护，安全自动控制给电网的自我控制以及自我修复提供了更全面的解决方案。在其中，进行广域的继电保护，最关键的作用是能够在根本上解决以往继电保护配合整定复杂的问题，有效提高继电保护的自适应能力。

（2）电子式互感器、合并单元、智能终端等智能设备的应用

在智能电网中，安装智能一次设备以及进行二次设备的网络化，给电网工作信息数据的有效采集提供了可靠的技术支持，对于智能电网自身运行的状态进行了分析，进行了评估的工作，提供更为准确的有效的运行信息，提高了继电保护系统的性能。电子式的互感器，是传输被测量正比的量，将其供给测量仪表、仪器、继电控制或者保护装置。电子式互感器和以往的电磁式的互感器进行比较，具有较大的优势，由于电子式互感器不存在铁芯，因此没有铁磁谐振和互感器磁饱和的问题，其抗干扰能力比较强，动态的范围比较大，一个电子式的互感器能够同时满足保护和计量的需要，还可以直接输出数字的信号到其他的智能设备的接口处，满足了智能电网的需求。合并单元，其作用是把互感器传递的电压电流值做合并的同步处理之后，按照相关的传输标准，把采样值传送到保护测控以及计量的装置。合并单元能够是互感器中的一个组成件，也能够是一个分立的单元。智能终端和一次设备使用电缆进行连接，和测控保护等二次的设备使用光纤进行连接，能够实现对于一次设备控制测量等功能，有效集成常规变电站测控装置和操作箱的部分功能。

（3）网络交换机及光缆的大量应用

在智能变电站中，除了需要连接站控层交换机，还需要配置过程层的SV交换机以及过程层的GOOSE交换机。对于过程层交换机的要求比较高，现今大多采用的是外国的品牌，造价也比较高，而站控层的交换机，一般选择国内的品牌。在智能变电站中，通过合并的单元，交流电压电流量有效实现数字化的输出，并且使用光纤传输。继电保护的设备间的联闭锁信息和跳合闸命令也使用光缆进行直接的连接，选择GOOSE的机制传输，旧的电缆已经被光缆所取替。