智能电网中的继电保护技术分析

李光亮

摘要：继电保护在电力系统中的重要性不言而喻，随着我国智能电网建设的快速发展，给电力系统的继电保护带来越来越多的挑战，因此，对智能电网继电保护的研究具有重要的现实意义。本文从智能电网中继电技术研究现状入手，结合关键技术的应用对智能电网的保护的影响，探讨智能电网对继电保护的作用，为相关电力工作者提供参考。

关键词：智能电网；继电保护；技术分析

中图分类号：TM588 文献标识码：A

根据国家电网有关规划，以及智能变电站技术标准，需要对早期变电站进行改建并对新电站建设进行规划，以加强智能电网的建设脚步。由于常规变电站设备信息共享难、可操作性不强，系统受电磁干扰影响严重，所以难以支持现代化社会生产机社获得需求。智能电网的可靠性、稳定性及安全性能优势明显，能够达到安全经济的运行目标，所以现有变电站需要进行智能电网的改建。

基于本地信息和小型化、微网运行、大量分布式电源、节能减排的发展趋势，利用计算机控制技术、时钟同步技术、光纤通信技术、新型传感技术、智能软件分析等，提高当地电网智能化的水平，改建电力发展的方向，优化电网资源配置，给继电保护的研究与应用提供了广阔的发展空间[1]。

1 电力系统继电保护的重要作用

随着经济的发展，电力需求的增加，电力供应开始紧张，不少地方出现电力危机现象，只能加大电力保障力度，提高电力供应的安全性和可靠性，使电力供应紧张情况得到缓解。鉴于此，提高电力系统维护的安全性尤为重要，而在电力系统安全维护手段中，继电保护是影响电力系统安全和正常运行的主要因素之一，其原因是如果电力系统出现故障，继电保护可以在最短时间和最小范围内，由系统故障设备自动切除，并发出警告信号，由值班人员排除异常情况的根本原因，减少或避免邻近地区设备或电源的损坏。电力系统继电保护可同时运行，实时监测和分析现场电力系统是否存在异常，满足电力系统稳定性要求，提高电力系统安全运行水平[2]。重视继电保护管理，为社会经济，社会稳定和人民生命财产做出了重要贡献。

2 智能电网继电保护技术

智能电网的继电保护技术主要是智能感应技术、广域测量技术、大功率电力电子技术、模拟和控制决策技术、信息和通信技术、数字化变电站这六个技术，以支撑智能电网的运行以及继电保护措施的实施。

（1）智能感应技术主要为了实现智能电网的有效监控，智能电网系统复杂，为了实现有效控制需要进行全面化监控，一般是采用光纤传感器，无线传感器和智能傳感器与网络进行链接，实现电站全面控制。智能变电站以电子变压器替代传统变压器，光纤替代电缆，二次设备代替传统智能设备，合并单元及智能借口增多，所以结构更为紧凑，面积占据两更小，用轻质纤维代替了有色金属，既节省了成本又满足环境保护国策[3]。

（2）广域测量技术是利用全球定位系统进行P9高精度脉冲实现同步相量测量，是现在电力系统中较为常用的技术，系统使用时，电压和电流信号会与电力系统是实现精准的同步。

（3）大功率电力电子技术主要是在柔性交流输电，柔性直流输电，高压直流输电和定制供电应用，采用半导体开关进行电力快速、有效、经济、方便的转换，及补偿和控制。

（4）模拟和控制决策技术是为了实现电网运行的安全性、可靠性及经济性应用的，以实现智能电网的可视化，数字化和控制目的，掌控智能电网的实施状态，为决策和措施提供信息。

（5）信息和通信技术按照现代通信技术和信息交互标准-IEC61850标准实现电网的智能化，利用光纤通信技术实现高效数据共享及资源共享，实现智能电网的高速通信管理，接轨数字智能化与现代技术。

（6）数字化变电站主要是一次设备智能化、二次设备网络化的配置，用二次设备实现功能分散、信息共享以及相互操作，按照IEC61850标准进行变电站的建模和通信。数字化变电站的通信体系主要氛围三层，变电站层、间隔层和过程层，二次设备通过三个层次之间的信息转化及通信等通信操作，满足数字化变电站的建设要求。

3 智能电网实现继电保护的对策

近年来智能变电站的建设是电网建设的重心，但由于传统变电站与智能变电站的设备及体系并不相同，所以继电保护技术的应用也随着智能化建设而转变。电子技术，计算机技术，通信技术，网络技术等技术成为继电技术建设的重要依据；人工神经网络，遗传算法，演化规模，模糊逻辑等也对智能电网的继电保护进行了相应研究。针对智能电网的发展要求，大力在以下三个方面进行发展，以提高智能电网的继电保护措施。

继电保护技术起源于20世纪80年代，能够进行电力系统运行的实施监测，根据运行变化进行保护、调整数值、性能以及功能，实现继电的保护根据电网系统的变化，增强微机保护活力。在保证电力系统正常运作额的情况下，进行电力系统相应性能及功能的保护，利用频率及振荡变化，进行短路过渡电阻的调整，实现电力的保护，缩短系统响应时间，所以被广泛地运用在了输电线路，变压器，发电机中。不过由于智能电网建设的加快，提高了对适应性技术的要求，需要进行技术的进一步提升，建设全面的故障信息采集系统并实现系统的运行，才能实现智能化、网络化的继电保护[4]。

整个自动化技术在传统电网中只局限于单线信息，用于线路保护以及固定值的调整，并不能像适应性技术一样，实现实时检测以及电网性能以及功能的调整。但在智能电网中，继电保护是通过保护装置将电路及设备进行组合，所以能够确保系统的性能信息的全面性及综合性，提高继电保护的准确度及及时性，使得电网只能够电力的分配系统能够得到统一的保护。但要达到智能电网的监测及保护效果，需要利用测控装置进行分段状态的系统组合，从而利用高压技术及综合自动化技术进行综合技术创新，建立满足智能电网继电保护的紧密接触式继电保护装置构建，实现远程控制以及监测。

数字化是当前智能电网建设的主要特征之一，主要体现在两个方面。首先是将测量方法数字化，这可以通过不同类型的数字接口和电子互感器来实现。由于其特点，电子变压器可以消除传统变压器带来的测量误差，为继电保护带来更好的性能。二是利用光纤改变传统的信息传输方式，实现数字化。 智能电网的数字化发展提高了继电保护的稳定性，使智能电网的保护模式发生了变化。在开发继电保护之后，应重点关注的是为了简化继电保护的辅助功能，数字传感器尽可能地提高继电保护的有效性和稳定性。

4 结语

智能电网的建设不仅是中国电力工业发展的趋势，也是推动国民经济发展，建设两型社会的现实需要。对于智能电网系统而言，如何有效实现智能电网保护继电保护技术具有非常重要的现实意义，是智能电网安全稳定运行的有力保证。

参考文献

[1]陈勇军.智能电网中的继电保护技术分析[J].能源环境，2016 （5）：83.

[2]刘雨.对智能电网时代中继电保护技术的分析[J].黑龙江科技信息，2014（11），91.

[5]宋江涛.对智能电网环境下继电保护技术的分析[J].环境市场，I，2014（10）：1-3.

[4]李晓.智能电网中的继电保护技术探究[J].科技与能源，2013 （12）：01.