试论智能电网环境下的继电保护

廖仕源

摘 要：随着我国科技的进步，人们对电器的使用越来越多，给我们的生活带来了诸多便利。但也对电力系统的容量、压力等方面提出了更高的要求，继电保护技术对于智能电网建设十分重要，并逐步成为电力系统中重要的组成部分。

关键词：智能电网；继电保护；发展

目前，随着我国经济的发展，使得电网运行方式、接线等方面都有所改变。例如电网交错接线，会对保护定制产生巨大的影响，特别是在智能电网环境下，系统更为复杂，所以，重视对继电保护技术的研究，会对智能电网产生积极的影响。

一、智能电网结构分析

在传统电网系统模式中，常见的电网结构包括环形线路、星型线路以及总线型线路等，下图为等效模型。

这种模型结构运行简单，每个电源的流向属于单向形式，因此方便实现电流保护等，也是目前广为人知的电网结构。对于智能电网来说，网状结构即可为用户点，也可为电源点，而且电流流向也是双向。除此之外，分布式电源也是其中的一点，能够分理处系统，从而自成一个独立的微网。等效图如下：

在实际中，智能电网环境下的结构模型运行时具备不确定性，會使运行期间的阻抗出现多元化，很难对传统的过流保护进行鉴定，不能形成单独保护。针对于此，要找到有效的保护方案，使之在运行时不受变化的影响。

二、继电保护中面临的问题

在智能电网环境下，继电保护是第一道防线，能够保护电网安全运行，但也面临着一些问题：

（一）大电网对继电保护要求较高

在实际中，智能电网的特征主要表现为特高压大电网，会对继电保护产生一定的影响。例如，如果特高压大电网出现故障，除了会出现大量的谐波，而且衰减速度比较缓慢，会对保护动作的可靠性造成一定的影响；电压传感器在特定条件下，传变性会迅速下降，一旦出现故障就会造成误动作的现象发生；对特高压大电网线路来说，分布电容会对参数保护造成负面影响。

（二）电子设备影响故障电流

在智能电网环境下，电子设备数量持续增加，这会使电流分布出现变化。例如，FACTS元件的位置会对参数调整发生变化，会对电网短路电流分布造成影响；保护问题仍然非常明显，会使直流系统出现故障。

（三）网络拓扑的多变，进一步缩减了保护生存环境

以目前主保护来看，虽然正在逐步完善，但受到网络拓扑的干扰，会给后备保护造成不小的影响。为了保证其可靠性，要按照既定的配置进行鉴定。传统的后备保护，通过本地信息构成功能模式，在处理网络拓扑多变问题时，很难取得良好效果。对目前的停电事故进行分析可知，由于后备保护的限制条件，会造成系统快速崩溃。也就是说，整定配合十分复杂，具备长时间的动作现象，不满满足系统运行中的切除时间，会威胁到电网的安全运行；受到网络拓扑多变的影响，不能跟踪模式变化，在保护方面，选择性、灵敏度等不能进行兼顾；此外，对于故障与切除故障后造成的负荷过载难以区分，这会造成连锁跳闸故障的发生。

三、智能电网环境下的继电保护措施

通过上文对继电保护中存在的问题进行分析，笔者根据多年工作经验总结出以下几点措施：

（一）结构优化整合

通过传感器设备，对输配电运行情况进行监控，将所采集的信息通过网络系统进行优化整合，通过对数据进行比对，能够对保护功能进行远程监控。对于继电保护设备来说，不仅需要采集保护对象的运行数据，还要采集运行设备的参数，通过应用此方式，能够甄别故障原因，确保在无外界因素干扰的前提下及时排除故障；除此之外，还要能够立即回复系统，防止出现大面积停电的现象。通过监控系统对保护对象进行分析，及时调节保护定值，使其满足动态变化，实现保护措施。

（二）应用通信技术

要确保继电保护的有效落实，需要建立完整的通信系统，这也是当前建设智能电网的基础。智能电网利用高速通信系统进行自我监测，在继电保护时，利用此方法能够检测干扰，并对信号进行潮流分配，防止出现大面积停电的现象。

（三）应用参考量测技术

参考量测技术是将测量的信息转变为数据，应用于智能电网的各个层面。利用参考量测技术，能够规划电力系统，并给运行人员提供参考，包括功率因素、电能质量等，还包括元件温度、故障定位等数据，进而提升继电保护的效率。

（四）应用控制、决策支持技术

通过控制技术能够预测电网，并根据此选择适合的技术措施，消除电能中的扰动。通过应用控制技术，能够控制智能电网中的有功与无功功率；通过诊断技术，能够引入专家系统，对其进行自动管控，让智能电网实现自愈功能。还可通过决策技术，将复杂的数据简单化，使运行人员能够清晰的观察，通过动画技术等，对问题进行处理。

四、结束语

在智能电网环境下，计算机技术在电力系统中具有较为广泛的应用，会提高节能效率，是供电更加安全、可靠。但随着我国智能电网的迅速发展，技术方面仍然存在一些需要完善的地方，要提升继电保护，才能保证供电质量，确保电网系统的安全运行，为人们的生活提供更多便利条件。

参考文献：

[1]陈勇军，赵玉梅.智能电网中的继电保护技术分析[J].科技与企业，2017（23）.