智能电网环境下继电保护技术的分析

摘 要：伴随社会的不断发展，人们对于电力的需求量与日俱增，电网作为电力事业的重要组成部分，目前逐步趋于智能化发展形势，继电保护技术的应用使得智能电网安全性能得以提高，对电力事业发展起促进作用。本文对智能电网及继电保护的意义进行简要概述，对智能电网环境下继电保护技术进行归类，最后对智能电网环境下继电保护技术的应用及发展趋势进行分析。希望我国电力事业得以更好发展。

关键词：智能电网；继电保护技术；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.163

0 前言

随着智能电网的不断发展，电力系统逐步趋于稳定，而继电保护技术作为智能电网的关键技术之一，对于电网平稳安全运行起到保障作用。我国于2009年开始对智能电网进行建设，其目的是对电力紧缺问题进行解决，当前由于科技的不断发展，对于继电保护技术又有了更高的要求。因此有关部门要对继电保护技术进行优化及升级，发挥其实质作用，确保智能电网平稳运行。

1 智能电网概述

智能电网在物理性电网的基础之上，将计算机技术、现代化通信技术、信息技术和新兴传感测量等技术加入其中，进而构建的一种新型电网模式。智能电网可对生态环境起到改善作用，同时对于能源资源紧缺问题进行解决，极大程度对能源进行了节约，促进可持续发展[1]。智能电网主体覆盖为直接从电厂将电输送至用户，输配电系统内部全部节点信息和电能彼此进行双向流动，继而形成传输网络。我国在进行电力系统发展时，对负荷侧和电源侧、需求侧和供给侧进行平衡及更新，利用最新材料及设备、施工工艺及施工技术，来对传统电网进行优化升级，将其逐步转变为绿色化、信息化、智能化的电力网络。

2 继电保护的意义

在智能电网环境下，继电保护有其独有的意义。我国目前，人口具备人口基数大、增长快、总量多等特点，人们对于电力的实际需求在不断增大。此外，伴随我国城市化建设的逐渐加快，城市各区域对于电力的需求也在与日俱增。这无疑给现有的供电企业带来极大的挑战及压力，因此智能电网应运而生，对于目前供电网络的压力进行适当缓解，将电网整体运行速率进行提升，供电量被加大，对于各项需求可以有效进行满足。目前，我国智能电网建设在不断开发和研制下，已经取得了不错的成绩。可在对智能电网建设进行不断创新与突破时，依旧发现了一些问题。智能电网和传统电网类似，因此也会发生失效和故障的状况，继电保护技术作为改善状况的有效技术手段，可对智能电网实际运行时提供安全保障。继电保护技术在智能电网出现失效及故障时，可立即进行预警同时对故障设备自动进行切断，有关工作人员听到预警则可及时进行故障处理，智能电网可及时恢复正常工作[2]。智能电网环境下继电保护技术，其实质含义是对智能电网运行起到安全保障的作用，确保用户用电时的安全性，对于供电企业实际供电时有可能承担的风险进行降低。因此，继电保护技术在智能电网建设中极为重要。

3 智能电网环境下继电保护技术的分析

3.1 保护系统重构技术

和传统电网相比，智能电网环境下對于继电保护系统要求更为严苛，以此需在继电保护的作用下使得电网更加智能化，对于继电保护系统自身适应力进行提升，进而对智能电网的机构变化及实际运行进行保障。对于自身适应力方面，继电保护系统要具备自我诊断和自我修复功能，也就是涵盖自我重构机制。比如，当继电保护系统内部元器件出现问题，自我重构机制自行切换至备用元器件，对于电网功能进行及时恢复，同时将发现问题直至问题处理完毕整体工作流程反馈回电脑终端，便于有关人员及时将问题元器件进行替换，确保变电站平稳运行。

3.2 广域保护技术

通常来讲，在规定范围内对于智能电网网络子集的继电保护信息进行采集，从而对收集回来的数据进行整理、分析进而进行处理的技术，称之为广域保护技术。该技术可对信息技术采取系统分析的方式，在此基础上对于故障原因进行发现，以便可以对故障问题进行针对性的解决[3]。此外，该技术涵盖继电保护功能以及安全自动控制功能。该技术可对电网内部具体运行情况进行综合考虑，一旦运行标准高于安全阈值，则会对电网进行自动关闭，防止故障进一步扩大，对于电网起到安全保护作用。而安全自动控制功能具体是对电网自身故障进行处理，也就是非硬件故障处理，利用智能电网系统来对故障终端进行有效处理。

3.3 智能传感技术

智能电网较传统电网相比，最大的优势就是具备智能化，即可自动对电网实际工作情况进行综合分析，出现电网故障时可对其进行适当处理及解决，进而对智能化设备进行全方位的管理。加之，目前智能设备在智能电网中应用越来越多，对于电能进行储存、传输、使用等方面均可进行智能化操作。而电压智能传感器作为智能电网中的重要构成之一，智能变电站在实际运行时，由于电压智能传感器的存在，可自行将变电站运行电压进行收集，同时系统分析电力设备实际运行数据，不仅可对继电保护进行强化，还可在进行电网故障修复时提供有效的数据支持。

3.4 网络通讯技术

继电保护以智能电网为背景，对于有关数据信息进行传输时势必要通过网络进行。因此，要对网络通讯技术进行研究强化。从电力电子角度考虑，目前大功率电力电子设备成为智能电网系统中的主体，其中包括高压直流输电、柔性直属电流等等。而对网络通讯技术进行应用，可将传感器所收集到的数据信息进行及时传递，变电站中智能设备实际运行所产生的数据会实时在终端上得以体现，为有关工作人员实际工作中提供数据支持，促进智能电网的发展。

3.5 仿真及控制决策技术

仿真技术可对智能电网工作运行情况进行预测分析，利用计算机作为载体工具，对数字化进行仿真处理。而控制决策技术则是根据仿真技术得来的结果来进行决策，实现对智能电网运行状况进行科学、合理的管控。这两种技术起到确保智能电网安全有效运行的作用。通过仿真技术来对收集到的数据进行数字化仿真处理，将结果传至决策系统中去，系统将标准信息阈值与所得数据信息进行比较，进而自动做出相应决策，从而对电网系统起到保护作用。

4 智能电网环境下继电保护技术的应用及发展趋势

4.1 继电保护技术的应用

目前我国电力事业已经步入了一个全新的时代，对于过去继电器中的各类问题进行有效解决，彻底实现了电网智能化的升级目的。利用新型继电保护技术，可对有关信息进行收集、分析、整理、传输、处理及应用。此外，在智能化的市场大环境下，更为智能的继电保护装置走进市场，在智能设备的基础上，则可对所有电力设备达成远程监控的目的。目前，我国智能电网还存在些许不足，因此智能继电保护技术则会成为日后发展的主体，对于信息数据实现智能传输的目的。因此，要对智能化仪器、智能化设备进行全面对推广，在智能电网内将该类设备进行连接，对于二次回路接线起到简化作用，便于电网日后的维修工作。此外，利用数字化继电保护技术，对于智能电网保护性能进行提高，进而起到促进智能电网发展的目的。结合智能电网发展情况来看，日后新能源势必会融进电力领域，生物能、风能、太阳能所占比例会更高，对于传统能源逐步进行替代，进而减轻电网运行而对自然环境造成的影响。

4.2 继电保护技术自动化发展

自动化目标的实现是目前科技发展的重要工作之一。目前，我国智能电网环境下的继电保护技术，仅是达到了对设定好的线路进行保护及控制的目的，而其他未设定的线路则不在保护及控制的范围内，因此继电保护技术覆盖区域不全，进行保护整定值也存在适当的不足及偏差。想对上述问题进行合理有效的解决，则需适当对继电保护技术进行合理调整，最终实现系统整体自动化的目的，不仅要对电力系统内设定的线路进行合理保护及控制，还需对电力系统内部全部运行信息数据，进行有效收集及整理。进而对继电保护技术的保护区域进行扩充，提升其影响力。此外，要对继电保护技术协同性进行加强，使其可对智能电网进行实时有效的保护。

4.3 继电保护技术广域化发展

目前，继电保护技术正走在广域化发展的路上，在智能电网中广域保护技术也相应得到适当的应用。广域化保护具体为在系统设备内部进行多点、多类信息的收集及整理，最大的特点就是反应极快，在已有的基础上保护区域得到极大的延展。除去集中式及分布式两种模式以外，还可在站域内适当将两者结合，致使在进行电力系统故障检测时更为系统及全面，即便其运行方式出现变化，对于检测的准确性及全面性也不会造成影响，可对智能电网实际运行时的可靠性及安全性进行提高。

4.4 继电保护技术数字化发展

由于社会的迅速发展，导致电力需求急剧加大，智能電网要依据实际需求状况来对其进行升级及调整，由于新系统技术的不断进步及发展，继电保护技术发展趋势逐步呈现数字化，具体体现为信息传输及测量手段。目前，智能电网对于数字化极为依赖，因此继电保护技术可对信息收集及分析二者进行关联。结合现下情况来看，继电保护技术在数字化发展中的具体体现为：智能电网中光纤技术应用较广，以前传统电网内的模拟量及状态量，皆由数字信号进行取代。而智能电网内数字接口及传感器均已实现了数字化的转换。从上述方面可以看出，继电保护技术在数字化发展的推动下，有了极大程度的提升，互感器测量及信息传输情况更具精准性。

4.5 继电保护技术网络化发展

目前，我国网络技术整体发展已迈入较为成熟的阶段，在人们的日常生活中网络技术无处不在，给人们带来极大的方便。日后继电保护技术的发展会日渐区域网络化。由于网络系统对于信息传递极快且十分便捷，因此智能电网中势必会利用网络来对信息进行传递及处理，对智能电网进行故障维修及安全监测时，有关人员可利用网络来进行信息的传递及互换，此种方式可有效对信息传递的准确性加以确保，时效性也有所提高，重要信息可及时送至有关人员手中，便于有关人员及时做出决断。加之，变电站网络化可对继电保护信息网络化起一定推动作用，信息得以在各设备间快速有效的进行传递，一定程度上扩展了继电保护系统覆盖的范围。

5 总结

综上所述，智能电网在用电需求与日俱增的情况下，具备广阔的发展前景，由于继电保护技术自身独具优势，因此要对其进行充分发挥从而实现智能电网平稳安全运行的目的。目前，继电保护技术的应用仍存在些许不足，有关部门要加强对于继电保护的研究，落实继电保护工作，让继电保护技术具备智能化、高效性等特点，进而促进我国电力事业平稳发展。

参考文献：

[1]潘青艺.智能电网环境下继电保护技术的分析[J].中国新技术新产品，2017（21）：26-27.

[2]王震，李鲁燕，李洁.对智能电网环境下继电保护技术的分析[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2017（01）：165-166.

[3]成景屏.智能电网框架下的继电保护技术分析与研究[J].江西建材，2017（14）：199.

作者简介：张倩（1984-），女，陕西潼关人，学士，讲师，研究方向：电力系统及其自动化等。