智能电网环境下电力系统的继电保护探究

马千里

【摘 要】本文首先阐述了智能电网环境下的继电保护，接着对智能电网环境下的电力系统继电保护的相关内容进行了分析。

【关键词】智能电网；电力系统；继电保护

1智能电网中的继电保护概述

1.1智能电网继电保护的构成

随着我国智能电网的不断发展，对于继电保护的要求也在逐步提高。而由于智能电网的供、发电形式与传统电网之间存在差异性，在继电保护方式上也存在着一定不同。而信息、网络技术与智能电网的逐步融合，是促使智能电网进一步发展的关键。智能电网中的继电保护就是指使用传感器对电网进行设备的监控，然后在网络上进行信息的整理和分析。通过这种方法降低一定程度的干扰，以此避免大面积停电现象的发生。

1.2智能电网环境下对继电保护的新要求

在智能电网时代背景下，智能电网需要与继电保护技术共同发展、相辅相成。智能电网是国家基础设施建设的重要组成部分，因此需要智能电网具备较强的自愈性。因此，在智能电网背景下的继电保护，要求具备一定的故障诊断以及自我修复的功能，同时也要求其能进行自我隔离，以此阻断发生故障后产生大规模停电的情况。

2智能电网环境下继电保护的重要意义

在我国经济快速发展的情况下，现阶段各个行业的发展对电力的消耗越来越高，在人口密集的城市和地区已经开始出现了供电危机的情况，这一情况在很大程度上给电力企业带来了困难。为了解决供电紧张的问题企业必须在智能电网的建设与维护上加大力度。电力系统想要保证安全运行就必须要有良好的防御保护手段，其中最重要的防御手段就是继电保护技术。能够使电网的安全稳定运行得到有力的保障。继电保护装置在电网出现故障时，将出现故障的设备及时的进行切除，同时发出警报，使相关维修人员能够及时的将故障问题发展并将故障问题进行有效的解决，保证电网运行能够尽快的恢复正常。继电保护装置能够使电网的安全可靠运行在最大程度上得到保障，使企业在电网故障方面受到的经济损失大大降低。所以，应该提高智能电网环境下的继电保护的重视度，这对电力事业的发展具有重要的意义和作用。

3智能电网环境下的电力系统继电保护分析

3.1单元体的保护内容

智能电网的单元件保护，其保护的主要对象就是在智能电网运行中发挥着重要功能的电气设备，如：变压器、发电机组、交流线路、直流线路等等，而对其的研究内容则主要集中在如何对传统的元件保护改进上。在变压器的保护方面，我们将对励磁涌流的识别作为保护的关注重点，这是因为励磁涌流具备多样性、混淆性、随机性以及非线性等诸多特点。因此，在变压器的实际保护研究工作中，将工作研究重点放在变压器内部的故障分析与故障计算上是十分必要的；在发电机组的保护中则要做好内部短路保护工作。尤其是在匝间短路保护工作上要给予足够的重视。并且还要对发电机组的保护设计、灵敏度检测、整定计算等方案进行精确地设计，进而满足匹配发电机组承压力、反时限过流、过激磁等后期保护判断上的需求，保证定转子一点接地保护的可靠度；在交流线路的保护上，要做好保护原理、保护方法的进一步改进。

3.2广域保护技术

所谓广域继电保护技术，指的是以子域作为分析单位，对子域内继电保护信息进行有效采集，并对其进行域内和域外的综合判定。广域保护技术的主要优势在于其能实现自动化控制，在确保智能电网运行安全性上有着巨大优势。同时，广域继电保护技术极大加快了保护动作实施时间，且显著提升了其与电网的保护配合，使得继电保护效率大大提升。其较强的自适应判断能力和保护能力，使得其在电网诊断和恢复上更加智能和高效。

3.3保护重构技术

保护重构技术的主要作用是对继电保护系统进行在线配置和重组，确保其与电网结构相符合，大大优化了继电保护效果。同时，保护重构技术能够对继电保护系统元件进行实时监测和诊断，及时发现存在的隐性问题和故障，并在发现失灵故障后自动进行替代，以恢复继电保护系统的运行，达到自我发现和自愈功能。这样一来，有效避免了继电保护故障问题导致智能电网故障，大大提高的智能电网运行的稳定性。

3.4智能感应技术

在智能电网中，为了实现继电保护的有效控制，在其中融入了智能监控设备和电子传感设备，这样能及时反映继电保护的运行情况。电子传感器是智能感应技术的代表，在智能电网的环境下，通过在继电设备上安装电子传感系统，可实现数据的收集和传输，这有利于智能电网运行状态的分析，从而为维修工作提供精准的数据，提高电网系统的运行稳定性。

4智能电网环境下的电力系统继电保护技术发展

4.1数字化

在智能电网条件下，继电保护的测量手段和信息传输均会向数字化方向发展。通常情况下，测量手段实现数字化可以实现数字接口来，也能通过电子互感器来完成。而信息传输的变为数字化后通过光纤网络来完成，因光纤网络可以传输数字信息。由于电子互感器的体积不大，并且具有较好的绝缘效果，因此测量电网运行效果时，可以通过光电转换器来实现。而在光电转换器的影响下，电网信号传输频带会被扩宽，增强暂态性能，这会导致互感器在测量过程中不会发生大的误差。所以数字化传感器扩大应用范围，可以在继电保护中发挥作用，而现有继电保护装置中的部分辅助功能则不再有用，继电保护的效果会更明显，可以适应智能电网发展的需要。

4.2网络化

目前，数字化变电站已经分布于多个电网。在智能电网条件下，继电保护在向网络化发展，而其主要功能体现在以下两方面：①实现信息共享，通过网络化变电站来完成。由于变电站中具有不同的机械设备，这些设备通过网络连通。变电站实现网络化后，不同设备之间的关联性会增强，继电保护的范围会变大；②可以提高信息传递的速度，并且数据传输的准确性能得到明显提高。在网络体系的作用下，技术人员可以通过数字接口，及时、准确地将继电保护发生的信息传输到网络中，从而实现全面监控智能电网。因此，在智能环境中，电网的运行效率明显提升，运行的准确性也可得到提升。

4.3整定自动化

在传统电网中，继电保护装置只对被保护的线路发挥作用，保护范围较小，且只有当电网系统出现一定的故障时，才能发挥保护作用。而在智能电网中，继电保护能将整个电力系统中被保护的线路与设备连接起来，形成了一个特殊的保护网，并利用网络信息传输的优势实现信息的整合和共享。这样不仅能扩大保护范围，还实现了协同保护，提高了继电保护的可靠性和准确性。

4.4优化电能质量

在智能电网实施中，优化电能质量的技术是建立在电能质量等级划分与电能质量评估系统完善的基础上。通过这类技术对供用电的实际运行情况进行深入分析，建立起针对用户需求的电能质量等级划分和电能质量评价系统，同时可以推动智能电网中优质电能供应的良性发展。在优化电能质量的技术研发中，涉及多种类别电能质量的控制技术。这些技术的应用，可以降低生产运营中的消耗，带来更多的社会经济效益。

结语

智能电网的发展影响着我国电力产业的发展。智能电网的优势使继电保護装置的操作平台产生了明显的改变，对继电保护的技术水平和技术性能提出了更高的要求。智能电网环境下加大继电保护装置的开发力度，可以实现电网保护的高效率，确保电力系统运行的稳定和安全，对于提高居民生活质量，消除由电力故障造成的经济损失有着重要意义。

参考文献：

[1]施慧娟，宋鹏程，张子杰，等.智能电网环境下的电力系统继电保护[J].科技创新与应用，2016（16）.

[2]刘桂红.试论智能电网环境下的继电保护[J].低碳世界，2016（23）：38-39.

（作者单位：南京国电南自电网自动化有限公司）