智能电网继电保护技术的分析

钟一鸣

（吉林省送变电工程有限公司，吉林 长春130000）

本文对智能电网继电保护结构进行分析，阐述影响智能电网继电保护建设的问题，针对智能电网继电保护技术革新提出针对性的措施，总结提高智能电网继电保护装备稳定性、兼容性和高效性的办法，从而推动和支持继电保护的快速发展，提高智能电网继电保护的整体有效性。

1 智能电网环境中继电保护技术

1.1 单元件保护技术

单元件保护技术是智能电网环境下主流的继电保护技术，它主要以直流线路、变压器和发电机保护为主。这种保护技术实现了对传统元件的改良，采用了新的继电保护原理，可以适应智能化的供电网络环境，符合智能电网的供电需要。适应交直流线路的继电保护单元件保护技术减少了故障测量的衰减，消除了选相失败的风险，减少了主保护行波的制约，能够在多种传感器的辅助下解决变压器励磁通流识别不足的问题。基于新的元器件可以及时的进行故障分析与数据统计。单元件保护技术还可以解决匝间短路的问题，能够精准化的校验电网运行情况，实现了整定计算，做到了对超大容量机组的全面保护，电元件保护技术配合智能传感技术提高了技术设备的实用性，降低了继电保护技术的风险，达到了科学化和全面化继电保护的目标。

1.2 广域保护技术

广域保护的方式可以进一步收集与故障有关的多点、多类型信息。广域保护技术是继电保护系统的主要技术手段，它可以在综合判断各种信息的基础上制定跳闸策略，针对性的消除跳闸扰动，防止出现母线全停等风险，减少因为局部短路造成的系统性风险。广域保护技术具体良好的开放/闭锁保护等功，实现了对电网全局的控制，更好的满足了智能电网未来发展的设备需要。智能电网广域保护技术具有集中式、IED 分布式、站域集中和区域分布配合三中模式，这三种模式可以广泛的适应当前我国智能电网继电保护的需要。随着智能电网的快速发展，同步电气量的故障元件识别方法也被广泛应用，新算法更好的适应了智能电网继电保护的技术需要。总之，广域继电保护技术可以推动智能电网管理的自动化控制，有助于自动化保证电网的安全性。依靠广域技术的强大保护能力和自适应判断能力，做到了对电网问题的深刻诊断分析，满足了未来智能电网继电保护的需要，适应复杂超大规模智能电网的继电保护需要。

2 智能电网继电保护存在的问题

2.1 大电网问题

超大电网的出现，我国供电体系不完善，电能负荷整体逆向分布的现实，使得我国西北地区用电负荷较小，东部以及中南部地区的用电负荷较大，目前我国能源配置体系还有待进一步优化，在这种现实情况下远距离的交直流混合输电的方式使得线路应用率较高，直流系统之间的相互耦合作用明显，传统的继电保护系统和现有的初级智能继电保护装置难以实现有效的电气控制，交直流耦合时存在严重的电网污染现象，这给智能电网的继电保护提出了较大的挑战。

2.2 设备保护缺失

智能电网背景下还缺乏更先进的保护设备，继电保护工作存在着保护设备更新速度较慢的问题。随着智能电网的大规模应用，为了进一步发挥继电保护的基础作用，智能电网还要优化电网的运行状态，对传统的继电保护设备进行优化，从而充分的保证继电保护工作的顺利开展，发挥继电保护装置的积极作用。例如，对继电保护装置进行优化改良时，还要对继电保护系统设备进行采样处理，提高继电保护系统适应性，及时的消除设备限制因素。目前基层继电保护设备的更新速度较慢，基础零件的质量较低，继电保护系统的安全运动还要付出较大成本。

2.3 配电网发展较慢

目前我国配电网络的整体建设水平落后，局地缺乏基础配电网继电保护设施设备，大部分电力供电企业还只能采用电力单向供应的消费模式，电网与用户之间缺乏有效的交流联系机制。一些关键数据信息未能实现实时传递汇总，因联络不足导致的配电网负荷较大，峰谷差额较大，有些地方的阶段性用电负荷率较低。与此同时，继电保护系统的投资较高，未能达到有效节约使用电能的效果，智能化电网系统的建设水平较低。当前需要建立一个更加直观开放的电网与用户之间的信息交流平台，为电网继电保护系统的良好运行提供适合的数据供应基础。电网系统消退及时的反馈用户的意见，适当的对电网进行优化调配，尤其适当的引进可再生能源，从而达到降低负荷，实现电能的交互供应，保证智能电网运动与管理安全性的目标。

3 智能电网背景下继电保护发展趋势

3.1 智能电网继电保护的构成

智能电网继电保护装置与传统的继电保护装置是有本质差别的，目前智能电网供电网络主要采用是的是交互式的供电模式，这种模式对继电保护提出更高的要求。首先，智能电网要求提高继电保护设备的网络监测能力，能够运用各种传感器对供电系统的运行状态进行实时化的全面监督，加强电网运行状态的整体控制水平。其次，还要提高监测数据信息的共享传输能力，能够及时、快速、准确的将各种基层供电数据进行汇总分析，在整合数据的过程中实现故障的及时发现和性质判断。最后，智能供电网络还要对供电故障因素进行精准的分析，对故障原因进行差别化的识别，从而指导自动修复的顺利进行，最大限度的保证网络供电有效性。例如，通过自动感应元器件做出跳闸反应，并且及时将故障隔离，有效避免大面积停电现象。

3.2 继电保护创新着眼点

智能电网建设已经全面铺开，继电保护装置智能化势在必行，传统的电能输送体系正在逐步的发生变革。在这种形势下，电网建设应当具有信息化、智能化、科学化特点，需要对继电保护技术进行有效创新，根据实际情况找到继电保护改革的着眼点，做到因地制宜的更新继电保护智能化设备，保障供电网络的稳定运行。首先，大力引进数字化的继电保护技术设备，重点提高继电保护数据信息的收集能力。基层供电部门可以围绕着改进互感器引进数字化设备，不断提高基础供电数据信息的收集能力，从而保证供电稳定性，达到高效进行供电的目标。其次，构建网络化的供电数据传输机制，促进智能化变电站的快速推广，做到变电控制信息的全面共享，改变传统的继电数据信息的传递机制，拓展继电管理数据信息的传输途径。第三，基于互联网实现继电保护数据信息的实时报送与有效传递，第一时间调节供电系统，依靠可移动设备下发维修指令，提高电网的维护速度，重点强化基层维修人员的智能维修设备配置率。第四，智能电网的管理还要提高设备的可靠性，应当依靠先进的传感器实现各种继电保护数据的有效收集，运用灵敏度高的传感器提高设备控制的自动化水平，达到继电保护变革的目标。

4 结论

打造能电网已经成为时代趋势，我国电力系统的继电保护应当具有智能化思维，运用智能化的继电保护技术提高电网运行的可靠性。在智能化背景下应当持续性更新继电保护技术设备，加大继电保护管理相关数据信息的收集与分析工作力度，提高继电保护装置自动化控制能力，优化智能继电保护技术的构成，在提高可靠性、实时性、科学性的基础上推动继电保护技术发展。