智能电网中的继电保护技术分析

智能电网中的继电保护技术分析

沈云玉

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摘要：现阶段，我国科技不断进步，电力事业也在向智能化发展。智能电网体系正在通过科学技术手段与互联网技术实现高效建设与发展的状态。智能电网实现了电网的智能化发展，以集成、高速的双向通信网络为基础，将先进的传感、测量技术以及创新发展的设备、控制方法、决策支持系统等应用其中，实现了智能电网安全、可靠、高效的电力输送及电力供应保障作用。继电保护技术的应用，在智能电网中能够保障电力输送的稳定性、高效性，对智能电网系统进行及时的、高效的监控与故障预警、自动维修等程序化操作，进一步保障智能电网的安全性。

关键词：智能电网；继电保护；技术分析

引言

智能电网是基于物理性电网所实现的，实现了计算机技术、现代通信技术等的有机结合，属于新型电网模式，能够有效节约能源，促进生态环境保护，与可持续发展要求相符合。在智能电网大环境下，应当高度重视继电保护技术的变革，平衡需求侧与供给侧，发挥新工艺、新材料设备及新技术的应用优势，促进传统电网升级，推动电网持续健康发展。

1智能电网及继电保护概述

1.1　智能电网

智能电网是基于传统电网，通过深度集成先进的信息技术、智能技术等发展而来的，是电力行业进行根本性变革的重要标志。智能电网的建设及发展，不仅可以使发电、输电、配电、变电、用电及调度等各方面的工作都实现自动化、信息化、互动化、智能化，而且也可以加快我国构建“电力流、信息流、业务流”高度一体化融合的现代电网的步伐。相比于传统电网，智能电网有着明显优势。大力发展智能电网，既能提高电网资产的利用效率，减少电网堵塞及瓶颈，也可以优化发电侧及用户端的资产管理，进而提高整个电网的运行效率及质量。

1.2　继电保护概述

继电保护装置指在电网中的发电机、变压器、线路等电力设备发生故障危及电网运行安全时，可以向运维管理人员第一时间发送报警信号或直接向断路器发出跳闸指令的自动化设备。继电保护装置主要包括测量部分（和定值调整部分）、逻辑部分及执行部分。其工作原理是通过监测电网中各电力元件出现短路或者异常情况时的电气量（如电压、电流、功率、频率等）的变化来实现继电保护动作。在智能电网实际建设过程中，选择继电保护装置要注意满足可靠性、选择性、灵敏性及速动性这四“性”要求，以此来确保继电保护装置的工作性能，进而增强智能电网的抗干扰能力及稳定性，以免发生大规模停电。

2智能电网环境下继电保护技术

2.1广域保护技术

造成电网故障的原因以及因素有很多，但是常用的继电保护技术只是集中于表面原因，分析不够彻底。而广域保护技术则可以进一步收集与故障相关的信息，为后续电网修理提供参考意见。该技术能够对电网的各个方面进行深入检查，从而收集综合性更强的信息，通过信息评判与特征总结制定更加详细的跳闸策略，防止电网的正常运行受到跳闸扰动的影响，避免局部短路所造成的严重系统瘫痪。该技术通过开放、闭锁保护等功能对电网全局系统进行管理，并且推动智能电网的自动化发展，提高了智能电网系统的安全性。广域保护技术强大的保护能力以及适应能力使其能够对电网故障进行深入分析并快速找到问题所在，这也是未来解决复杂且大型的智能电网故障的主要技术之一，我们应该了解当前广域保护技术的三种模式，并且要根据我国智能电网的具体特征以及实际要求选择合适的模式，从而提高广域保护技术的有效性，适应智能电网的发展需求。

2.2智能传感技术

智能电网的优势在于能够利用智能传感技术对相关信息进行收集，不仅提高了信息收集的准确性与快速性，同时代替了人工收集，使得工作效率大幅度提升。除此之外，智能传感技术具有高超的检测以及控制功能，可以对变压器的温度以及振动频率进行实时监测，从而能够准确发现其存在的差异，进一步发挥了继电保护的作用。相关工作人员通过对数据进行分析，可以了解电网系统中各种设备的功能的运行状况，以及周围环境对于装备是否存在干扰，能够快速排除干扰因素。同时通过数据监测，可以形成一个更加完善的数据库，通过装备相关数据的对比，可以发现问题所在并提供相应的保护措施。和其他技术相比，智能传感技术更加高端化，技术性更强，能够实现高效的数据收集以及数据运输，加强不同设备之间的联系。从目前的趋势所看，该技术在接下来的一段时间内具有很强的发展潜力。

2.3超高压交直流混输技术

超高压交直流混输技术是当前智能电网体系中继电保护技术的重要技术革新之一。在电网结构的快速发展过程中，超高压交直流混输技术的应用能够针对超高压电网故障期间的暂态特征进行及时的跟踪、分析与处理，减少暂态特征对于高压电网系统的影响，保证智能电网电力输送的高效性。同时，智能电网体系中的继电保护传感器增加了高压交直流混输技术中的滤波与谐波的分量，充分发挥其在暂态性质的超高压交直流混输中的监测与维护作用，以有效提高超高压环境下的电力输送效力。另外，超高压交直流混输技术还需要结合智能电网体系中的交直流线路保护结构，增设并合理使用非线性元件，以有效解决超高压长线路中串联补偿等技术难题。

3智能电网环境中的继电保护技术应用

（1）数字化方向。在互感器故障明显降低的情况下，在智能电网大环境下继电保护技术的变革不需要考虑互感器故障所引发的故障问题，例如回路接地、回路断线等，以数字化传感器为支持，能够促进继电保护整体性能的不断强化，精简辅助功能，促进继电保护水平得到显著提升，奠定智能电网建设与发展的基础。

（2）网络化发展。智能电网体系在不断建设与完善的过程中，继电保护系统也应当不断进行网络化发展，以确保其高效、稳定地进行系统的监测与风险预警、故障解决。在当前网络技术快速发展的背景下，继电保护系统以复用光纤通信的方式，在智能化操作设定“允许”信号的发送条件下，连接各复用设备，实现了继电保护网络系统的构建。未来，继电保护系统还将进一步扩展其网络化应用，实现内部信息的及时共享，让继电保护系统能够及时监控、分析智能电网体系中各个环节的工作运行情况，以更有效地进行数据的收集、汇总、分析与反馈，让一线技术人员能够更加快速地获取问题反馈，及时进行故障排查，确保网络系统平稳运行。

（3）协同保护方向。就传统保护来看，能够以定值为对象实现自整定保护，以被保护线路为辅助，把握其运行状态，这是传统保护的基本原理。而在智能电网大环境下，促进了继电保护技术的全面升级，可立足全网信息保护状态出发，确保配置与整定的自动化特征，促进继电保护系统良性运行，实现互相保护，以协同保护模式取代传统分散式独立保护，确保智能电网大环境下继电保护技术的持续健康发展。

（4）新原理与新技术应用。纵观智能电网建设与发展实际，太阳能、生物能等新型能源的接入存在随机性，可能会对电网运行安全造成威胁，并且在智能电网大环境下，电网传输方式与潮流方向的调整因便捷调度方式而更加灵活，电网灵活控制方式是依靠电力电子控制所实现的，能够弥补传统电网的不足，对故障暂态特征加以取代。未来机电保护发展以机电保护新原理和新技术的应用为主导方向，这也是研究的一个重要方向。

结语

现代社会生产生活水平显著提升，对于电能的需求量也明显增加，这就需要积极转变传统电网运行模式，推动电能技术改造，以确保电网运行效率得到显著提升。在智能电网大环境下，应当高度重视继电保护技术的变革，应用信息技术来实现电网智能化管理，以有效保护措施来促进电能安全可靠传递，满足社会的用电需要。

参考文献

[1]吴辛路.智能电网环境下,如何实现继电保护技术的变革与创新?[J].电器工业,2018(03):56-57.

[2]高嵩,胡正武.智能电网环境下继电保护技术及发展趋势分析[J].科技创新与应用,2017(08):164.