智能电网继电保护技术的分析

发表时间：2018-06-25T16:09:18.280Z 来源：《电力设备》2018年第7期 作者： 王莹

[导读] 摘要：继电保护技术是保障电力系统安全稳定运行的基础，一旦供电网络出现任何故障，继电保护装置就能迅速反应，切除故障，并将故障信息上传，通知相关检修人员在了解故障的基础上解决问题，有效提高了对电网的保护水平，同时也提升了故障处理效率，并能够在最短时间内恢复供电。

（北京四方继保工程技术有限公司 100085）

摘要：继电保护技术是保障电力系统安全稳定运行的基础，一旦供电网络出现任何故障，继电保护装置就能迅速反应，切除故障，并将故障信息上传，通知相关检修人员在了解故障的基础上解决问题，有效提高了对电网的保护水平，同时也提升了故障处理效率，并能够在最短时间内恢复供电。因此继电保护技术有效保障了我国供电网络的安全运行，降低了电网故障导致的经济损失。 关键词：继电保护；智能电网；发展趋势 1智能电网的特点

具体而言，在智能电网中，最基础的技术是信息化技术，它将电网运行中的所有信息，有效地集成起来，从而为实现信息的共享创造条件，提升资源信息的利用率。数字化技术在电网中得以应用，促进电网智能化的实现。智能电网能够定向定量地对电网的特征、形态结构进行描述，从而能够更加准确和高效地采集和传输电网信息。实现电网的智能化，还将自动化控制技术充分应用起来，以便促进电网的高度智能化，这样公司的技术管理水平也能得到有效的提升。智能电网还能够实现电网、电源以及用户三方之间的互动，使彼此之间协调发展，综合来看，这种电网具有经济高效、稳定可靠以及友好互动的特点等。 2智能电网对继电保护的影响分析 2.1改变了传统电力系统的形态

继电保护作为电网运行过程中最重要的一项保护技术，能够为电网稳定运行提供重要的保障。继电保护能够有效的运用各种技术，并与相应的设备进行有效整合，以此来实时监测电网的运行，为电网安全可靠的运行提供重要的支撑。当前随着电力事业的发展，继电保护技术也加快了向信息化、智能化和网络化方面的发展，而且在测量、控制和保护等方面的数据和信息实现了统一。智能电网有效的改变了原有电网的运行状态和方式，而且广域测量技术、电子互感器及交直流输电控制技术得以广泛应用，这就要求继电保护技术需要有效与智能电网的发展相适应，通过改进和创新，以此来更好的满足电力系统的发展需求。 2.2促进继电保护技术迅速升级

智能电网建设对电力系统的发展带来了较大的挑战，其不仅改变了电力传输中的多个特点，而且采用数字信息化处理系统，相较于传统电力系统带来上颠覆式的改变。继电保护作为电力系统安全、稳定运行的第一道防线，在当前智能电网环境下，需要与智能电网的发展相适应，有效的适应当前电力系统的一系列变化，并对自身的技术配置和设备进行不断优化，实现对智能电网安全运行的重要保障。这就需要继电保护也要建立起数字化处理系统及网络化设备，充分的利用互感器的传输功能，实现信息和信息的快速获取，同时还要加快对继电保护装置进行自动化配置和调整，全面提高继电保护技术的水平，使其能够与电力系统的发展具有较好的匹配性。 2.3要求继电保护采用信息化的运行模式

智能电网供电和发电方式发生了较大的变化，这就要求智能电网环境下继电保护要具备高度信息化。同时智能电网操作程序其核心的条件为数字化信息技术和通信技术，因此要求继电保护技术在实施过程中要严格依照智能电网的技术要求，通过全面引进计算机网络通信技术，这样不仅能够与智能电网的建设相适应，而且能够有效的满足智能电网对继电保护的要求。由于继电保护还要保障设备的完整性和信息的严谨性，因此需要准确对故障进行判断，并及时整合和处理故障信息，进一步挖掘出故障产生的原因，并在故障发生的第一时间做出隔离指令，保证关联节点跳开，实现对无故障部位的有效保护。因此在智能电网建设和发展过程中，其要求继电保护要采用信息化运行模式，以此来保障智能电网运行的安全性和可靠性。 2.4推进继电保护技术操作的转变

与传统电力系统不同，智能电网的基础支持与各项技术的操作比较复杂，并且智能电网的操作是一项综合性与复杂性较强的任务，不仅要求操作人员具备较高的专业知识与操作能力，同时还要求操作人员需要掌握与智能电网技术相关的知识与技能，从而才能对智能电网进行准确的操作与规划，并在故障发生后，可以协助相关部门与处理人员解决技术性难题，从而才能保证智能电网的稳定运行。作为电力系统安全运行的第一道保护防线，继电保护的相关技术与设备配置势必会迎合智能电网发展的趋势向复杂性转变，因此继电保护效果的提升有赖于操作人员操作水平的提高，这就要求国家与电力行业对高科技人才与高水平操作人才的培养提起足够的重视，进而提高继电保护技术的发展性、科技性与专业性。 3智能电网下的继电保护技术 3.1构建继电保护信息平台

信息平台能够快速地收集智能电网环境的运行状态与数据，其中最主要的是为信息提供平台。在智能电网环境下，应围绕动态监控开展继电保护平台的建构，促进继电保护的发展速度，达到继电保护与智能电网同步发展的目的。因此，改善我国智能电网环境下的继电保护能力首先应完善我国继电保护信息平台。 3.2强化继电保护信息的传输

随着智能电网的建设的普及，继电保护信息的传输压力也越来越大，因此在继电保护的未来发展中，强化信息传输能力无疑是重要的。通过强化信息传输能力来完成继电保护的分层分级，这不仅可以为智能电网提供优质的保护，同时也能提高继电保护的信息传输效率。因此强化继电保护信息的传输能力是满足智能电网需求的必要手段。 3.3完善继电保护系统

首先，可以将智能传感器应用于继电保护系统中，这样能够发挥传感器的优势，在获取更多的设备运行信息的同时，将设备运行参数转换为继电保护实现的重要依据，通过这样的方式可以保障继电保护系统的动作执行的可靠性。然而在智能电网设备的外部接线的运行过程中，自然环境的影响是不可避免的，如风霜等天气是极易引起接线振动等问题的。因此，在设备是否发生故障的环节中，不能只依靠单一指标，而应该综合分析全部设备的震动特征。为了做到综合的分析，可以将变压器中的震动传感器的非正常振动作为发生错误的信号，

从而进行是否发生故障的判断。同时也应大量应用人工智能分析系统，将温度、湿度等参数也列为参考指标。 3.4广域保护技术

该技术是以子集单位电网为基础所形成的，主要是针对智能电网运行过程中存在的线路、继电保护误动动作等故障问题进行分析与处理，广泛收集电网系统中各类设备的状态信息，整理关键参数，并在诸如继电保护计算机辅助整定软件的辅助下详细分析数据的关系，通过一系列的判断与预测，最终准确定位电网故障，为故障检修人员提供科学依据，并实现对故障区域的快速切除与隔离。在智能电网系统中，广域保护技术被广泛应用于电力网络子集中，主要包括以下两个构成部分：第一是继电保护技术，通过诊断故障类型，定位故障区域的方式，为故障检修人员提供解决故障的可行性建议，以及时消除故障目标，提高智能电网自身的继电保护性能；第二是安全自动控制技术，其核心是对智能电网系统中的故障进行及时处理，提供多种备选处理方案。 3.5保护重构技术

该技术作为智能电网系统领域中全新的继电保护技术方案之一，与传统继电保护系统技术相比具有诸多优势：一是通过提高继电保护整定值的自适应性，来提高智能电网系统中继电保护的灵活性水平，与智能电网系统不同运行方式相适应；二是可实现继电保护系统的在线配置与重组，以更好的与智能电网结构所产生的一系列改变相适应；并且，保护重构技术还支持对智能电网系统中红继电保护装置所存在隐性故障的查找与分析，以支持对继电保护装置乃至整个智能电网系统的自诊断；最后，保护重构技术可以在智能电网继电保护装置失灵的情况下自动搜寻可替代的新保护装置，尽快恢复智能电网系统继电保护功能，以自愈的方式避免继电保护装置故障对智能电网系统运行所产生的不良影响，保障智能电网的安全可靠运行。 3.6智能传感技术

当前智能电网系统主要由基于智能化的信息技术以及智能化的设备装置结合而成，不仅能够实现对智能电网系统中各个单元、环节的控制，而且还具有实时性以及智能性的特点。在构建智能电网时，通过对智能传感技术的应用，能够对智能电网系统中相关单元的运行数据进行及时采集，依托智能分析系统对所采集状态参数与数据进行进行全面分析，进而准确判断智能电网系统的实时状态。通过对智能传感设备的应用，一方面能够熟悉智能电网的具体情况，另一方面还可对传感信息进行准确评估，以缓解继电保护信息处理的巨大压力。除此以外，通过对智能传感技术的应用，还可以为智能电网系统在各类故障状态下的维修提供技术支持，以保障继电保护装置的安全、稳定运行。

4智能电网继电保护发展趋势 4.1信息数字化

随着信息技术的发展，智能电网的数字化发展已经成为必然趋势。首先是电网检测手段的数字化，例如智能电网中通过数字接口与电子互感器，实现了数字检测。其次是故障信息收集与传输的数字化。在传统电网中，运行信息主要是通过电缆采用模拟量信息进行传输，而智能电网则可以借助网络光纤实现数字化传输，大大提高了新型传输的效率和质量。 4.2继电保护网络化

随着数字化变电站不断推广与建设，电网系统中的继电保护技术也不断向网络化发展。例如在电网信息传输方面，智能变电站的网络化有效促进了继电保护的信息化发展。机电设备与变电站设备的紧密联系，使得继电保护范围大大拓展。又如在信息传输方面，借助网络技术继电保护人员能够更加及时准确地传输各种继电保护信息，实现了对智能电网的全局监控，提高了智能电网的运行稳定性。 4.3广域化

传统的继电保护仅仅能够利用单端量和双端量采集信息，而广域保护可采集多点、多类型信息，实现对继电保护的控制，最终作用于告警或跳闸。

4.4整定自动化

传统继电保护技术主要是针对电网的中的被保护线路有效，因此保护范围较小。而且由于保护的局限性整定值也会出现一定偏差，严重影响了继电保护的效果。而智能电网可以有效将智能电网中的各种设备与线路紧密联系起来，在整合中扩大了继电保护的范围，同时提升了继电保护的实时性与准确性。 4.5输电灵活化

电网的智能化发展不仅仅提高了电网的运行效率，更重要的是让整个电力系统变得更加高效，也更加灵活。这是由于在智能电网中应用了静止无功补偿器、电能质量控制装置等装备，促进了智能电网输电的灵活化。 5结束语

总之，智能电网是现代社会和技术发展的必然产物，随着电网系统建设规模的扩张，继电保护技术也将不断地优化和升级，因此，电力企业要充分认识到继电保护技术的意义，将其科学合理地应用到电力系统中，发挥它对电网的保护作用，保证电网能够安全、稳定的运行，促进电力行业获得更长远的发展。 参考文献：

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