试论智能电网的继电保护自动化

【摘要】在电力系统运行过程中，继电保护装置需要在设计原理、整定市场监管和安装调试过程中确保正确无误，才能使继电保护装置正确动作，而且组成继电保护的各元件也要确保其质量的可靠性，只有质量可靠才能确保运行的稳定性，使继电保护装置充分的发挥其性能，确保运行的可靠性，本文就继电自动化与电力系统的关系阐述了一些见解，以期抛砖引玉。

【关键词】电力系统自动化；继电保护自动化；智能电网

1.概述

继电保护装置在电力系统中是十分重要的设备，它能维护电力系统的正常运行。在电力系统正常时继电保护装置会对电力系统的工作状态进行监督和反应，当电力系统出现间题时，继电保护装置会迅速运用遥调和遥控等方式对系统间题进行处理，避免了间题的扩大。因此保证继电保护装置的正常运行对电网系统来说是非常重要的。在现今社会，原有的传统继电保护装置已经逐渐不符合电网系统的要求，因此继电保护装置开始朝着自动化、智能化发展，并且已经取得了一定的成就。

2.继电保护自动化的概念及工作原理

为了保护电力系统能够正常运行，或者在发生间题时能够及时的发现和解决，技术人员对电网系统设置了继电保护装置，维护了电网的正常运行。而最新技术下产生的继电保护自动化则更加有效的解决了这个间题。它会在电网系统发生间题时，立即予以发现，然后自动采取相应措施，这些措施包括报警信号、跳闸等。如果有必要，这种装置会把故障部分进行隔断，避免事故的进一步扩大，对一些比较简单的故障继电自动保护化装置也可以直接予以解决。

继电保护装置通常由引脚，线圈，衔铁，触点等构成。输人信号是指源于其传输系统的保护对象的信号，测量模块通过采集被保护对象的有关运行特征信号，而得到测量信号，须与整定值进行对比，比较结果被送达至逻辑模块。逻辑模块依据测量模块的比较值的大小、性质及产生的次序或以上几种参数的组合，来进行逻辑运算，其逻辑值决定动作是否进行。

在自动化的电网实际运行中，它对于发电、配电、输电等电气设备的监控，都是由传感器来完成的，并且结合网络系统来采集和整合监控数据，然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合，最后对数据进行分析。利用这些信息可对运行状况进行监测，实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。因此，这种分布式发电、交互式供电对继电保护提出了更高要求。因此自动化的继电保护装置不仅需要确保保护对象信息的安全，还需要关联到其它电气设备的运行信息。

在新型的自动化继电保护系统中，主要通过监控系统，讲被保护对象所有的电气量信息以及与其关联节点的其他节点的运行状况信息进行分析和决策，实时对相应继电保护装置的保护功能和保护定值进行修正、调整，确保保护装置能够适应灵活变化的情况。

3.继电保护自动化关键环节

根据继电保护的工作范围和效果进行详细的特征分类，可分为选择性、灵敏性、快速性、可靠性，这四个点是继电保护的系统能否正常运行的客观要求。

3.1灵敏性

在继电保护系统中，当电力系统发生其维护范围之内的故障时，可以通过灵敏系数有效的反应，确保系统的运行安全。

3.2可靠性

继电保护系统的可靠性是指当在规定的范围之内，系统产生了其应该动作范围内的故障时，装置不该拒绝该动作。然而不是它的动作范围内的情况时，该装置不应误动作操作。

3.3快速性

为了防止故障蔓延，减轻危害，尽可能的恢复电压。因此，当系统发生故障时，装置应保证动作迅速，及时切除故障。

3.4选择性

在故障发生时继电保护系统会对故障的严重程度进行判断，然后将故障点的线路切断，让无故障的系统能继续进行正常工作，最大程度上减少故障对整个系统带来的危害，使电网系统能够保持常规状态下的运行。

4.新时期电力系统对继电保护自动化的影响和挑战

在目前我国的继电保护装置水平还比较落后，传统的继电保护装置还占到了主流，阻碍了我国电力系统的发展。我国的电网继电保护水平必须跟上世界的先进水平，让我们的继电保护装置能从传统中得到改变吗，走向数字化、自动化、智能化。这不仅是对于继电装置的革新，也是整个电网系统的一个重大升级，也符合时展的需求。在目前我国的电网系统正在朝着智能电网迈进，许多新的设备投人运营，这就导致设备的故障率有了一定的增加，对继电保护来说也提出了更高的要求。所以需要提高继电保护装置的技术水平，以便适应不断发展的电网系统，切实保护电网系统的正常运行。目前，在电力系统的大力发展下，针对自动化的继电保护技术，需要解决的间题主要只有：时间和数据的同步性以及继电保护的整定计算。

智能电网中的额电子式互感器是分布式的，数据采集模式也是通过单元合并的，为了保证数据采集和传输的同步，在系统中需要精确的时钟同步。

在电网继电保护整定计算中，需要考虑很多的因素，比如电网的接线方式，以及运行方式，它们会对定值计算产生很大的影响。为了合理协调保护的灵敏性、速动性、选择性和可靠性之间的关系，保证各保护达到最佳的配合状态，就要求我们对电网的各种运行方式及多种故障情况进行反复而周密的计算。

5.继电保护的未来发展趋势

继电保护的技术发展道路已经越来越明确，就是智能、数字、网络，并通过信息处理技术将数据整合在一起。

目前继电保护技术正在朝着智能化、数字化以及网络化发展，适应了智能电网的技术水平要求。在以往的继电器使用中往往有一些间题，表现最明显的间题是系统的定值计算与管理系统定值分离，这种分类导致了数据的不准确，给操作带来了较大的困难，同时比较容易产生较大的失误。因此技术人员加人了智能化概念，就是通过模糊逻辑、神经网络等控制手段对继电保护装置进行控制，保证了数据的准确性。因此，数字化的继电保护装置在人工智能的控制下建立了继电保护网络，从而最大程度的实现了对于继电保护装置的控制，也加强了对于电网系统的监测与故障处理，是未来继电保护装置未来的发展趋势。

结束语

在智能电网不断发展的今天，对于整个电网系统的安全与稳定来说也提出了挑战，继电保护技术就是在这种挑战下得到了创新和发展。目前我国的继电保护技术还不够先进，传统的继电保护装置还占领了大部分的电力系统，因此我们需要不断加快对于继电保护技术的研发，提高先进继电保护装置的更新频率，让我国的继电保护技术朝着智能化、数字化以及网络化道路不断前进。

参考文献

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