试析智能电网对继电保护发展的影响

摘要：随着我国经济的持续发展，智能电网的发展步伐会不断加快，智能电网的建设是电力系统的一次重要变革,是电网未来的发展方向。随着智能电网建设的推进和相关研究的深入,继电保护专业要适应电网需求向智能化方向发展,跟进电网建设步伐,为智能电网建设提供技术支持。本文作者结合多年来的工作经验，对智能电网对继电保护发展的影响进行了研究，具有重要的参考意义。

关键词：智能电网；继电保护；数字化

中图分类号： TM774 文献标识码： A

继电保护是电力系统安全稳定运行的安全防线，是电力系统安全运行的重要保障，对于电力系统非常的重要。随着电力技术的发展和进步，电力系统不断进行改革，智能电网是电力系统改革的最新产物。图1为我国目前已经投入使用的智能电网。智能电网通过结合现代科学技术和运用先进的机械设备在技术上能够实现信息化、自动化、数字化、互动化；在电力系统管理上可以做到集约化、标准化、精益化、集团化，能够实现电力资源的优化配置，做到电力供应的安全可靠、高效经济、环境友好，对于缓解电力资源的危机具有非常重大的意义。

1 智能电网继电保护的基本结构

继电保护是保证电力设备安全运行的重要保护装置，它的智能化、网络化、自动控制与保护、测量和数据通信一体化的发展，能够有效的促进电力智能化的发展。在电网中实现分布式、交互式供电对继电保护装置提出了重要的要求。在智能电网中采用传感器对电网的发电、供电、配电等主要设备进行实时的监控，自动获取相关设备工作的数据，进行整理、分析，实现对电网的保护功能与保护定值的动态监控和修正，促进电网的稳定运行。对于智能电网的继电保护装置而言，不仅需要保护电网中的设备，还要保护与之相关的设备，以及相关的连接点，能够实现对点电网运行的故障及时的识别，并迅速的对故障进行隔离与恢复，减少供电事故的发生。图1为智能电网继电保护构成示意图，可以看出在智能电网中，继电保护装置通过传感器采集被保护对象所有电气量信息以及关联的其他节点运行信息，再对电网中这些实时数据进行分析，它通过监控系统对电网的运行情况进行分析，实时的做出故障判断决策，或根据运行情况调整继电保护装置保护功能和保护定值，使继电保护装置能够灵活的适应电网的变化。

2 智能电网对继电保护的影响

智能电网是在原有电网的基础上，将通信技术、信息技术、网络技术、计算机技术、传感技术、自动控制技能有机的结合在一起，将配电网的发电、用电以及电力的输送等各个环节有机的融合在一起，实现一个高度智能的电力网络，原有的电网继电保护装置明显的不能满足电网工作的需要，需要对继电保护装置进行改进设计，以满足智能电网发展的需要。

（1）数字化。传统的继电保护对互感器的性能、互感器的故障、电网的二次回路接地方式和二次回路断线问题进行控制和管理，但是，在智能电网发展的过程中，电网的自动化控制将明显的减少互感器性能和故障的问题，也提高了继电保护中电气信息量传输的稳定性和真实性。数字化技术的发展，提高了智能电网的继电保护的稳定性，也改变了智能电网的保护方式。

（2）网络化。随着信息技术在电网中的应用，数字技术在电网建设中的广泛应用，对电网的继电保护带来了重要的影响，促进继电保护装置也向自动化、智能化、数字化、网络化的方向发展。数字化变电站一般采用的是分布式分层管理的结构，利用通信服务接口和统一网络管理平台对电力系统进行管理，实现电网智能设备之间数据相互操作，形成一个开放性的电网网络管理结构，新一代的数字化电网、智能化电网的发展，促使继电保护装置在获取信号和信息获取途径发生改变，利用网络技术的数据共享实现对电网的电气元件的控制、管理和保护，通过利用网络设备的共享信号实现对网络继电保护的控制和管理。

（3）输电网络的灵活化。传统的电网暂态过程的复杂性和多变化，以及电网运行方式灵活控制是电网在运行的过程中，容易出现多种不稳定的因素，使现有继电保护装置面临较大考验，智能电网有效的提高了电网的输电效率，采用智能化的控制设备，控制手段灵活，能够通过网络实现控制信息的共享化，智能电网的故障暂态过程与传统的电力系统不同，采用诸如可控串联补偿装置、静止无功补偿装置等相关的电力智能控制设备等灵活的输电控制技术，能够有效的提高电网传输的稳定性和可靠性，采用智能化的电力继电保护设备，能够有效的实现电力设备的远程管理和控制，有效的实现电力网络的智能化控制。

（4）整定自动化。在传统电力系统的继电保护装置中，对保证定值的调整是采用传统的人工方法进行的，而且定值的调整是需要根据电网中保护线路的运行情况来进行调整的，不能有效的根据整个电网的运行来进行判断，当电力线路发生事故时，继电保护的功能明显滞后，智能电网继电保护的功能有着明显的改变，能够有效的根据电网运行的情况，能够自动的调整继电保护的整定和自动配置系统保护设置，实现整个电网系统能够进行分布协同保护和对电网的自动化管理，改变了传统的电网分散独立的继电保护方式，实现电网的智能化管理。

（5）智能电网的广域化发展。随着信息技术、智能技术、网络技术在电力系统中的广泛应用，电网信息化的发展，电网正在进行局域PMU的WAMS技术的信息化网络建设，智能化的继电保护信息系统已经在电力系统中得到了广泛的应用，它利用WAMS网络的共享信息，能够有效的调整继电保护的整定值，采用WAMS提供的电网中所有设备的工作信息，能够有效的促进电力系统智能化的发展。

3 智能电网继电保护所需注意的问题

智能电网应用和发展，促使了继电保护装置应用技术的转变，但是，智能电网的发展，信息化和网络化的发展，要求必须转变传统的继电保护管理的思想。

（1）利用数字化技术提高继电保护的工作性能。在智能电网中，采用数字化的继电保护装置，提高电路中的互感器性能，减少互感器运行的故障，降低电网中的二次回路断线和接地过程中出现的故障，利用智能电网中信息真实性和共享性，提高继电保护的定值功能，简化电网中的保护功能，提高数值传感器的继电保护的整体性能，实现电力网络智能化快速发展。

（2）保护配置形态的改变。传统电网的继电保护装置信息的传输和获取主要通过网络进行数字化传输的，主保护的性能利用网络设备上的电气元件的工作信息，提高了电力网络的可靠性。智能电网中继电保护采用先进的电子技术、信息技术、网络技术共享电网中设备的信息，能够自动的调整继电保护的定值功能，及时的对电网故障进行处理。通过电网智能控制装置和继电保护装置实现对电网的一次和二次设备的智能化控制，提升电网二次回路的稳定性，简化电网的建设功能，提高电网配置的可靠性。

（3）安全自动装置性能的提高与拓展。采用先进的相量测量（PMU）技术对电网的传输的相位进行测量，运用广域测量技术（WAMS）对电网中设备运行的信息和数据进行传输，对电网汇总时间敏感性不强的电力保护设备进行控制和管理，从而使得现有保护和安全自动装置的延时整定功能得到提高，提高电网运行的稳定性。通过对智能电网的继电保护定值功能进行设置和调整，能够有效的提高电网安全事故的预警功能。

4 结束语

智能电网是未来电力系统的重要发展方向，能有效提高电网安全运行的效能、电力系统的稳定性，而继电保护的智能化发展能够全面的利用智能电网中设备运行的情况，及时的调整电力系统的定值功能，为未来电网的发展提供技术支持。

参考文献：

[1]林宇锋，钟金，吴复立.智能电网技术体系探讨[J].电网技术，2010（11）.

[2]何世恩，刘竣.IEC 61850数字化变电站对继电保护专业的影响[J].电力系统保护与控制，2009（3）.

[3]张保会，郝治国.智能电网继电保护研究的进展[J].电力自动化设备，2010（2）.