解析智能電網對繼電保護發展的影響

熊瀟瀟

（國網江北供電公司，重慶 401147）

1 概述

隨著科技的不斷發展，各類新型的技術也得到不斷的研發，智能電網也不例外。智能電網擁有自愈性、穩定性、兼容性和高效性等優良特性，在全球各個國家的電力系統中也得到了廣泛的應用。智能電網目前在各國的研究應用中，尚處于初級階段，并且其定義也沒有明確的內容。而繼電保護是電力系統中的重要組成部分，對于電力的控制、測量和網絡化的普及等方面有著非常深遠的發展意義。特別是目前智能電網還處于初級發展期，所以就給繼電保護提出了更多的要求。智能電網在我國的應用發展中，基本上已經完成了信息化、自動化和數字化的建設，并且還在大力建設中。而各種先進電力技術的應用也給繼電保護帶來了很大的影響，下面基于這些影響，來探究智能電網中繼電保護的應用。

2 智能電網中繼電保護的構成

繼電保護是電力系統中的重要技術，參與了電力系統控制和測量等多個方面的工作。在智能電網的應用中，首先采用各類傳感器對電力系統中的輸電和供電等主要設備進行全方位的監控；然后把監控所得的信息通過可行的通道傳遞到電力網路系統中進行整理和分類，最后把整理分類好的數據進行一定的分析，并根據各個設備的運行狀況和極值標準，對設備進行遠程的調整。此外，一個保護裝置不僅僅需要采集保護設備的各種信息，還需要掌握與此保護設備相聯合的其它設備的信息，以便于在沒有人工關注的時候，能夠最大程度的把系統的故障降到最低。因此智能電網中的繼電保護在實際的保護工作中，不僅能夠跳保護設備，還能夠對保護設備的各個關聯節點發出連跳命令。

3 智能電網對繼電保護的影響分析

智能電網主要是以物理電網為主要組成部分，并通過傳感技術、信息技術、控制技術和計算機網絡技術等先進技術把電網系統中各個部分聯接起來，構成一個智能化的電網系統。而繼電保護是智能電網的第一道安全防線，其應用也受到了智能電網的各方面影響

3.1 數字化

目前的智能電網最大的特點就是數字化，其主要包括兩個方面：第一是通過各種數字接口與電子互感器而實現的測量手段的數字化；第二是利用光纖網絡數字傳輸代替傳統的狀態量電纜傳輸與模擬量的電纜傳輸而實現的信息傳輸數字化。電子互感器擁有體積小、高絕緣性等特性，并且其利用光電轉換的測量原理也給繼電保護帶來了較寬的傳輸頻帶和較好的暫態性能，消除了傳統電容式電壓互感器與電磁式互感器的測量誤差。因此，在未來的繼電保護發展中，其工作重心就應該是簡化繼電保護的輔助功能，并且能夠用數字化的傳感器最大程度的提升繼電保護的成效性。

3.2 網絡化

目前我國的數字化變電站建設已經開始普及，整個電力系統也在朝著網絡化的方向發展，這些對于繼電保護也有著很大的變革。對于這些變革，主要體現在兩個方面：第一是信息的獲取。變電站的網絡化給繼電保護帶來了網絡上的共享式，使得其不再局限于單單保護自己的設備，從而把變電站所有的設備信息緊密的聯系在一起；第二是信息的發送。網絡化的信息傳輸方式使得控制信號更加精準和及時的在整個系統中傳遞。

3.3 廣域化

隨著電網信息化在我國的深入推廣和發展，我國很多區域都開始大力推廣基于PUM的WAMS網絡建設，并且已經完成了初步的建設，并且這也將是智能電網在控制環節的重要部分。雖然從建設初衷上來看，WAMS網絡建設并不是以智能電網的繼電保護服務為出發點的，但是因為其包含的廣域性卻可以大大的提高繼電保護設備的性能，進一步提升整個裝置安全性能。

3.4 輸電靈活化

智能電網最大的特性就是能夠大大提高輸電的效率，使得整個電力系統的控制更加的靈活。因此，在智能電網中有著很多靜止無功補償裝置、統一潮流控制器和電能質量控制裝置等一系列的交流靈活輸電技術。不僅如此，我國電網特有的交直流混合輸電也大大增加了整個電網系統中的非線性可控電力元件的數量。以電力電子元件為主體的智能電網和以旋轉元件為基礎的傳統電網之間有著非常明顯的差別，因此也給目前電網中的繼電保護裝置帶來了很大的影響。

3.5 整定自動化

傳統電網中的繼電保護往往只針對被保護的線路，并且其調整定值因為單線信息的局限性也有很多的偏差。而智能電網繼電保護能夠把整個電力系統中被保護的線路和與線路有關的設備有機聯合在一起，集中整個系統中各個部分的運行信息，從而對系統進行分布協同的保護，大大增加了繼電保護的精準度和適時度。

4 繼電保護在智能電網中應該注意的問題

4.1 適時調整保護定值

首先，由于智能電網運行方式的靈活性以及潮流流向的不確定性，需要相應的保護定值擁有較為良好的適應能力。繼電保護中的距離保護和電流保護在實現的時候，就要保證保護定值能夠跟隨著運行方式的變化而相應的變化；其次，繼電保護的保護功能也需要跟隨著運行方式的變化而做出相應的調整；最后，還要注意周圍的環境條件對于保護定值的影響。其主要是因為智能電網中的各類傳感器對于溫度和容量的敏感度相對較高，微小的溫度和容量都會給最后的結果帶來變化。

4.2 改變繼電保護的配置形態

智能電網的數字化和網絡化使得繼電保護信息獲取和發送的媒介發生了很大的變化，并且主保護的性能也會因為網絡化的信息而得到提升，而繼電保護的配置也會利用網絡共享的控制信號而發生一定的變遷。此外，共享信息在廣泛利用的同時，還要注意信息傳輸的安全性和精準性。

4.3 提高安全自動裝置的性能

由于智能電網信息廣域化的廣泛應用，提高了安全自動裝置和實踐敏感性不強的后備好糊裝置的性能，進而使得這些裝置的延時整定得到大大的改善，從而避免大范圍定點事件的發生。

4.4 繼電保護新技術的應用

隨著太陽能和風能等新興能源的廣泛應用，也給智能電網中的繼電保護帶來了很大的安全問題。此外，智能電網的靈活控制方式主要是靠電力電子控制來實現的，且也改善了傳統電網的故障暫態，因此對于適應于當下智能電網的繼電保護新技術的研究也是未來繼電保護的關鍵問題。

結語

隨著社會經濟的發展，電力系統的各種先進技術也會得到更有深度的研發。而智能電網中繼電保護的應用作為電力系統的重要部分，在未來的發展中必將有其新的意義和內涵。而我國的智能電網目前還處于急速的發展期，因此繼電保護的研究也會有更深遠的發展前景。作為一名智能電網的管理和研究人員，在當下更應該對智能電網中繼電保護的核心內容進行深入的了解和掌握，結合繼電保護當下的應用重點和未來的發展趨勢，透徹的分析到智能電網對繼電保護的影響因素，促進智能電網在未來的發展。

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