淺談智能電網環境下的繼電保護

胡博　牛聰

摘 要：隨著社會的發展，人民生活水平的不斷提高，社會對電力的依賴程度越來越大。為適應大電網發展的需要，相繼出現各種新能源發電，新能源的接入使電網結構日益復雜。我國電網現在向智能化電網一步步發展，從而保證對新能源的充分配置與利用。確保智能電網安全穩定運行便對電力系統繼電保護技術和管理水平提出了更高的要求。在電網的安全、穩定運行中，繼電保護所起到的作用是不言而喻的。因此，不斷提高繼電保護人員素質和繼電保護技術及其裝置運行水平是電力企業的一項重要工作。本文首先介紹了智能電網的發展進程及發展方向，了解繼電保護的原理與技術，并深入探討了繼電保護技術在智能電網環境中的應用。

關鍵詞：智能電網；繼電保護；電網發展進程

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

智能電網作為當今世界電力系統發展變革的最新動向，已經由最初模糊的概念到了具體實施階段，隨著我國提出“堅強智能電網”的概念，我國已經開始現代化、智能化變電站建設試點的研究，由于電力市場的深入改革，電網環境日益變化更新，智能電網將改變傳統電力系統的形態，數字化變電技術、電子式互感器、廣域測量技術、交直流靈活輸電及控制技術將一步步實施，而這些技術都影響著繼電保護對智能電網的作用，所以智能電網環境下繼電保護技術與原理升級勢在必行。

1 我國智能電網發展進程

我國的資源分布與生產力布局是極不平衡的，資源豐富的西北部地區生產力比較落后，而生產力發達的東部地區資源卻供不應求，我國的一次能源主要是以煤為主，通過建設智能建網，推動煤電、水電、核電以及可再生能源的開發和高效利用，優化我國的能源消費結構。在20世紀末，我國就開始了智能電網的研究，提出了數字電力系統，研究了電力技術和微電網技術，實施了重大項目的開發和研究。

目前我國也明確了智能電網的概念及含義，提出數字電子系統的概念。并且一直在研究最近國外智能電網發展的前提下同時提出我國的可行性研究方案。我國智能電網的概念為“堅強智能電網”，以高壓電網為骨干網架、其他各級協調發展為基礎，具有數字化、信息化、自動化等系列特征，其電力系統主要包含為：發電、輸電、變電等裝置。我國已經根據智能電網的具體特征與概念逐步計劃實施，并統籌部署了各種試點工程，可見我國智能電網正處于一步步實施建設發展階段。

2 繼電保護

2.1 概念。繼電保護技術與繼電保護裝置總稱為繼電保護。繼電保護技術包括電力系統故障分析、配置、整定、運行與維護及調試等方面技術。繼電保護裝置是能體現電力系統中電氣設備是否發生故障或者是否正常運行，并且發現故障或不運行便會短路跳閘和發出信息的一種自動裝置。

2.2 作用。在高壓電力系統中，繼電保護具有自動、迅速、有選擇性，當電力系統發生故障，比如電流增大、電壓降低、阻抗和他們之前的相位角發生改變等現象時，繼電保護會通過那些性能將故障元件從電力系統中立即切除，此作用免于故障元件繼續遭到破壞，并且保證了無故障部分迅速的恢復到正常運行的狀態。其次繼電保護時刻反應著電氣元件是否正常或正在運行狀態，根據運行維護條件自動發出信號或跳閘。

2.3發展。隨著電力系統的飛速發展，智能電網的提出對繼電保護提出了更高的要求，同時隨著電子技術、計算機與通信技術的飛速發展，繼電保護更需要不斷創新。智能電網朝著信息化、數字化、網絡化發展的同時，繼電保護必須加快步伐。除具有繼電保護的基本功外，還需具有大容量故障信息和數據的長期存放空間，通信能力須強大，數據處理能力要求快速準確。我國正在全面建設智能電網，繼電保護需要將其選擇性、速動性、靈敏性、可靠性全部運用，并向著微機化、網絡化、智能化、保護、控制、測量、通信一體化全面發展。

3 智能電網環境下繼電保護的應用

在智能電網環境中，繼電保護的作用是首當其沖的，智能電網的供電方式對繼電保護提出了更高標準的要求，因為智能電網中通過傳感器對發電、配電、供電、輸電等關鍵設備的運行狀況進行實時監控。智能電網的各種特征也同時要求著繼電保護裝置技術方面的升級。

3.1 數字化。隨著智能電網的改善及建設，智能化儀器及設備不斷的推廣，并且越來越偏向于數字化，主要體現在電子互感器與各種數字接口實現的測量手段的數字化，其次是光纖網絡實現的信息傳輸數字化，電子互感器消除了傳統的測量儀的測量誤差，在繼電保護的未來發展中，主要的工作重心就是利用數字化的傳感器提升對繼電的保護。

3.2 網絡化。在智能電網信息化、自動化的同時，傳統的繼電保護操作人員的工作方式、信息共享、網絡平臺的建立將會受到智能電網的影響促使繼電保護系統網絡化。網絡化對繼電的保護主要表現在信息的獲取和發送，網絡化給繼電保護帶來了安全，使得網絡是實現了共享式，這樣信息的獲取與發送使電網運行實現高效化，把突變站的所有設備的信息都緊密聯系在一起。信息傳輸的網絡化使得控制信號更加及時準確的傳遞于整個系統中。

3.3 自動整定技術。自動適應保護的思想在繼電保護技術領域中已被廣泛應用，傳統的自適應保護只能根據被保護線路的運行情況對定值進行調整，不能利用全面信息實時準確的判斷運行方式來調整定值。智能電網的繼電保護把整個電力系統中的相關設備有機結合在一起，實現對系統的分布保護，大大增大了繼電保護的精確度和安全性。

結語

智能電網的建設是電力系統的一次重要變革，是未來電網發展方向。在智能電網環境中，新一代的繼電保護裝置提高了裝置的性能，為信息的傳輸提供了便利的條件，智能電網推動了繼電保護的發展，使繼電保護向著網絡化、信息化和通信一體化發展。繼電保護的傳統技術在智能電網壞境下有明顯的不足，還有許多問題需要改善，但是經過專業技術人員的不斷探索與創新繼電保護技術將適應電網需要逐步向智能化發展，跟進電網建設步伐，為智能電網建設與發展保駕護航。

參考文獻

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