智能電網繼電保護技術探討

王麗萍 張 坤

（國網山東省電力公司煙臺供電公司 山東煙臺 264000）

智能電網繼電保護技術探討

王麗萍 張 坤

（國網山東省電力公司煙臺供電公司 山東煙臺 264000）

隨著我國智能電網不斷的發展，智能電網的繼電保護技術也需要經歷不斷的改進和完善，在實際的應用當中，要不斷的發現問題并解決問題，才可以將智能化電網不斷的完善。本文對智能電網繼電保護技術進一步探討，以供同仁參考借鑒。

智能電網；繼電保護；技術要點

1 智能電網繼電保護原理

繼電保護技術是利用傳感器在智能電網中，對其發電、輸電、配電和供電等重要設備的運行情況進行密切監控的，并通過計算機網絡系統將收集到的數據進行整合和分析，來達到對各個電氣設備監控的目的，并實現其對電力系統的保護和修正。而繼電保護裝置不僅可以保護其需要保護的對象，而且還可以對其相關的其他電氣設備的運行情況進行監控和保護，但需要將其保護裝置的功能進行共享。而繼電保護設備具有迅速隔離故障并具有自行恢復的功能，從而降低了大面積停電事故的發生率，確保了電網供電的安全性和可靠性。所以，智能電網中的繼電保護裝置在其進行保護運行工作時，不僅要對其需要保護的對象進行跳閘保護，偶爾也需要發出連跳指令進行跳閘，來保護其他共享、需要保護的設備。

2 智能電網繼電保護技術的現狀

2.1 智能電網繼電保護核心技術

智能電網繼電保護的核心技術，主要運用了廣域保護技術，保護系統重構技術、廣域測量技術、自動化控制技術等。這些先進的技術為智能電網繼電保護提供了高性能的技術基礎，并且影響甚至改變了部分繼電保護的原理，未來的智能電網不再是簡單的環狀或輻射狀，而是復雜的網狀結構，這種網狀結構對繼電保護提出了新的要求。這就要求我們分析智能電網的結構模型，探索智能電網繼電保護的關鍵技術。

2.2 智能電網繼電保護配合理念的發展

智能電網在進行后備保護時，應該充分考慮到相鄰的變電站的狀態，對相鄰變電站的狀況進行檢測，運用相對選擇性原理，確保后備保護的質量，防止過于復雜的定值的配合。盡量控制操作對系統的影響，計算出優化后配合時間，防止故障后系統又一次發生相同的故障。

3 智能電網繼電保護技術探討

3.1 智能電網繼電保護構成

智能電網的發展對于繼電保護的運行提出了更高的要求，與此同時，信息以及通信技術的發展，還有數字化技術的不斷應用，使繼電保護發展得到了技術支持。基于智能電網繼電保護技術，能夠對于配電、發電、輸電以及供電等有關設備進行實時的監控，并且收集數據，然后通過整理進行分析，通過信息分析，能夠了解智能電網運行狀況，倘若出現了異常，可以通過網絡的系統，把數據傳送至控制中心，并且及時地作出反應，保證智能電網的功能以及對面保護定值的動態監控。在繼電保護技術進行保護功能的時候，并不是僅僅對于本保護對象，還會在本保護對象外進行連跳命令，避開其他的關聯節點。基于智能電網繼電保護技術，其具備完善的自我隔離功能、故障診斷功能以及修復功能，倘若電網關聯設備出現故障，能夠迅速將其隔離，避免出現電網的運行事故。

3.2 智能電網繼電保護核心技術

對于智能電網的繼電保護來說，需要很多技術作為支撐，下面所講的為幾項核心技術：

（1）廣域保護技術

廣域保護技術，指的是對于電力網絡系統子集，將子集當成分析與處理電網運行障礙的最小的單位，在控制的范圍內，進行繼電保護有關的信息采集與分析，迅速地找到故障原因，并且及時地進行處理工作，廣域繼電保護，其包含了安全自動控制與繼電保護，安全自動控制給電網的自我控制以及自我修復提供了更全面的解決方案。在其中，進行廣域的繼電保護，最關鍵的作用是能夠在根本上解決以往繼電保護配合整定復雜的問題，有效提高繼電保護的自適應能力。

（2）電子式互感器、合并單元、智能終端等智能設備的應用

在智能電網中，安裝智能一次設備以及進行二次設備的網絡化，給電網工作信息數據的有效采集提供了可靠的技術支持，對于智能電網自身運行的狀態進行了分析，進行了評估的工作，提供更為準確的有效的運行信息，提高了繼電保護系統的性能。電子式的互感器，是傳輸被測量正比的量，將其供給測量儀表、儀器、繼電控制或者保護裝置。電子式互感器和以往的電磁式的互感器進行比較，具有較大的優勢，由于電子式互感器不存在鐵芯，因此沒有鐵磁諧振和互感器磁飽和的問題，其抗干擾能力比較強，動態的范圍比較大，一個電子式的互感器能夠同時滿足保護和計量的需要，還可以直接輸出數字的信號到其他的智能設備的接口處，滿足了智能電網的需求。合并單元，其作用是把互感器傳遞的電壓電流值做合并的同步處理之后，按照相關的傳輸標準，把采樣值傳送到保護測控以及計量的裝置。合并單元能夠是互感器中的一個組成件，也能夠是一個分立的單元。智能終端和一次設備使用電纜進行連接，和測控保護等二次的設備使用光纖進行連接，能夠實現對于一次設備控制測量等功能，有效集成常規變電站測控裝置和操作箱的部分功能。

（3）網絡交換機及光纜的大量應用

在智能變電站中，除了需要連接站控層交換機，還需要配置過程層的SV交換機以及過程層的GOOSE交換機。對于過程層交換機的要求比較高，現今大多采用的是外國的品牌，造價也比較高，而站控層的交換機，一般選擇國內的品牌。在智能變電站中，通過合并的單元，交流電壓電流量有效實現數字化的輸出，并且使用光纖傳輸。繼電保護的設備間的聯閉鎖信息和跳合閘命令也使用光纜進行直接的連接，選擇GOOSE的機制傳輸，舊的電纜已經被光纜所取替。

4 結束語

我國電力系統工作人員應當對智能電網的繼電保護技術有清晰的了解，從而能夠在此基礎上通過實踐工作來促進我國電力系統整體水平的持續進步。

[1]江新強.淺談智能電網背景下的繼電保護新技術[J].企業技術開發（下半月），2013，32（15）：95，99.

[2]薛迎才.論電力系統中智能電網繼電保護技術的構建[J].科技與企業，2014（7）.

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