智能電網環境下的繼電保護

彭竹弈

（國網江蘇省電力公司經濟技術研究院，江蘇南京，210024）

智能電網環境下的繼電保護

彭竹弈

（國網江蘇省電力公司經濟技術研究院，江蘇南京，210024）

隨著我國經濟與科學技術的迅速發展，現代化智能電網已經逐步取代傳統電網，傳統的繼電保護技術已經無法滿足智能電網繼電保護發展的需求。因此為保障智能電網的運行環境，需采取繼電保護的措施，改善電網的運行狀態，維持安全、可靠的電網環境。因此本文從智能電網環境下的保護問題入手，分析智能電網環境下繼電保護發展趨勢，并提出針對性的建設策略。

繼電保護；智能電網；發展趨勢

0 引言

繼電保護技術是整個電力系統最重要的防御手段，旨在保障電網安全、穩定運行。一旦電網出現故障，繼電保護裝置會在第一時間自動切除故障設備，并進行故障報警，通知有關工作人員及時發現問題并有效地解決，盡快恢復電網正常運行。繼電保護裝置在最大程度上保障了電網的安全可靠供電，降低了由于電網故障遭受的經濟損失。

1 智能電網環境下的保護問題

1.1 保護范圍不明確

智能電網在電力系統內并沒有實現普及，仍舊存在很大范圍的傳統電網，導致繼電保護系統中，無法規劃明確的范圍。智能電網環境中的繼電保護，不能實現智能化的過度發電，混淆了諸多保護信息，由此繼電保護的應用中即會出現保護延遲或保護不準確的問題，不能在智能電網環境中實現全方位的智能保護。繼電保護范圍不明確屬于一類根本性的問題，智能化是電網系統的發展趨勢，繼電保護應提前進行改進處理，滿足智能電網環境的需求。

1.2 缺乏保護力度

電網系統智能化發展的過程中，引入不同類型的新技術，此類智能技術存在兩面性的特點，在為電網系統提供智能服務的同時，也潛在一定的風險，必須通過繼電保護維持智能電網的運行環境，防止智能電網出現安全風險。例如：某地區電網系統已經進入智能化的建設中，但是繼電保護系統沒有做任何處理，包括設備、裝置等，均未達到智能化的標準，后期智能電網運行的過程中，因為缺少智能保護的支持，出現多處安全問題，其中最為嚴重的是傳感信息丟失，促使繼電保護中缺少評價的信息依據，由此該地區的部分智能電網暫停建設，待繼電保護更新后再啟動建設，引發了嚴重的經濟損失。

1.3 保護設備不完善

繼電保護設備是智能電網繼電保護的支持，繼電保護設備應該符合智能電網的需求，隨著智能電網的發展進行更新。電力企業可以根據智能電網的運行環境，結合繼電保護的狀態，制定設備改進計劃，逐步采購或引進技術性的保護設備，完善繼電保護系統的整體。智能電網環境對繼電保護設備的要求非常高，電力企業應意識到繼電保護設備的重要性，主動完善保護設備，加強繼電保護對智能電網的保護力度。繼電保護設備中出現的問題，屬于一類可優化的問題，深入研究智能電網環境及繼電保護本身的需求，即可完善保護設備，防止繼電保護偏離智能電網的發展理念。

2 智能電網繼電保護發展趨勢

2.1 數字化

目前，數字化是智能電網最大的特點，其主要表現在以下兩個方面：首先是測量手段數字化，其主要通過各種數字接口與電子互感器實現；其次是信息傳輸的數字化，傳統電網通過電纜傳輸狀態量和模擬量信息，而智能電網則通過光纖網絡傳輸數字信息。電子互感器體積小、絕緣性好，主要是利用光電轉換技術進行測量，這就拓寬了信號傳輸頻帶，增強了暫態性能，并且消除了傳統互感器的測量誤差，保障了測量的準確性，同時降低了互感器的故障發生率。未來繼電保護發展過程中，應進一步簡化其輔助功能，利用數字化傳感器提高繼電保護水平，以便更好地與智能電網的進一步建設和發展相配合。

2.2 網絡化

隨著我國數字化變電站大規模建設與廣泛應用，智能電網環境下的繼電保護也正朝網絡化方向發展，出現了巨大的變革與進步。主要體現在：首先實現了信息共享。變電站的網絡化促進了繼電保護信息的共享，變電站所有設備都緊密相連，使得繼電保護范圍大大拓展。其次信息傳遞更加準確及時。在網絡化的環境下，繼電保護人員可以通過數字接口及時、準確地傳輸繼電保護信息，更好地監控整個智能電網，從而有效提高電網運行效率與準確性。

2.3 廣域化

傳統的繼電保護僅僅能夠利用單端量和雙端量采集信息，而廣域保護可采集多點、多類型信息，實現對繼電保護的控制，最終作用于告警或跳閘。

2.4 整定自動化

傳統電網中繼電保護只針對被保護的線路，保護范圍小而有限，并且保護整定值也因為保護的局限性存在一定的偏差，導致繼電保護存在缺陷和不足。而智能電網中的繼電保護則有效地將整個電力系統內被保護的線路和相關設備聯系在一起，對系統中各部分的運行信息進行整合，擴大了保護范圍，實現了保護的分布協同，提高了繼電保護的實時性與準確性。

2.5 輸電靈活化

智能電網的智能化主要表現為它在很大程度上提高了輸電效率，使得整個電力系統可以得到更加靈活、有效的控制，這是由于在智能電網中應用了靜止無功補償器、電能質量控制裝置等先進裝備，有效地控制了電能質量和系統潮流。

3 智能電網繼電保護建設策略

智能電網環境推進了繼電保護的發展，同時繼電保護也面臨一系列的挑戰。根據繼電保護在智能電網環境下的運行狀態，規劃繼電保護的實際發展。

3.1 構建信息平臺

繼電保護的信息平臺，能夠快速收集智能電網環境的狀態或運行數據，最主要的是為信息評估提供可用的平臺。智能環境下，繼電保護平臺的構建，應該圍繞動態監控展開，促進繼電保護與智能電網的同步發展。信息平臺中繼電保護數據更新的速度非常快，繼電保護能夠隨時獲取智能電網的信息，實現同步的繼電保護。繼電保護的信息平臺還未達到成熟、完整的狀態，應加快信息平臺的構建速度，為繼電保護提供全面、穩定的信息載體，以此來優化智能電網環境的保護。

3.2 強化信息傳輸

智能電網的建設范圍越來越大，增加繼電保護信息傳輸的壓力，因此繼電保護在未來發展中，應注重信息的強化傳輸，通過強化信息傳輸，實現分級、分層的繼電保護，可以為智能電網提供優質的保護，還能營造高效率信息傳輸的保護環境。強化繼電保護中的信息傳輸，還能促進繼電保護的信息共享，滿足智能電網環境的需求。

3.3 完善繼電保護系統建設

在電網繼電保護系統中充分應用智能傳感器，能夠通過發揮傳感器優勢捕獲更多設備運行信息，將設備運行信息與參數作為繼電保護實現的重要依據，從而保障繼電保護動作執行的可靠性。然而電網設備外部接線在運行過程中，受運行環境等影響可能會發生振動等問題，如受大風、雨水、霜雪等因素影響。為此，在故障判斷環節需要綜合分析其他設備振動特征。一般可以將配置于變壓器中的振動傳感器振動作為錯誤信號進行故障判斷。然而故障判斷不能僅僅依靠單一指標參數，還需要綜合考慮其他因素，基于此，應用人工智能專家分析系統，將系統曾經運行的溫度參數與濕度參數作為重要參考。

4 小結

智能電網的建設與發展對我國電力系統發、輸、配、變、用等各個環節都帶來了巨大的影響，同時也對繼電保護提出了更加嚴格的要求。對智能電網環境下的繼電保護技術應予以足夠重視，以便其更好地服務于電力系統，促進未來智能電網更長遠地發展。

[1]王文生.智能電網環境下的繼電保護初探[J].機電信息,2015,06:99+101.

[2]薛鵬程.智能電網環境下繼電保護的發展現狀[J].中小企業管理與科技,2012,11:299-300.

[3]康凱.智能電網環境下的繼電保護技術[J].山東工業技術,2016,06:134.

[4]劉桂紅.試論智能電網環境下的繼電保護[J].低碳世界,2016,23:38-39.

Relay protection in smart grid environment

Peng Zhuyi
(State Grid Electric Power Company of Jiangsu Province Economic and Technology Research Institute,Nanjing Jiangsu,210024)

With the rapid development of China’s economy and science and technology, modern smart grid has been gradually replacing the traditional power system, the conventional relay protection technology has been unable to meet the demand of the development of relay protection in smart grid So the operating environment security of smart grid, relay protection measures should be taken to improve the operation of state power, maintain security reliable Therefore, the grid environment for the protection of the environment of the smart grid problems, analysis of the trend of the development of relay protection in smart grid environment, and put forward the construction strategy

Relay protection; smart grid; development trend