淺析智能電網環境下繼電保護技術

付鵬

摘 要：隨著科學技術的不斷發展和進步，依托于各種先進技術智能電網得以發展起來，并成為未來電網發展的主要趨勢。智能電網的出現，有效地提高了電力系統運行管理水平。繼電保護技術作為電網安全穩定運行的重要基礎保障，在當前的智能電網環境下，傳統的繼電保護已無法滿足當前電網的應用需求，因此需要加快推動繼電保護技術的發展，使其與智能電網環境有效的適應，確保電網安全、穩定的運行。本文從智能電網繼電保護的核心技術入手，分析了智能電網環境下繼電保護的特點，并進一步對智能電網環境下繼電保護面臨的問題進行了具體闡述。

關鍵詞：智能電網；繼電保護；核心技術；特點

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

智能電網是基于現有的物理電網發展起來的，其集自動化技術、通信技術、傳感器測量技術和計算機技術于一體。當前我國智能電網發展時間較短，還處于初級發展階段，在各方面還存在一定的缺陷，但其在供電質量、運行穩定性和安全性方面具有傳統電網無法比擬的優勢，具有非常廣闊的發展前景。因此需要加大對智能電網相關技術的研究力度。特別是繼電保護技術作為智能電網的核心技術，更要對其進行有效掌握，加大研究力度，使其有效的保證智能電網的安全、穩定運行。

1.智能電網繼電保護的核心技術

1.1廣域保護技術

在傳統的繼電保護系統運行過程中，為了實現保護功能需要應用到的信息主要以單端量或是雙端量表現出來，而且信息內容受到較大的局限性。傳統的繼電保護系統無法與智能電網的應用需求相適應，不利于電網安全穩定的運行，因此需要更為高效和先進的技術來保護智能電網運行的安全。在當前保護技術中，廣域保護技術更為先進，其以智能電網內各個子集作為分析和處理的單位，能夠在整個域范圍內實現對該子集繼電保護信息的采集和分析，并對故障成因進行判斷，從而為系統處理問題提供依據。廣域繼電保護主要以安全自動控制和繼電保護兩方面內容為主，這其中安全自動控制主要是對電網自身故障進行處理，促進自身故障的自愈。在智能電網運行過程中，廣域繼電保護技術發揮著非常重要的作用，不僅使繼電保護動作時間更加快速，而且全面提升了繼電保護的效率。

1.2保護重構技術

作為智能電網的核心技術之一的繼電保護重構技術，能夠實現對繼電保護系統在線配置和重組，使其能夠更符合整個電網結構，實現對繼電保護整體效果的優化。而且繼電保護重構技術還能夠實時進行監測和診斷，及時發現問題和故障，一旦保護出現失靈能夠自動進行替代，保證系統運行正常。通過應用繼電保護重構技術，即使繼電保護系統自身出現故障也不會對智能電網的正常運行帶來影響，有效地保證了智能電網運行的安全性和穩定性。

1.3智能設備、新型電子互感器

智能設備作為智能電網正常運行的關鍵組成部分，智能設備具有非常廣的控制面，能夠對智能系統中的元器件進行有效控制，并全面覆蓋電網的發電、變電、供電、配電和用電等各個環節。同時新型電子互感器也在智能電網中發揮著重要作用。在智能電網運營管理過程中所應用到的測控數據，其都是來源于電網中各個不同部位的新開進電子互感器，這些新型電子互感器自身性能十分突出，不易受到其他因素的干擾，能夠為智能電網提供更為精準的數據，全面提升繼電保護系統的性能。

2.智能電網環境下繼電保護的特點

相較于傳統電網，智能電網運用了大量的先進技術，其運行管理也呈現出顯著的智能化、網絡化和自動化的特點。由于繼電保護對智能電網運行管理具有非常重要的作用，其作為智能電網的第一道安全防線，在實際應用過程中具有以下幾方面的特點：

2.1數字化

數字化是繼電保護在智能電網環境下呈現出來的重要特點之一，其突出表現在測量手段和信息傳輸。由于智能電網對數字化具有較強的依賴性，而繼電保護功能的實現也離不開采集和分析終端運行信息。當前智能電網中的互感器和數字接口都實現了數字化，而且電網中光纖技術也得以廣泛應用，傳統電網的狀態量和模擬量已完全被數字信號所取代。這有效地推動了繼電保護的發展速度，全面提高了信息傳輸的質量，互感器測量更加精準。

2.2網絡化

近年來網絡技術取得了快速發展，并在各行各業中廣泛應用，這也加快了電力系統網絡化的發展進程。在網絡技術支撐下，繼電保護出現了較大的變化，其在信息獲取和傳輸方面網絡化的實現，促使繼電保護能夠將所有設備信息有效的聯系在一起，并依托于網絡進行信息的傳播，信號更具時效性和精確性，繼電保護的性能得以全面提升。

2.3輸電靈活化

智能電網在運行過程中，能夠實現系統的靈活控制，有效的提高輸電效率。同時在智能電網中應用了較多的靜止無功補償裝置、統一的潮流控制裝置及電能質量控制裝置，對于電網的靈活控制有著積極的作用。

2.4整定自動化

在傳統繼電保護系統運行過程中，由于每個保護都具有一定的針對性，受制于保護范圍的制約，保護定值呈現出較強的局限性和偏差性，在保護過程中極易出現誤動作。但對于智能電網環境下繼電保護系統，其有效地將整個電力系統內電力線路與相關保護設備有效的聯結在一起，集中采集和分析整個系統內的保護信息，對電力系統實現了分布協同保護，全面提高了繼電保護的精確度。

3.智能電網環境下繼電保護面臨的問題

在當前智能電網環境下，各種新技術和新設備的大量應用，給繼電保護系統保護過程中帶來較大的難度，一些新問題和新情況頻繁發生，對繼電保護的可靠性帶來了較大的影響。

3.1保護范圍不明確

由于智能電網還沒有在電力系統中實現普及，導致繼電保護的保護范圍得不到準確的劃分，在實際的應用過程中，出現了保護延遲、不準確等問題，無法在整個智能電網中實現保護的全面覆蓋，為此需要對繼電保護范圍的劃分進行合理的改進。

3.2保護力度不足

由于智能電網是建立在現有電網基礎上發展起來的，這就導致在具體建設過程中存在著繼電保護建設滯后的問題，由于與智能電網建設不同步，造成繼電保護在實際運用過程中無法滿足智能電網的應用需求，從而引發一系列的安全問題。因此在當前智能電網建設過程中，要確保繼電保護與其保持同步的建設速度，這樣才能有效地保證繼電保護作用的充分發揮，通過繼電保護可靠的運行來減少或是避免損失的發生。

3.3電力電子設備的增多造成故障電流的變化

為了滿足智能電網的運行需求，整個電網中電力電子設備的數量非常巨大，這就必然會導致故障時信號電流特征及分布的變化，影響繼電保護系統的安全可靠性。

3.4保護設備不完善

繼電保護設備是組成繼電保護系統的重要核心，要想滿足智能電網的應用需求，保護設備就必須符合智能電網的需求。我們應認識到目前保護設備存在的不足，加大設備的研發力度，對保護設備進行主動完善。

結語

智能電網作為電力系統發展的重要方向，因此在當前智能電網建設過程中，需要重視與其相配套的設施的建設，繼電保護作為智能電網安全運行的第一道安全防線，其安全、可靠的運行是確保智能電網運行質量全面提升的重要保障，因此需要在當前智能電網環境下，針對繼電保護技術及特點進行掌握，并提出智能電網環境下繼電保護存在的不足之處，從而在以后的工作中不斷對其進行完善，加快推動智能電網的健康、有序發展。

參考文獻

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