關于智能電網環境下繼電保護的探討

劉燕桂良謀

（國網江西省電力公司九江供電分公司江西九江332000）

關于智能電網環境下繼電保護的探討

劉燕桂良謀

（國網江西省電力公司九江供電分公司江西九江332000）

繼電保護是配電網的重要組成部分，對配電網運行安全、穩定起著關鍵作用。近些年來，隨著信息技術、電子技術等的發展，傳統電網開始向智能電網轉變，繼電保護也面臨著相應變革。本文就對智能電網環境下的繼電保護展開探討，希望為智能電網可靠運行提供一定幫助。

新時期；智能電網；繼電保護；分析

電力與人們日常生活、國家經濟發展密切相關，保證高質量的供電是現代社會對電力行業的基本要求。在當前智能電網迅速發展的環境下，傳統繼電保護已經無法發揮其應當承擔的功能，必須對其進行改變，來滿足智能電網的需求，為智能電網供電質量提供有力保障。

1 智能電網環境下的繼電保護概述

1.1 智能電網優勢及對繼電保護的影響

近些年來，智能電網得到迅猛發展，相較于傳統電網，智能電網的優點主要體現在：具有較好自我恢復能力，保障供電穩定；具有較高安全性，提高電能供應質量；具有較強兼容性，降低成本、提高運行效率。

在智能電網環境下，其對繼電保護產生的影響是多方面的：①智能電網多變壓、分布式電源的特點，會使得傳統繼電保護的電流逆向潮流、保護協調性等定值整定變得難以實現。②先進智能化技術為繼電保護拓寬了發展空間，比如傳感器技術，會解決互感器因飽和發生變化問題，提高電氣量信息純度；特定算法則能夠加快系統處理效率，縮短繼電保護動作反應時間。

1.2 智能電網對繼電保護的要求

智能電網采取的是分布式發電設計，各供電設備既保持獨立性，又有著一定交互性，對繼電保護要求相對較高，具體主要體現在以下幾方面：

（1）在選擇性方面，當智能電網發生故障時，故障周邊區域繼電保護裝置應當能及時動作，如果裝置出現失靈情況，鄰近的繼電保護裝置應當作為后備進行保護動作，切除故障，以免故障產生更大范圍的影響[1]。

（2）在速動性方面，當故障發生時，繼電保護裝置應當在較短時間內完成故障的切除，減小故障影響區域，確保智能電網運行的安全。

（3）在可靠性方面，在智能電網運行過程中，對于正常狀態、故障狀態，繼電保護裝置應當有準確判斷，不會出現誤動或者拒動等情況，保證保護效果的可靠。

（4）在靈敏性方面，當遇到故障時，繼電保護裝置能夠迅速感應到，并作出有效反應，預防小故障發展為大故障，增強智能電網穩定性。

2 智能電網環境下的繼電保護主要技術

2.1 廣域保護技術

廣域保護技術是以子集單位電網作為基礎的，多個子集單位電網組成一個廣域，通過分析、處理電網運行故障，收集、整理電網中各個設備運行狀態，最后利用相應軟件分析數據信息，從而確定故障位置，為檢修工作提供支持。廣域保護技術適用的對象是電力網絡子集，主要構成包括兩大部分技術：①繼電保護技術，通過繼電保護裝置來診斷故障，得到故障信息，為檢修提供數據，縮短故障時間，增強電網保護能力；②安全自控技術。

2.2 保護系統重構技術

對于智能電網而言，由于其結構、運行方式與傳統電網有很大不同，繼電保護要想發揮其應有的保護功能，就必須具有良好自適應能力，這就需要其能夠進行自我診斷及修復，來滿足智能電網需求，確保電網運行可靠。保護系統重構技術就是增強繼電保護適應能力的方式，是指在繼電保護因某些因素發生失靈情況時，智能電網通過重構技術，檢測到失靈元件并將其替換，保證繼電保護系統工作狀態良好，提升繼電保護應用效果，對智能電網運行穩定加以保障。

2.3 電子傳感器技術

智能電網最為顯著的特點就是智能電力設備的大量應用，在電網的發電、配電、變電等多個環節中，都有智能電力設備，使電網運行變得自動化、智能化、信息化。在此背景下，應用新型電子傳感器，能夠實時收集到各智能設備終端運行的信息，將其集中處理分析后，能夠得到智能電網運行情況數據，準確評估其安全性，同時，也可以進行精確的維護檢修，使整個繼電保護系統能夠更好地工作。

2.4 數據實時性技術

在電網繼電保護系統中，其接入的是互感器二次模擬電氣量，通過模數轉換器得到電網運行的實時數據，但這只適用于保護裝置數量較少的情況，當保護裝置數量較大時，就無法保證數據實時性，進而使繼電保護系統運行混亂，出現矛盾情況。對于智能電網而言，需要安裝大量繼電保護裝置，數據實時性技術就十分關鍵，其是根據IEEE1588原理，分析數據同步、系統時鐘誤差存在的關系，找到影響數據同步的變量并加以控制，使多個繼電保護裝置間實現數據同步[2]。

3 智能電網環境下的繼電保護發展趨勢

隨著社會發展，智能電網會逐漸取代傳統電網，成為電力供應主力，為適應智能電網，繼電保護也必須改革，其發展趨勢主要有以下幾方面：

3.1 數字化趨勢

數字化是智能電網的一個突出特點，對提高電網控制水平、穩定電網運行發揮著重要作用，根據此特點，繼電保護也需要向著數字化方向發展，才能更好地與智能電網相結合，發揮保護功能。

3.2 自動化趨勢

在現代社會中，自動化已經深入到各行各業中，智能電網也不例外，對提高工作效率、精確性起著關鍵作用。在當前繼電保護中，存在保護對象有限、保護范圍偏小以及整定值誤差、保護效果不理想等不足，在一定程度上降低了電網運行可靠性，對此，加強繼電保護自動化研究，在確保基本保護功能前提下，優化整定值、增加數據信息范圍，有助于擴大繼電保護的范圍、增強協調性，提高對智能電網保護能力，從而提升智能電網運行安全性。

3.3 網絡化趨勢

網絡的出現極大的改變了人們生產、生活方式，在智能電網的繼電保護中，涉及到大量信息的往來，加強繼電保護、網絡技術的融合，可以提高信息的傳遞效率，發揮信息的時效性，迅速發現并解決問題，增強保護工作時效性，從而促進繼電保護的規模化發展[3]。

4 結語

綜上所述，對于電網而言，繼電保護是關系其運行安全可靠的關鍵性因素，隨著智能電網的進步，傳統繼電保護已經是無法適應新形勢，研究智能電網對繼電保護的要求，掌握繼電保護關鍵技術及發展趨勢，對保障智能電網安全、促進智能電網進步有著重要意義。

[1]付超.智能電網下的繼電保護技術分析[J].企業技術開發，2013，28：44～45+59.

[2]萬千.關于智能電網環境下繼電保護工作的探究[J].通訊世界，2014，17：72～73.

TM77

A

1004-7344（2016）30-0084-01

?智能電網環境下的繼電保護[J].低碳世界，2016，15：32～33.

2016-9-28

劉燕（1976-），女，繼電保護工程師、高級技師，本科，從事電力調控中心繼電保護管理工作。