基于智能電網環境下的繼電保護研究

平靜洋　葉青

【摘 要】隨著經濟的不斷發展，電力企業也隨之發展，面臨著當前的社會局面，電力企業要緊跟社會的腳步，開始電力企業發展的新方向--智能電網。通過一定的積極發展改變繼電保護的功能，只能電網指的是21世紀開始提出研究建設的電力工業最新的一大壯舉，在有效地范圍內對目前的能源問題和提升電網運行質量的有力措施。這一措施，從根本上緩解了節能減排的壓力，優化電力能源產業結構，利用可再生資源的開發，對基礎資源緊俏的問題給予解決。

【關鍵詞】智能電網 繼電保護 新能源電力 廣域保護

智能電網的出現，對我國電力系統的各個方面都有了很大的推動作用，電力企業的迅速發展，環境也在加速惡化，智能電網可以實現對資源的配置重新優化，在配電方面、輸電方面都有很大的影響，但對于傳統的繼電保護來說，智能電網的出現，是它所面臨的新的挑戰，積極利用更加合理的保護系統，成為了目前為止我們要關注的事。但要注意的是，在智能電網的使用中還是會遇到很多問題，探究問題的同時我們發現廣域保護才是目前情況下，應該運行的安全手段。

1現階段智能電網面臨的問題

1.1大電網的組織構成

我國主要的煤炭、水利、風力能源主要分布在我國的西部地區和北部地區，但是用電量較大的地區是中部地區、東部地區和南部嚴寒地區。這就不得不采取遠距離、超或特高壓、交直流混合等方式進行能源的優化配置。隨著電網規模的日益壯大，大電網的組織構成也就尤為重要，組織構成直接影響著用電安全問題，優化現階段的能源供應結構，從根本上保證電力系統對能源小號的最小幅度[1]。

1.2配電網發展落后

根據現階段的情況來看，配電網要保證供電的質量和提高運行效率的關鍵環節，就需要做到直接的面向用戶，之前的電力供應模式造成了電網與用戶無互動，用電負荷的差額過大，電負荷率低 ，電負荷率上下浮動較大[2]。

1.3新能源電力缺少相應的互補電源

從一定的角度看，我國的新能源電力缺少了與之互補的電源的存在，這種電源的缺失會導致電力波動的動性不斷地加大，不能保證電力穩定輸出，而已經建成的新能源電力也面臨著無法并網的問題，風力發電的棄風現象比較嚴重，新能源的介入可以在一定程度上達到電力供需所需要的平衡。改善電網負荷的特殊性質，減少維持電網在出現低負荷運轉時所消耗的費用。

2繼電保護面臨著機遇與挑戰

2.1繼電保護面臨的挑戰

根據現階段的用電需求，對繼電保護的技術提高了要求，要求根據需要根據不同的電網進行相互協調配合的工作，在電網控制的策略上相互協調工作。這其中就包括了元件與配件、元件與系統的配合，對電網防線也需要加以配合，這就使繼電保護程序不再是單一的、穩定的，在挑戰中不斷地發展，這樣才能更好的保護電網[3]。

2.2繼電保護面臨的機遇

智能電網的建設與發展為新型的繼電保護技術提供了新的機遇，每個電力的元件的容量在不斷地增加，減少元件出現故障的幾率就要相對的減少，繼電保護的性能開始不能減少故障的發生，這就要求我們發展繼電保護技術，采用集中式的后備保護與重合時間的研究進展來推進繼電保護技術的發展。

3智能電網環境下的繼電保護

3.1廣域保護

廣域保護就是指近年來在繼電保護研究的領域下出現的，通過高速實時的信息通信為平臺的，采用多點多類型的信息納入保護系統，從根本上保護了繼電保護的性能。通常情況下，繼電保護主要可以分為單端量和雙端量兩種情況，主要保護信息的位置，隨著電網運行環境的復雜情況來看，傳統的保護范圍內的信息量太小，遇故障后的反映單一，這就逐漸暴漏了其中的不足。智能電網的建設和發展，為當前繼電保護搭建了新的平臺，而現階段，光宇保護成為了發展的重點項目[4]。

3.2廣域保護的構成模式

相對于現階段的廣域保護系統，大致可以分為三種構成模式，即廣域集中式、站域集中區域分布式和智能電子設備式。廣域集中式的主機位于系統中心，覆蓋了整個區域，包含數十個電網，以及被保護單元，通過集中地處理進行對故障信息的判斷。這種模式的信息集中量大、檢測全面、安全性與處理信息的能力也相對較高。站域集中區域分布式的安全性較低，對于區域的保護功能通信時間也比較短，但是故障設備的重復率比較少，對于區域配合的模式也比較有優勢。最后的只能電子設備式相對于其他兩種構成模式相對靈活且適應能力較強，每一個決策對元件的依賴度比較低。但是這種方法不適合用在信息交互量小、保護配置簡單的位置，對通信的條件也比較高。

3.3廣域保護的功能定位

廣域保護主要是對以后應該承擔的后備保護為主要功能，功能元件主對快速性有很高的要求，主要在主要保護中的快速性不具備優勢，保護性能也相對完善，傳統的保護設備主要是整合復雜，動作的延時較長，所能適應的運行方式變化能力較差，過量的負荷容易造成大電網的安全隱患，還有可能造成多次大停電事故。需要及時的更新。

4結語

繼電保護是現階段保護電力系統安全穩定的主要手段之一，是電力系統的第一道防線，但是在技術中仍然存在著諸多的不足和問題，目前，我國在智能電網方面取得了一定的成績，但是也會出現很多的問題，我們需要根據目前出現的問題進行更加深入、具體的研究，推動電力企業的發展，更好的保證電力系統的安全，通過不斷地改進和建設，使電力系統能更加安全穩定的運行。

參考文獻：

[1]張保會，郝治國.智能電網繼電保護研究的進展（一）——故障甄別新原理[J].電力自動化設備，2010，01：1-6.

[2]薄志謙，張保會，董新洲，和敬涵，林湘寧，曾祥君，李斌.保護智能化的發展與智能繼電器網絡[J].電力系統保護與控制，2013，02：1-12.

[3]郝文斌，洪行旅.智能電網地區繼電保護定值整定系統關鍵技術研究[J].電力系統保護與控制，2011，02：80-82+87.

[4]張志強，任立會，魏燕.基于智能電網環境下的繼電保護狀態檢修[A].山東電機工程學會.山東電機工程學會2011年學術年會論文集[C].山東電機工程學會，2011：1.