智能電網繼電保護技術及其應用分析

蔣瑩

【摘 ?要】繼電保護裝置是電力系統的安全保護衛士，在智能電網建設不斷推進的背景下，繼電保護技術也要不斷進行創新，這樣才能更好地適應和應用于智能電網發展，使其功能與作用得到更全面、充分的發揮。本文先分析了智能電網繼電保護關鍵技術，在此基礎上，對其具體應用進行了探討，以供參考。

【關鍵詞】智能電網;繼電保護;技術應用

自“十二五”以來，我國智能電網獲得了快速發展。而隨著智能電網建設的推進，配電系統中不斷接入分布式能源、微電網和儲能裝置等，使得電網環境日趨復雜。同時，為適應智能電網建設，達到提高電網安全和降本增效的目的，變電站的自動化和現代化水平也不斷提升，這就對電力系統的安全、穩定、可靠等性能提出了更高的要求。繼電保護裝置是電力系統的安全裝置之一，其能對電網信息進行綜合收集、分析，如果發現電網存在故障或異常時，就會自動進行檢測并報警，或隔離故障，以保證整個電網安全高效運行。智能電網與傳統電力系統有本質的差異，其改變了電能傳輸特征，數字化、信息化成為其顯著的特征，這就要求繼電保護技術也要主動適應智能電網發展，逐漸實現綜合智能化方向發展，從而更好地滿足智能電網環境下電網運行和用戶需求，以保持市場競爭力，制勝數字時代。

一、智能電網繼電保護關鍵技術分析

（一）系統重構技術

與傳統的電網不同，智能電網對繼電保護自診和重構功能要求比較突出，吐過繼電保護裝置的部分元件出現失靈，就需要自動尋找可以替代的元件，從而達到自動恢復繼電保護功能的目的。利用這一技術，智能電網繼電保護系統就可以實現重構功能。

（二）廣域保護技術

繼電保護及安全控制系統是智能電網廣域繼電保護的主要構成部分，這種安全控制系統能夠為智能電網提供自愈支持解決方案，同時，還能對智能電網繼電保護的復雜整合配合問題進行解決，從而更好地提高繼電保護的自適應能力，增強智能電網的安全、平穩運行能力。

（三）智能傳感技術

智能傳感技術是智能電網繼電保護中常用的一種技術，借助該種技術，能有效采集繼電保護信息，實現信息之間的互通，從而滿足系統本身的可靠性要求，使繼電保護的作用得到更加充分的發揮。在智能感應技術領域，智能傳感技術可謂是先進技術的代表，將其應用到智能電網設備中，可以實時收集數據與信息，對智能電網運行狀況進行快速、準確的分析和評價，提高智能電網繼電保護的性能與效率。

（四）可再生清潔能源并網技術

隨著石油、天然氣等不可再生能源的儲量不斷減少，世界各國都非常重視開發新能源進行替代。但是由于新能源技術還不夠成熟，在接入智能電網時，會極大地影響電能質量及電網運行效率。為了保證智能電網的安全、平穩運行，智能電網繼電保護也要綜合考慮新能源接入問題，結合實際情況進行優化，這樣才能有效解決新能源電力接入智能電網時產生的不足，例如間歇性、可調性、隨機性等問題，同時，還能減少智能電網和新能源并網的潮流，對諧波進行有效監測。

二、智能電網繼電保護技術的應用策略

（一）在數據實時控制中的應用

從智能電網的特點來看，其具有數據信息量大的顯著特征，而且，隨著電網運行時間的增長，其數據信息的積累也會不斷增多。利用繼電保護技術能實時控制智能電網中的海量數據，并借助這些數據信息分析結果，來為智能電網的安全、穩定運行提供切實的支持與保障。在智能電網中應用繼電保護，需要對數據的實時控制問題進行充分的考慮，如果智能電網中存在比較多的繼電保護設備，可能會降低數據實時性，因此，需要應用同步交互的方法，來對繼電保護的同步性進行保護，以提高智能電網繼電保護的效率和準確性，確保繼電保護處于最佳狀態，減少故障問題發生的頻率。

（二）在變量控制中的應用

在繼電保護建模中，變量控制是非常重要的依據，綜合分析繼電保護設備，然后利用建模技術來對數據進行分析，可以準確地獲得具有較高可行性的后備保護策略。為了保證繼電保護設備實現智能化運行，還需要對相關裝置進行科學配置，根據建模分析的結果來制定有效保護方案，從而使智能電網運行過程中，如果發生故障或異常情況，就自動啟動隔離動作，使智能電網能安全、穩定地運行。

（三）在廣域保護中的應用

因為智能電網中會存在多點信息的問題，實施廣域保護能將故障快速、準確、可靠地切除，使智能電網能夠正常地運行。利用這種廣域保護，可以進一步提高智能電網故障處理能力和效率。廣域保護主要包含兩種，即繼電保護和自動控制。在繼電保護方面，如果智能電網出現運行故障，系統就能自動提供行至有效的處理策略，強化電網控制相關工作，進而達到簡化復雜故障的目的，保證智能電網穩定運行。在自動控制方面，自動化控制技術可以較好地保證智能電網的安全運行，增強各區域的故障處理能力。

（四）需要注意的事項

在智能電網繼電保護技術具體應用過程中，應注意如下問題：第一，智能電網子系統會存在不平衡功率，為提高繼電保護裝置的能力，就需要同步配合接入失步解列控制系統，這樣可以加強對事故損失的有效控制。第二，要對斷面安全度進行保護，實現自動預防聯鎖過載跳閘，以減少全面停電事故的發生頻率。繼電保護技術要配合智能電網發展，及時進行更新換代，對繼電保護的智能化配置，以保證繼電保護技術能實現自動整定、網絡化及數字化。

三、結語

綜上所述，智能電網是電力事業發展的方向和趨勢，其能自動完成電力傳輸和監控電網各節點及用戶。伴隨著智能電網的快速發展，相應的繼電保護技術也要不斷地進行創新，并在實踐中得到更深度的推廣，以保證智能電網的運行穩定，減少各種故障問題發生率，提高電力供應的可靠性。

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（作者單位：江蘇省電力有限公司宜興市供電分公司）