智能电网环境下的继电保护

史文豪

【文章摘要】

随着电子信息技术的发展，智能电网逐渐成为中国电力电网工业的新势力，在中国电力行业的发展中占了了重要地位。继电保护是确保电网不发生故障、稳定运行的一项重要举措。为了加强中国在智能电网环境下电力系统运行的安全性、稳定性，政府电力部门应加强对智能电网环境下的继电保护措施的研究开发。[1]本文联系实际，对中国智能电网环境下的继电保护做出研究分析。

【关键词】

智能电网;继电保护;电力系统稳定

0 引言

智能电网是新时期电力电网工业领域发展形势下应运而生的新型电网模式，对于提高资源环境的质量、促进电力工业发展都有着积极意义。目前智能电网在中国逐渐得到普及，因此加强在智能电网环境下的继电保护成为一项重要课题。

1 中国的智能电网环境下的继电保护发展状况

目前我国的发电模式主要以火电为主，即通过燃煤火电机的工作进行发电，造成了化石燃料能源的供需求市场失衡，同时一定程度上对生态环境造成不利影响，污染了大气环境。因此加强新型环保能源的开发应用、促进能源结构的进一步优化、实现电网供电的智能化、推进中国电力工业产业变革便成为中国电力部门应当努力的大方向。目前中国智能电网发展主要存在着这几个问题：

1.1 中国能源分布不均匀

中国的能源在空间上主要呈现逆向分布的特点。其中，煤炭、风能以及水能资源主要分布在西北部，然而中国的用电主要部分却集中在中部、南部以及中部地区，造成了资源利用率偏低，能源结构得不到进一步优化。由于资源分布的不稳定性，使得中国电力系统没有坚实的能源后台支持较为脆弱，容易发生大規模停电事故。例如在2003年，浙江某发电厂便由于煤炭资源的暂时缺乏而发生了大规模停电事故，造成了极大的经济损失。

1.2 新能源电力利用不合理

中国在新能源供电方面做出了探索，例如风能发电、太阳能发电等。然而新能源电力具有随机性以及间歇性的特点，不方便进行能源调度。一旦电力系统陷入电容力降低的情况，新能源电力就很可能会对整体电网的稳定运行造成威胁。

1.3 新能源后继供电厂不足

从大环境来看，中国缺少新能源后继供电厂的电力补足，在全国范围内的风电站以及太阳能电站的数量不足，造成新能源电力使用不充分的情况，使得新能源电力输出不稳定。中国应加强对新能源互补电力机构的建设发展，积极探索新能源电力系统与传统电力系统的平衡点。

2 智能电网环境下的继电保护

作为保障电网运行环境安全稳定的重要举措，继电保护在智能电网的发展形势中获得了一系列机遇，同时也面临着一些挑战。

2.1 智能电网环境下的继电保护所获得的机遇

智能电网的快速发展使得继电保护的研究阶段上升到了新的层面，为继电保护的进一步科研提供了实际操作平台。例如在电力信息的采集领域，中国早在1996年便开始了即时动态电网监测系统的建设，目前中国已逐渐建立了较为完善的信息数据收集系统，全国大部分电站都进行了同步相量测量单元以及广域测量系统的安装设置，使得电力信息相关数据可以得到及时更新，提高了数据采集的效率，有效实现了智能电网环境下继电保护相关数据信息的采集。在信息通信领域，中国的500KV变电站的光纤应用率基本实现100%的覆盖。而中国220KV的供电站也基本实现了光纤全覆盖，使得信息传递、数据通信更加方便快捷，数据资源的共享更加实时可靠。[2]因此继电保护的操作平台提高了操作速率，对数据的处理速度达到了一个新的高度，使得继电保护平台能更高效地对智能电网的实时情况进行监测并进行故障应对分析。除了继电保护等电气信息，智能电网系统的普及还促进了多种信息监测系统的发展，比如在雷电状况监测的领域中等，都有着较为广泛的应用。

2.2 智能电网环境下的继电保护所面临的挑战

目前中国智能电网环境下的继电保护依然存在着一些技术上的局限。智能电网的特征之一则是高电压电网相互联系，一旦特高电压电网发生故障，会造成电力谐波分量过大的情况，电力升降压周期衰减，使得继电保护的难度增大，还容易导致继电保护的速度下降，发生误护的现象。同时电网的线路增多，使得继电保护的分析过程更加复杂，降低了继电保护装置对电网故障的分析能力，因此中国电网维护人员用加强对新型继电保护系统的开发力度。智能电网环境下的电力系统输出电压普遍较高，一旦发生乱流状况很可能造成线路烧毁等情况，这就要求继电保护系统的安全保护装置更加具有技术性。同时在智能电网中，电力电子设备得到了广泛应用，然而这些电力电子设备对于继电保护系统本身存在着一定程度的谐波干扰状况，不利于继电保护装置的监测准确性。

以下提出几点对智能电网环境下的继电保护的相关建议：

2.3 加强继电保护创新变革

如今智能电网发展迅速，继电保护应当顺应电力行业的变革趋势，将智能电网的特征以及不足进行分析，针对智能电网发展特点，研制出能切实进行电网保护的继电保护装置。加强继电保护装置的创新性，从科技变革角度出发，实现机电保护装置的自动化，完善机电保护装置的技术细节，积极加强智能电网环境下的机电保护装置更新维护。

2.4 实时加强电网系统保护

从供电线路、变压器以及发电机等方面，进行针对性。专门性保护，加强对发电机内部线路涉及保护，加强定期维修检测，确保线路的通畅，杜绝短路、断路等现象发生，造成不必要的经济损失。同时加强广域保护，从硬件设施方面进行更新保护，完善智能电网运行环境。

2.5 加强电力系统相关人才培育力度

中国电力管理相关部门应当加强对智能电网环境下继电保护的研究力度，加大继电保护研究的资金投入，并鼓励相关教育部门开展培训活动，对电力行业就职人员进行教育培训，提高其专业素质能力，加强对机电保护装置的操控能力，已保障智能电网运行的安全性、稳定性。

3 结语

智能电网的发展对中国的电力产业有着极其深远的影响。智能电网的特征使继电保护装置的操作平台发生了较为明显的改变，对继电保护的技术水平提出了更高的要求。加大智能电网环境下的继电保护装置的开发力度，实现高效率的电网保护，确保电力系统运行的安全稳定，对于提高中国人民生活水平、避免因电力故障造成的经济损失有着重要意义。

【参考文献】

[1]王增平.智能电网环境下的继电保护[J].电力系统保护与控制.2013-01-16

[2]薛鹏程.智能电网环境下继电保护的发展现状[J].中小企业管理与科技.2012-11-05