智能电网中的继电保护技术

贵州电网公司都匀供电局 许明仕



智能电网中的继电保护技术

贵州电网公司都匀供电局 许明仕

【摘要】大数据时代来临，电力作为现阶段社会主要能源，将其智能化是必然要求。但是随着智能网络功能的增加，系统结构的复杂程度逐渐加深，为保证持续供电的稳定，继电保护技术的优化格外重要。本文针对大数据时代下的智能电网中的继电保护技术进行分析，从技术和策略两方面作了讨论，就信息数据的大量产生对继电保护技术的影响与改进进行探究。

【关键词】大数据；继电保护；智能网络

科技的发展让我们的双手更加解放，一个又一个新的发明让我们的生活更加舒适，这些科技与发明的运转都是来自能源——电力。促进电网智能化发展已经是国家对电力建设指定的主方向，将大数据手段运用到电力网络中也是现阶段需要攻克的难关。电网的智能化与复杂化对电网的安全有了更高的要求，这种安全不仅是对电网本身的，也是对用电客户的。

1 大数据下的智能电网

大数据是在信息技术的基础上新发展的一种数据处理方式的统称，这些数据的特点有数量巨大、种类繁杂、来源广泛等，处理方式使用高新技术做到对数据的迅速收集、整理、分析和决策处理。“大数据”的含义不仅是指数据的容量大和种类多，还涵盖了相关的技术理论和程序设备。

我国对于智能电网的定义是：以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的信息、通信和控制技术，逐渐构建以自动化、计算机化、互动化为主要特征的统一的坚强的智能化电网［1］。

新时代的智能电网是依托于大数据建立的。大数据下的智能电网在使用时会不间断地产生实时数据，这些数据信息会被智能设备手机处理，建立一个关于电网系统的数据库。其中的数据被处理分析，继而反馈给电网各部分的系统，从而对电路网络进行实时监控，以便于在出现故障时，可以迅速做出正确反应，将波及范围尽可能减小，使整个系统尽快恢复正常。

与传统电网相比，大数据下的智能电网更侧重于对运行产生的实时数据进行采集，其主要有数据量大、数据类型多、利用价值密度较低、数据处理速度快等特点［2］。

2 智能电网的继电保护技术

2.1 技术原理

大数据下的继电保护技术是在电路网络中设置多个传感器，通过这些传感器监控电路网络的运行，同时收集实时产生的数据信息，集中控制系统对这些数据做处理分析，完成对整个路网的监控。一旦发现某条支路出现问题，控制中心对该区域继电保护装置下达指令，可以通过切断或转换电路等措施尽量降低事故对整个网路系统的影响。

由于大数据技术的应用，继电保护装置不仅仅要能够接收处理保护部分的实时信息，还要能够对相关的网路的实时信息做出判断。这对于信息共享技术的要求更高，以此为基础才能确保在第一时间发现并排除故障的影响。继电保护装置的目的就是能够在缺少认为参与的情况下，对故障区域自动检测、隔离与自行恢复，提高供电网路的可靠性与稳定性。

2.2 主要技术

继电保护是电路网络中的安全保障设施的一部分，智能电网对其应用形式与作用方式都有了新的要求。智能电网将极大地改变传统电力系统的形态，电子式互感器、数字化变电站技术、广域测量技术、交直流灵活输电及控制技术的大量应用，必然对电力系统继电保护带来影响［3］。

（1）广域保护

广域保护技术的目的是划分智能电网的运行区域，在分区域的状态中落实继电保护，也就是在智能电网的“域”中实现继电保护［4］。将系统控制的范围扩大，提高各部分的检测深度，较为精准的发现可能会出现的电路问题，加快问题处理的速度与能力。其作用主要体现在两地方：1）自动控制，作用是控制整个电路网络的运转。在发现可能引起电路网络不正常运转的潜在问题时，可以在无人为参与的情况下，对故障区域进行干预，实施解决方案，确保了电网能够及时纠正问题区域。2）继电保护，就是自动控制所实施的系统自己产生的解决方案，一个有效的处理办法影响着整个电路网络的运行效率。继电保护技术是最重要的关键技术，它与自动控制配合，能够极大地保证在整个控制区域中落实继电保护，确保广域保护能够满足电路网络的要求。

（2）系统重构

系统重构是继电保护很重要的技术要求，它是区别于传统继电保护的主要特征。智能电网相较于以往的电路网络，在网路内部应用了很多新的装置和程序，既有的系统模式已经不能满足支持这些行的应用，所以必须对只能网路进行系统重构。系统重构使得这个电路网络从结构性能上发生了很多不同，是继电保护能够在智能网路运行的系统基础，是赋予继电保护在大数据技术下不断更新的保证。比如，如果在电路网络中的某一部分发生了问题，系统重构能够保证电路网络进行主动修复，自动适应整个网络的运行要求，而不是向以往系统面对故障区域只会“滴滴”作响，必须在人工操作下才能排除故障。

3 继电保护策略

新技术的应用为继电保护技术提供了发展的空间和进化的可能，但是随着功能的增加、系统结构的复杂程度逐渐加深，为保证新的继电保护技术能够继续满足在智能电网中的工作要求，我们的管理策略也需要跟上步伐，增加电路网络的保护能力。尤其是在大数据时代下的继电保护，需要不断地发送好接收元件信息，根据此要求，我们提出几种继电保护技术的隐匿性策略。

3.1 及时处理实时数据

数据与信号的接收与判断是继电保护装置发挥作用的保证，随着装置种类与个数的增加，随着程序功能的增加，越来越多的数据信息会在短时间内产生，大量的信息滞留会导致系统的崩溃，降低智能电网的控制程度。所以，要保证继电保护技术良好地发挥作用，需要改进数据处理手段。同时，由于信息交流、元件间的彼此联系更加紧密，信息传递需要以同步交互的手段进行，以确保智能电网各个部分的同步性。

利用大数据技术处理电路网络中的实时信息，是继电保护技术的发展方向。高效的信息处理策略还可以提高效率，缩短反应时间，以便于达到精确控制、最优控制。

3.2 优化参数

把信息技术应用于实际操作需用把各种控制信息编成指令程序对装置发出命令，这个过程我们可以称之为“建模”。在建模设计中最重要的就是参数的选取，一个合理的控制变量可以将整个程序的复杂程度降低很多。在优化参数时我们需要做好详细的调查和预测，根据可能出现的需求，综合系统的配置，做到科学的规划，尽量提高模型应对故障的反应能力，逐步实现继电保护的智能化。

在大数据时代下技术的不断更新，随着智能网络建设不断产生的新的需求，因为系统运转而可能发生变化的元件状态，都是导致参数需要优化的原因。我们通过判断装置的工作状态，优化建立的模型，以增强继电保护技术对电路网络的适应性。

4 总结

继电保护技术在大数据下的电路网络具有新时期的特点——功能范围扩大、操作智能化等，但是给我们惊喜的同时也来的难题。未来依托于大数据的继电保护技术会不断完善，现在还有很多技术手段不够完善，需要去探索。

参考文献

［1］宋燕伶.智能电网中继电保护技术的应用探究.中国新技术新产品［J］.2012（20）﹕109-110.

［2］李杨.智能电网大数据处理技术应用现状及困境探讨.硅谷［J］. 2014（14）﹕91-91.

［3］贺方.智能电网建设中的继电保护技术应用研究.中国新技术新产品［J］.2013（14）﹕137-138.

［4］刘国平.地区电网继电保护在线整定与评估预警方法研究［Z］.2013.华北电力大学［J］华北电力大学.