基于智能电网的继电保护技术探讨

张媛+惠蓓

摘 要：随着电力技术的不断发展和电力环境的变化，智能电网应运而生。简要分析了智能电网的特点及其优势，着重探讨了智能电网背景下继电保护的新特点，以期为电力相关行业的工作提供参考。

关键词：智能电网；继电保护技术；电能质量；运行成本

中图分类号：TM774 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.10.145

2009年，我国提出了建设智能电网的战略计划，全面建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，以信息化、自动化和交互化为特征的坚强电网。智能电网的建设给我国电力系统发、输、配、用各个环节的工作带来了巨大的挑战。

1 智能电网的概念和优势

智能电网是以物理电网为基础发展起来的，它结合先进的传感测量技术、嵌入式自主处理技术等建成高速双向集成通信网络，实现了电网内各类信息高效、准确的传输和采集，有效提高了电网的传输能力，保证了供电的可靠性和安全性，而且优势也比传统电网明显。

智能电网的优势是：①智能电网采用新技术实时监测电网动态，使得各电力节点的电力运行单位和工作人员可以灵活、有效地调动电力能源。在负荷高峰期，持续、稳定满负荷运行能够实现发、输、配、用电的最优匹配，从而提高电网的运行效率及其稳定性。②智能电网拥有强大的预警系统和故障预判能力，能够及时、有效地降低电网故障发生的概率，缩小故障范围。即使在电网发生大扰动的状况下，仍能保持相对稳定的供电能力，不至于整个电网崩溃。③智能电网为分布式能源合理、稳定并入电网提供了有力的技术保障，推动了新能源技术的发展，实现了绿色能源的持续、有效利用。④全面提升电网自动化水平，提高运维人员的生产管理水平，实现电源点、电网构架、负荷点的相互协调，不仅能够保证电网架构的经济性、高效性、开放性和透明性，还能够降低运行成本，提高能源整合的配置效率。⑤对于终端用户，运用智能电网能够显著提高电能质量，满足用户的多样化需求。

2 智能电网对继电保护的特点

智能电网规模的不断扩大使得其接线方式和运行方式更加复杂。在这样的背景下，传统的继电保护模式已经不能满足使用要求，因此，应采用智能电网的新型继电保护技术。智能电网继电保护结构如图1所示。在智能电网中，智能化监控系统能实时监测电网的各个节点，并分析采集到的数据，不断调整各装置的保护定值。根据当前运行状况不断调整保护装置，能够提高整个电网的故障诊断能力和自我修复能力。

2.1 数字化

数字化主要体现在两个方面：①大量使用电子式互感器，提高了互感器在复杂电网下的暂态性能，实时采集电网中的数据信息，实现了测量的数字化。②传统电厂使用电缆完成模拟量和开关量的信息传输，如今采用光纤传输数字信号，大大简化了二次接线步骤，减少了投资，实现了信息传输的数字化。采用数字化手段采集的信息真实、准确、时效性高，为工作人员判断电网故障奠定了坚实的基础。

2.2 网络化

常规电厂的电气控制系统通过构架DCS和NCS监控系统已经不能满足智能化和信息化的要求。智能电网运行主要采用的是IEC61850标准。运用该标准可以实现所有二次保护设备通信规约的统一，为电力系统建立统一、标准的信息模型，实现信息共享，不断扩大保护接口范围，确保其快速、准确。

2.3 广域化

结合智能电网的特点，所采集的信息除了保护对象外，还需要采集电力网络中各个关联节点的信息。随着电力网络信息化进程的加快，继电保护专用信息网也建成，多节点信息的采集可以降低继电保护装置对保护定值的依赖，显著提高电网对系统振荡、过负荷等复杂工况的应对能力。

2.4 输电灵活化

应用新技术后，智能电网体现出了其独特的性能。由于接入了具有显著间歇性特点的新能源和分布式系统，为电网提供了更多的无功。另外，智能电网中使用了大量可控串联补偿装置、电量控制装置等交流灵活的输电技术。由我国目前大量交直流输电、特高压电网的发展情况可知，发生故障时，谐波分量逐渐增大，非周期分量衰减缓慢，线路参数不平衡都会影响继电保护的进行。

3 结束语

智能电网是电力行业的一次深刻变革，也是电力网络发展的必然需求。随着智能电网的不断推进和研究的不断深入，继电保护的观念、目标、实践内容也在改变，以适应智能电网的发展，为其安全、稳定运行保驾护航。

参考文献

[1]邵宝珠，王优胤，宋丹.智能电网对继电保护发展的影响[J].东北电力技术，2010（2）：11-13.

[2]江盈文.智能电网继电保护技术研究[J].农业科技与装备，2014（6）：49-54.

〔编辑：白洁〕