智能电网的供配电继电保护整定技术分析

王驰

（武汉晴川学院，湖北 武汉 430204）

智能电网的供配电继电保护整定技术分析

王驰

（武汉晴川学院，湖北 武汉 430204）

智能电网技术在我国还处于初步发展时期，本文通过分析智能电网的基本特点和主要应用模式，在当前常规的供电网络继电保护运行特性的基础之上，指出了国内继电保护相应技术中存在的问题，并以智能电网运行基本要点作为着眼点，分析了传统继电保护装置与智能电网继电保护装置的区别，提出了对智能电网继电保护运行技术发展的建议，并对新型的智能电网继电保护动态整定技术进行了简要的叙述。

智能电网 ;继电保护 ;动态整定

1 国内继电保护整定技术发展现状

当前，随着我国电网装机规模的不断扩大，我国的智能电网正在以特高压电网作为主要发展方向，依托特高压电网为骨干网架并应用相应的先进通信技术和控制技术，进一步加强数字信息化的智能创新电网。智能电网的发展也推动了控制和通讯技术的进一步发展。正是在这种前提下，继电保护装置才有了新的发展空间与技术基础。同时电力系统继电保护装置的类型也随着电力系统的不断变化而发展，继电保护装置是否能够适应当前电网的运行特性并稳定发挥作用是我们现在应该考虑到的问题。各级电网系统的继电保护装置的整定计算，也在面临着更加数据精确化和控制严格化的要求。

面对新的电力系统的新型智能化要求，旧的传统的电力系统继电保护整个系统已经不能够适应新的要求，因为传统电力系统继电保护整定计算技术会受到计算机或者服务器计算性能和速度的限制，对于电力系统运行规定的响应时间需求，不能够保障其时准确以及及时性，只能通过被动的适应来反映系统出现的故障和异常情况。传统的计算系统对系统的偶然性故障采取的预处理机制不能够满足在极端情况下系统因故障需要停止两个以上元件或一个大型元件的情况，必须要通过人工效验和修正的方式来对数据库进行校验，在这种情况下，电网实时运行性能不能得以有效反馈，容易带来系统安全性的各种问题。总之由于传统的整定软件不能够进行整体化智能化的计算，并且其实际的计算性能受到各种因素的影响，不能够准确处理系统中出现的偶发事件并给予相应的调整保护措施，给电网运行带来了时间上的延滞性和处理上的复杂性。

自上个世纪八十年代开始，我国整定软件随着信息时代的发展而步入迅速发展时期， 随着我国整定软件的进一步应用，进行智能化建模方式已经进一步取代了数据计算建模方式。不过这种计算方法虽然先进，但是由于缺乏实际的应用基础导致进行定值计算的保护能力有限。并且由于缺乏相应的实际地区的电网分析模型，没有实现真正的可视化分析技术，在指定的区域扩展能力不足，所以实用性并没有得到认可。我国部分地区虽然采用了最新的整定软件，但是还是很难保证对智能电网的跟进分析。而对我国其他地区的整定软件而言，虽然实现了区域性的联网，但并没有采用最先进的计算技术，也不能算是根本性的变革，这种现状难以适应我国电力系统运行提出的最新标准，对我国电力系统发展进程存在一定的阻碍。

2 智能电网应用与智能电网继电保护装置技术的分析

在国际上，早期的智能电网概念是由美国的IBM 公司提出的，它主要是为了解决电网的安全运行以及提供可靠工作性能等主要问题。这其中的主要流程首先是通过利用传感器来提高系统和设备的数字化程度，并且进一步整合数据进行体系优化，从而把控好整个系统中电力流动输送的各个环节，提高企业的运效率并显著降低系统的经济成本，提高企业经济效益。

而在国内，早期的智能电网发展领域是基于能源专家吴建东提出的互动电网基础之上的，它主要是定义在开放的互联信息模式基础上，通过相应的数字设备以及电力网络管理系统实现的。这种模式可以让电网从一系列的生产、输送、供应、使用过程中进行分级调度和管理，并且可以通过新型的反馈制度来完善整个电力基础设施体系的效能，实现电网价值的高效利用以及推动我国的电力系统产业新变革和管理模式的理念转变，推进分布式全面能源管理，实现能源使用效率最大化。

智能电网的主要特征是根据用户所需的电能质量进行不断改善，减少来自输电和配电系统中，发生的故障和存在的问题，并且由于开放式交互系统的存在可以准许各类不同发电和储能系统的接入与使用，促进优化电网系统的智能效应。而从某种意义上来讲，智能电网的应用，对新型清洁能源的调度是有利的，它可以通过相应的动态判别模式以及相应的计量系统通过对发电和用电设备功率优化负荷平衡技术系统，来进行优先化的选择。这种智能电网不仅仅可以，将发电厂发出的电能直接配置到用户，还可以对各种类型的新能源清洁能源进行有效配置，并且通过智能电网中的信息交互，实现对电网安全运行的有效保证。

智能电网中，继电保护装置是通过电子式互感器以及合并单元来实现系统中对各种参量的采集和处理的。而常规的电网继电器保护装置往往会在数据的采集过程中存在电流互感器饱和，以及传遍误差等现象产生一定的差动现象，智能电网的继电保护装置可以通过上述的互感器，完成对电网系统中电气数据的采集，从原理上讲，这种方式可以在脱离硬件的前提下对故障实现更加准确的反应和动作。智能电网的各类继电保护是建立在传统的继电保护配置基础之上而又兼具了相应的 GOOSE 网传输跳闸命令和启动失灵，重新合闸等功能的。

对于智能电网的变电站继电保护而言，核心应用是依靠先进的网络技术将采集来的保护信息传递至上层的控制端，并设备运行过程中的相应的动作信息和故障录波等数据，以及对变电站的监控信息进行发包处理，实现变电站故障信息的综合分析和决策。智能电网的变电站继电保护及相关设备一般是要求双重化原则进行配置，具体来说就是在每套完整且独立的保护状态下的，应当配置两套或多套各自独立的装置，保证在一套装置保护异常的情况下能够有另一套起到对设备的保护，提高系统的安全性。所以这两套保护的跳闸回路应当和两个智能电网终端分别对应起来，而这两个智能终端也应当对两个跳闸线圈进行分别对应。220KV 及以上的智能变电站母线保护装置一般是采用或者双重化配置母线进行保护的，如果在实际情况中继电装置元件数量比较多，应当采用分布式的母线保护装置，以保证继电操作的安全性。

3 对于智能电网的继电保护整定技术分析

智能电网发展过程中对及交互双通的通信功能要求更高，并且对实现控制核心区域与电网设施信息交互的高效化处理的要求更高。在智能电网中，对于相应的保护措施的快速性的要求，主要包括电力系统所装设的快速保护，无延时的保护段以及缩短纵联全停临时缩短的距离时间定值，而相应的继电保护也往往是建立在上述措施的基础之上的。智能电网具有一定的规模后联系应当是相当紧密，同样继电保护装置也应当是完善的。在智能电网的继电保护运行中相应的合理运行方式能够对保护性能的发挥以及提升保护装置经济效益起到至关重要的作用。继电保护整定计算是建立在常见的运行方式基础上的，这种常见情况我们认定它为正常运行与被保护设备相邻的一回线或者有一个元件发生故障，保护还能够进行正常的反应动作。原则则是以单一设备的常见故障与计算依据，没有进行相应的复杂故障。在智能电网动态整定技术的快速计算能力前提下，为了提高继电保护定值的正确性，国内有关学者提出了（N-X）概念，就是经过轮换停止 X 数量个系统元件，该继电保护定值依旧能够适应这X个元件的停役方式。

4 结语

智能电网的继电保护动态整体技术的不断发展，对智能电网本身具有特点的进一步扩展，让更可靠、更高效、更环境友好的电网运行供应至社会经济发展，并且可以通过对传统电网加以借鉴并注入新鲜活力，实现对智能电网的继电保护整定计算，如在计算速度和计算效率上采用更先进的控制和分析技术进行动态跟踪。总之，智能电网的继电保护整体技术应当是具有良好发展和广阔的应用前景的，我们应当加强对动态整体技术中存在问题的探讨，让智能电网应用化水平进一步提高。

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文献标识码： 文章编号：1671-0711（2017）03（下）-0097-02