智能电网环境下的继电保护

彭竹弈

（国网江苏省电力公司经济技术研究院，江苏南京，210024）

智能电网环境下的继电保护

彭竹弈

（国网江苏省电力公司经济技术研究院，江苏南京，210024）

随着我国经济与科学技术的迅速发展，现代化智能电网已经逐步取代传统电网，传统的继电保护技术已经无法满足智能电网继电保护发展的需求。因此为保障智能电网的运行环境，需采取继电保护的措施，改善电网的运行状态，维持安全、可靠的电网环境。因此本文从智能电网环境下的保护问题入手，分析智能电网环境下继电保护发展趋势，并提出针对性的建设策略。

继电保护；智能电网；发展趋势

0 引言

继电保护技术是整个电力系统最重要的防御手段，旨在保障电网安全、稳定运行。一旦电网出现故障，继电保护装置会在第一时间自动切除故障设备，并进行故障报警，通知有关工作人员及时发现问题并有效地解决，尽快恢复电网正常运行。继电保护装置在最大程度上保障了电网的安全可靠供电，降低了由于电网故障遭受的经济损失。

1 智能电网环境下的保护问题

1.1 保护范围不明确

智能电网在电力系统内并没有实现普及，仍旧存在很大范围的传统电网，导致继电保护系统中，无法规划明确的范围。智能电网环境中的继电保护，不能实现智能化的过度发电，混淆了诸多保护信息，由此继电保护的应用中即会出现保护延迟或保护不准确的问题，不能在智能电网环境中实现全方位的智能保护。继电保护范围不明确属于一类根本性的问题，智能化是电网系统的发展趋势，继电保护应提前进行改进处理，满足智能电网环境的需求。

1.2 缺乏保护力度

电网系统智能化发展的过程中，引入不同类型的新技术，此类智能技术存在两面性的特点，在为电网系统提供智能服务的同时，也潜在一定的风险，必须通过继电保护维持智能电网的运行环境，防止智能电网出现安全风险。例如：某地区电网系统已经进入智能化的建设中，但是继电保护系统没有做任何处理，包括设备、装置等，均未达到智能化的标准，后期智能电网运行的过程中，因为缺少智能保护的支持，出现多处安全问题，其中最为严重的是传感信息丢失，促使继电保护中缺少评价的信息依据，由此该地区的部分智能电网暂停建设，待继电保护更新后再启动建设，引发了严重的经济损失。

1.3 保护设备不完善

继电保护设备是智能电网继电保护的支持，继电保护设备应该符合智能电网的需求，随着智能电网的发展进行更新。电力企业可以根据智能电网的运行环境，结合继电保护的状态，制定设备改进计划，逐步采购或引进技术性的保护设备，完善继电保护系统的整体。智能电网环境对继电保护设备的要求非常高，电力企业应意识到继电保护设备的重要性，主动完善保护设备，加强继电保护对智能电网的保护力度。继电保护设备中出现的问题，属于一类可优化的问题，深入研究智能电网环境及继电保护本身的需求，即可完善保护设备，防止继电保护偏离智能电网的发展理念。

2 智能电网继电保护发展趋势

2.1 数字化

目前，数字化是智能电网最大的特点，其主要表现在以下两个方面：首先是测量手段数字化，其主要通过各种数字接口与电子互感器实现；其次是信息传输的数字化，传统电网通过电缆传输状态量和模拟量信息，而智能电网则通过光纤网络传输数字信息。电子互感器体积小、绝缘性好，主要是利用光电转换技术进行测量，这就拓宽了信号传输频带，增强了暂态性能，并且消除了传统互感器的测量误差，保障了测量的准确性，同时降低了互感器的故障发生率。未来继电保护发展过程中，应进一步简化其辅助功能，利用数字化传感器提高继电保护水平，以便更好地与智能电网的进一步建设和发展相配合。

2.2 网络化

随着我国数字化变电站大规模建设与广泛应用，智能电网环境下的继电保护也正朝网络化方向发展，出现了巨大的变革与进步。主要体现在：首先实现了信息共享。变电站的网络化促进了继电保护信息的共享，变电站所有设备都紧密相连，使得继电保护范围大大拓展。其次信息传递更加准确及时。在网络化的环境下，继电保护人员可以通过数字接口及时、准确地传输继电保护信息，更好地监控整个智能电网，从而有效提高电网运行效率与准确性。

2.3 广域化

传统的继电保护仅仅能够利用单端量和双端量采集信息，而广域保护可采集多点、多类型信息，实现对继电保护的控制，最终作用于告警或跳闸。

2.4 整定自动化

传统电网中继电保护只针对被保护的线路，保护范围小而有限，并且保护整定值也因为保护的局限性存在一定的偏差，导致继电保护存在缺陷和不足。而智能电网中的继电保护则有效地将整个电力系统内被保护的线路和相关设备联系在一起，对系统中各部分的运行信息进行整合，扩大了保护范围，实现了保护的分布协同，提高了继电保护的实时性与准确性。

2.5 输电灵活化

智能电网的智能化主要表现为它在很大程度上提高了输电效率，使得整个电力系统可以得到更加灵活、有效的控制，这是由于在智能电网中应用了静止无功补偿器、电能质量控制装置等先进装备，有效地控制了电能质量和系统潮流。

3 智能电网继电保护建设策略

智能电网环境推进了继电保护的发展，同时继电保护也面临一系列的挑战。根据继电保护在智能电网环境下的运行状态，规划继电保护的实际发展。

3.1 构建信息平台

继电保护的信息平台，能够快速收集智能电网环境的状态或运行数据，最主要的是为信息评估提供可用的平台。智能环境下，继电保护平台的构建，应该围绕动态监控展开，促进继电保护与智能电网的同步发展。信息平台中继电保护数据更新的速度非常快，继电保护能够随时获取智能电网的信息，实现同步的继电保护。继电保护的信息平台还未达到成熟、完整的状态，应加快信息平台的构建速度，为继电保护提供全面、稳定的信息载体，以此来优化智能电网环境的保护。

3.2 强化信息传输

智能电网的建设范围越来越大，增加继电保护信息传输的压力，因此继电保护在未来发展中，应注重信息的强化传输，通过强化信息传输，实现分级、分层的继电保护，可以为智能电网提供优质的保护，还能营造高效率信息传输的保护环境。强化继电保护中的信息传输，还能促进继电保护的信息共享，满足智能电网环境的需求。

3.3 完善继电保护系统建设

在电网继电保护系统中充分应用智能传感器，能够通过发挥传感器优势捕获更多设备运行信息，将设备运行信息与参数作为继电保护实现的重要依据，从而保障继电保护动作执行的可靠性。然而电网设备外部接线在运行过程中，受运行环境等影响可能会发生振动等问题，如受大风、雨水、霜雪等因素影响。为此，在故障判断环节需要综合分析其他设备振动特征。一般可以将配置于变压器中的振动传感器振动作为错误信号进行故障判断。然而故障判断不能仅仅依靠单一指标参数，还需要综合考虑其他因素，基于此，应用人工智能专家分析系统，将系统曾经运行的温度参数与湿度参数作为重要参考。

4 小结

智能电网的建设与发展对我国电力系统发、输、配、变、用等各个环节都带来了巨大的影响，同时也对继电保护提出了更加严格的要求。对智能电网环境下的继电保护技术应予以足够重视，以便其更好地服务于电力系统，促进未来智能电网更长远地发展。

[1]王文生.智能电网环境下的继电保护初探[J].机电信息,2015,06:99+101.

[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,2012,11:299-300.

[3]康凯.智能电网环境下的继电保护技术[J].山东工业技术,2016,06:134.

[4]刘桂红.试论智能电网环境下的继电保护[J].低碳世界,2016,23:38-39.

Relay protection in smart grid environment

Peng Zhuyi
(State Grid Electric Power Company of Jiangsu Province Economic and Technology Research Institute,Nanjing Jiangsu,210024)

With the rapid development of China’s economy and science and technology, modern smart grid has been gradually replacing the traditional power system, the conventional relay protection technology has been unable to meet the demand of the development of relay protection in smart grid So the operating environment security of smart grid, relay protection measures should be taken to improve the operation of state power, maintain security reliable Therefore, the grid environment for the protection of the environment of the smart grid problems, analysis of the trend of the development of relay protection in smart grid environment, and put forward the construction strategy

Relay protection; smart grid; development trend