智能电网背景下继电保护的关键问题及对策

盖士炎

【摘  要】近年来，随着我国电力行业的不断发展，智能电网建设也加快了发展步伐，这对继电保护提出了较高的要求，继电保护技术只有不断适应目前的智能电网发展，才可以不断发挥在电网运行中的保护作用，所以，加强智能电网环境下的继电保护技术十分重要。本文就对智能电网背景下继电保护中的问题进行分析，同时提出有效的改进对策。

【关键词】智能电网;继电保护;问题;对策

在我国社会经济发展的过程中，各个领域对电力运行系统提出了更高的要求。同时，依照当前计算机网络技术及通信信息技术的不断发展，智能电网应运而生，在当前电力系统运行中得到了广泛应用。此外，为了能够更好地发挥智能电网自身优势，当前继电保护工作人员则需要将智能电网工作的重点放在继电保护系统装置创新上来，并从源头不断提升智能电网背景下继电保护装置系统的安全稳定运行，同时智能用电服务的推广增加了电网与用户之间的双向互动，电能消费方式出现了转变。

1、当前我国智能电网建设所遇到的难题

1.1电网范围广、规模大

电网系统的覆盖范围和建设规模在很大程度上影响了智能电网的建设。这与我国的地理环境和气候有关，从整体上来说我国的负荷与能源呈逆向分布，如水力、煤炭以及风能等。这些资源集中分布在北部和西部，地理上的客观因素决定了电能的输送方式要通过交直流混合、超/特高压与远距离传统等方式进行，实现能源的合理应用于优化配置。而这些输电方式在具体的实施过程中可能存在潜在威胁和安全隐患。同时，电网规模大说明电能的传输容量大，公共线路的利用率高，容易使交直流线路的继电保护受到影响。

1.2配电网发展的滞后问题

电力供应单向消费模式常会致使电网与用户之间出现缺乏互动的现象，从而致使负荷“峰谷”出现差额大的现象，阶段性的用电负荷率也较低。同时想要降低投资金额和节约能源，以及提升用电的效率就需要强化智能电网系统。增强用户和电网之间的互动，并调动用户的积极性。电网系统则需要不断满足用户对于送电能力的反馈，配网则需要对继电保护系统技术进行一定的调整，特别是在多种可再生能源（光伏、风能、垃圾、淤泥等）不断引入网内的现状下，增强用户终端输电入网的继电保护设备的性能与功能，切实为负荷—电源交互提供安全有力的保障。

1.3新能源电力发展的规模化

近年来，我国的新能源正逐渐被应用于电力系统中，从现实角度来看，新能源电力的发展是为了更好地优化能源的供应结构，降低电力系统消耗煤炭等不可再生能源。太阳能、潮汐能等新能源与电力负荷呈逆向分布关系，决定了其要主要通过规模化的发展方式接入到电网中被利用。但在实际运行中，新能源电力的随机性、间断性使得其显得有些不可靠，可调度性也不高，当电网承载力不够时，其稳定性和安全性也随之下降。并且，新能源电力在并网过程中，线路中的电流会发生很大的改变，影响了电网系统的有功功率与无功功率的分布，从而增加了电力系统控制的难度。

2、智能电网环境下的继电保护问题对策

2.1构建继电保护信息平台

信息平台能够快速地收集智能电网环境的运行状态与数据，其中最主要的是为信息提供平台。在智能电网环境下，应围绕动态监控开展继电保护平台的建构，促进继电保护的发展速度，达到继电保护与智能电网同步发展的目的。因此，改善我国智能电网环境下的继电保护能力首先应完善我国继电保护信息平台。

2.2强化继电保护信息的传输

随着智能电网的建设的普及，继电保护信息的传输压力也越来越大，因此在继电保护的未来发展中，强化信息传输能力无疑是重要的。通过强化信息传输能力来完成继电保护的分层分级，这不仅可以为智能电网提供优质的保护，同时也能提高继电保护的信息传输效率。因此强化继电保护信息的传输能力是满足智能电网需求的必要手段。

2.3完善继电保护系统

首先，可以将智能传感器应用于继电保护系统中，这样能够发挥传感器的优势，在获取更多的设备运行信息的同时，将设备运行参数转换为继电保护实现的重要依据，通过这样的方式可以保障继电保护系统的动作执行的可靠性。然而在智能电网设备的外部接线的运行过程中，自然环境的影响是不可避免的，如风霜等天气是极易引起接线振动等问题的。因此，在设备是否发生故障的环节中，不能只依靠单一指标，而应该综合分析全部设备的震动特征。为了做到综合的分析，可以将变压器中的震动传感器的非正常振动作为发生错误的信号，从而进行是否发生故障的判断。同时也应大量应用人工智能分析系统，将温度、湿度等参数也列为参考指标。

3、智能电网环境下给继电保护带来的改变与发展

3.1数字化发展趋势

可以说数字化发展，是目前智能电网环境下继电保护所显示出的最大特点，具体表现在：测量手段的数字化、信息传输的数字化。其中，通过数字接口与电子互感器能够实现测量手段的数字化;而通过光纤网络传输数字信息则可以实现信息传输的数字化。尤其是电子互感器的体积往往较小且绝缘能力较好，因此，充分利用光电转换器对电网运行情况进行测量，不行能够拓宽电网信号的传输频带，还能够增强暂态性能，消除在互感器测量上的误差，提高了测量准确性，降低互感器故障的发生率。所以，在继电保护的未来发展中，还应该充分利用数字化传感器，去进一步精简继电保护装置的辅助功能，提高继电保护水平，从而使继电保护系统能够与智能电网进行最佳配合。

3.2网络化发展趋势

伴随着网络信息技术在智能变电站中的普及应用，网络化发展势必会成为未来智能电网环境下继电保护不可逆转的重要趋势之一。尤其是伴随着网络化发展进程的逐步深化与完善，更是大大地提高了继电保护水平。一方面，促进了智能电网环境下继电保护工作的信息共享，从而使变电站的所有设备都能够紧密地联系在一起，扩大继电保护范围;另一方面，促进了智能变电站的信息傳递，使信息传递变得更为准确、及时，从而实现对整个智能电网的全方位监控，有效提高智能电网运行的准确性与运行效率。

3.3整定自动化发展趋势

我们都知道，在传统电网中，继电保护系统针的多半是被保护线路，因此其保护范围也往往较小，且具有一定的局限性。也就造成了在保护定值上也存在着一定的偏差，导致继电保护的不足以及缺陷。所以，如何让智能电网环境下的继电保护工作对整个电网系统内所有的电力设备、被保护线路紧密地连接在一起，对其进行有效的整体保护则成为未来继电保护发展的重要趋势。而要想做到这点，必须整合电网系统中各部分的运行信息，对继电保护范围进行扩大，实现继电保护的分布协同，从而对继电保护的实时性与准确性进行有效地提高，从而走向整定自动化发展趋势。

3.4输电灵活化趋势

可以说输电效率的大大提高，对整个电网系统控制上的灵活、有效都是智能电网智能化发展的重要体现。而能够做到此点的根本原因则在于静止无功补偿器、电能质量控制装置在智能电网中应用，从而对电能质量、系统潮流做到有效地控制。同时，在我国电网中交、直流混合输电技术的应用与发展，电力电子元件的应用，也在很大程度上提高了输电灵活性，给智能电网环境下的继电保护工作带来了巨大的革新与良好的发展。

4、结束语

随着电力行业的不断发展，智能电网建设已经成为必然趋势，而且其建设步伐和深度也将越来越快，为了适应智能电网的发展，继电保护技术也要进行一系列的技术革新，满足智能电网的运行需求，保证继电保护装置在智能电网中能够发挥出相应的保护作用，并且不断推动智能电网的建设发展。

参考文献：

[1]赵德芬.浅析继电保护在智能电网应用发展中的点点见解[J].中国科技博览，2016（4）.

（作者单位：国网盘锦供电公司）