智能电网中继电保护调试技术应用

孙新光

（福建宏瑞建设工程有限公司 福建省福州市 350000）

1 智能电网

传统的电网设计主要采用总线、环状型以及星型三种方式，并且设计的内容也相对繁琐，对于电网的稳定运行甚至还会产生一定的影响。而采用直线设计的智能电网，其自身的原理十分简单，有着较高的运作效率，每一个智能电网中节点都能够成为电源点，为用户提供服务，并且还能够真正实现双向运行的电网线路。作为智能电网的运行节点，分布式电源有着十分广泛的分布范围，进而能够形成整体性的电网结构，并且还能够真正实现独立使用的目标，变化性以及灵活性是智能电网在实际运行过程中不容忽视的特点之一。有相关的调查显示，某地区以智能电网在2018年因继电保护故障造成断电、停电、跳闸等多种故障43 次，其中因为输电线保护和主设备保护(如发电bai 机、变压器、母线、电抗器、电容器等保护)发生的故障18 次；一切机电型、整流型、晶体管型和集成电路型（运算放大器）保护装置故障9 次；电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、纵联保护、瓦斯保护故障等16 次。这些故障的发生直接对当地的企业以及民众造成了严重的损失。

数字化以及网络化作为智能电网继电保护的主要特征，电力部门在进行智能电网继电保护调试的过程中应当高度重视。首先，智能电网继电保护的数字化特征。近年来我国数字化技术有着十分明显的进步与发展，同时也在很大程度上提升了互感器设备的应用性能，大大降低了故障的发生概率，继电保护的二次回路接地问题得到了妥善的解决。继电保护机械设备性能的提升以及保护对象数据信息收集能力的提升在某种程度上能够充分保障所收集到数据的可靠性以及完整性。其次，网络化特征，随着近年来我国网络信息技术的飞速发展，对于智能电网而言，继电保护装置能够采用网络信息技术对智能电网进行有效的优化，促使传统工作的局限性得到突破，为继电保护工作的效果提供充分的保障。

2 智能电网继电保护的构成

所谓的继电保护工作就是指电力元件在受到损坏，无法工作的情况下，继电保护器能够自动地进行跳闸和发出报警，是一种极为有效的保护方式。继电保护装置主要通过及时补救措施来保障设备运行的安全性，控制事态的发展，对修复的过程进行尽量地简化。通常情况下继电保护主要包括执行元件、判断元件以及测量元件等等，进而保障对设备的状态进行合理的测量，对比预先设计的数据，合理地分析继电保护装置的性质以及持续时间等状况，对是否需要发出报警响应以及跳闸操作作出判断。

对于继电保护工作而言，智能电网的交互式供电以及分布式发电都对其提出了更高的要求，近年来不断发展的数字化技术以及信息技术在某种程度上都为研究新的继电保护方法提供了极大的保障。

智能电网主要是利用传感器对关键设备进行有效的监督，并且通过网络收集整合且分析得出的数据，充分地利用这些数据，也能够真正实现远程监控保护电网的作用。

图1：继电保护自我修复的原理

继电保护首先需要实时分析被保护对象的运行状况，更需要整体性的了解其他关联的设备状况，在出现故障的情况下充分保障故障区域被及时的确定，将人工干预的可能性彻底去除，进而真正到达对于故障快速的修复、隔离以及识别等目标，一些小的问题能够被及时的解决，充分避免问题的最大化造成大面积停电的情况发生。

故此，针对智能电网设置继电保护装置的过程中不能只针对自身的保护对象，一些其他的相关设备也有可能发出连跳的命令，跳开其他的关联节点电，进而实现对于整体的保护作用。但是各个电力网络的实际情况都有所不同，针对个别的情况也有可能出现不跳开保护对象而只跳开关联节电的可能性。

3 传统继电保护的局限性

作为智能电网的一个重要功能，自恢复性就是在电网中某一个元件出现故障或者是问题的情况下，系统能够自动切出故障或者是进行修复，促使系统恢复到正常的运行状态。在这个过程中，其能够充分保障供电的可靠性。但是该功能的实现还需要借助本地或者是远程控制设备对于故障进行充分的分析，针对故障的实际情况选择合理的控制方式。在某种程度上而言，智能电网“智能”的主要体现就是自恢复性，这种能力借助继电保护系统的高效选择性、灵敏性、速动性以及可靠性。随着我国特高压电网的迅速发展，当下我国电力网络的及结构不断的扩大，因此在发生短路电流的情况下电流值会出现直接的增加。其次，随着科学技术的发展，当下形成分布式电源网络中开始接入风能、光能以及太阳能等多种新型能源，传统电网的运行方式得到了有效的改变，相应的导致系统等值分析、潮流分析计算、保护配合等问题变得更加的复杂，更加严格的要求整个继电保护系统，考验着整定计算的扩展能力。

4 继电保护技术在智能电网中的应用

4.1 广域保护类型技术的应用

在智能电网中应用广域保护类型的继电保护技术能够充分参照网络子系统的实际情况对电网运行过程中可能会出现的各种障碍进行深入的分析，用个体单位的方式对子集部分进行归类，通过继电保护技术对相关信息以及问题进行分析与研究，对故障发生的原因进行充分的明确，以此为相应解决措施的制定提供重要的保障。在智能电网中应用继电保护技术通常情况下会与继电保护部分以及安全自动控制部分之间产生紧密的联系。这里所说的安全自动控制部分就是针对智能电网运行故障中存在的故障现象进行分析，对故障的解决方式进行明确。而继电保护部分则能够对复杂的故障问题进行有效的诊断，充分明确实际情况，提出更加有效的解决措施，为继电保护技术的适应能力提升提供保障。在应用广域保护类型技术的过程中，电力企业能够真正创建一个具有信息交互性与整合判断性的工作模式，对电网的运行状况进行充分的改善，进而促使传统继电保护中保护动作延迟的问题得到根本上的解决，智能电网运行过程中是否存在故障能够更加快速的评估，智能电网运行的安全性大大提升，促使其真正处于正常且稳定的运行状态。

4.2 继电保护重构技术

对于继电保护而言，智能电网对其有着严格的适应性要求，要求其能够真正根据智能电网的具体运行状态与结构特点相结合，对自身的结构进行适当的调整与改变，因此更应当积极的应用继电保护重构以及自我修复技术，促使继电保护装置的应用效果得以提升。图1 为继电保护自我修复的原理。

4.3 通信与差动保护技术措施

（1）通信技术措施。为了能够充分保障智能电网中继电保护系统正常的运行，应用通信技术措施有着十分重要的意义，充分保障智能电网之间数据传输的及时性[1]。若智能电网之间出现通信系统不完善以及信息传递单向问题，那么继电保护技术的有效运行必然会受到直接的影响。因此，电力部门应当积极保障通信提供的运行速率得到充分的提升，促使智能电网能够真正实现自我校正与自我检测等多种功能。将先进的通信技术措施应用于智能电网中，可以对监测系统的实际情况进行实时的监测，进而确保各种补偿处理工作能够有效的开展，最大程度避免事故问题扩大化的情况发生。

（2）差动保护技术。在智能电网中应用差动保护技术能够保障智能电网与使用端之间的相互衔接更加的紧密，真正实现多接口的同时插入，保障智能电网继电保护各方面的工作效率得到充分的提升。

4.4 继电保护设备的优化

对于智能电网而言，有着严格的实时化管理数据信息需求，其能够真正实现信息的综合分析与控制[2]。对于一些智能电网中继电保护设备信息过多的情况，为避免继电保护控制效果的降低，继电保护工作难以顺利完成。相关部门应当对继电保护设备进行合理的优化，在开展实际工作的过程中应用同步交互的方式对数据信息进行有效的控制，促使智能电网继电保护技术的应用需求得到充分的满足。其次，相关部门需要以智能电网的现状为参照，对继电保护设备进行适当的调整，制定一个相对完善的方案，为继电保护功能性的提升做出保障。

4.5 智能电网中继电保护装置的调试技术

4.5.1 对于回路的调试

首先，针对一次以及二次系统的电缆进行详细的检查，调试电缆的连接，其中主要包括对于开关控制回路的运行状况进行适当的调试，同时调试后台机上开关的状态以及其他信号回路[3]。如若发现了异常情况，应当确保直流电源能够得到及时的关闭，并针对异常和故障的原因进行研究。在进行开关回路调试的过程中，相关工作人员应当严格的控制合闸电源以及直流屏的电源，同时对开关侧的储能电源或者是合闸电源保险是否有效闭合进行检查，随后逐一闭合控制回路开关与装置电源。此外，相关工作人员还需要检查控制回路以及断路器的位置知识等，充分保障正常合闸。在检查的过程中如果出现了不正常的情况都应当对控制电源进行及时的关闭，随后在查找问题的原因。相关工作人员应当高度重视后台机上开关状态的反应。相关调试人员应当对接地刀、隔离开关以及测断路器等分合的过程进行注意检查，确保后台机上所显示的名称以及时间能够对应接地刀、断路器以及隔离开关的状态显示。在进行调试的过程中如果存在异常，应当对接地刀、断路器以及隔离开关辅助触电开闭点的接反反应进行有效的检查。大多数情况下，调试工作人员需要对保护装置以及仪表等多种知识信号状态进行检查，确保继电保护装置的运行情况能够得到真实的反应。因此，在进行检查的过程中，有关工作人员应当对设备上显示的变压器本体瓦斯、压力以及稳定等信号进行调试与检查，确保各个继电保护装置的正常运行。

4.5.2 设备监控功能的调试

首先，装置的遥控功能的检查。相关调试人员应当在后台中遥控断路器分合闸情况进行准确的操作。在遥控失灵的情况下，要对问题的原因进行深入的研究，充分检查直流屏合闸电源以及一次开关处保险的正常性进行检查，确保测控装置处于通电状态，严格控制回路接线的正确性。

4.5.3 设备声音、打印报警功能的调试

首先，相关工作人员应当将声响报警装置按照规范安装在保护动作设备、隔离开关以及断路器等设备中；其次，相关工作人员需要对智能电网直流屏、智能电度表等装置的通讯信息正确性进行检测；最后，完善整个综合自动系统，保障系统的抗干扰以及防雷性能得到充分的完善。

在完成调试工作时，相关工作人员还可以应用万用表的直流电压档对连接片上下端对地电位进行分别测量，但是需要注意的是并不能直接的进行连接片上下端之间电位的测量，最大程度避免出现万用表档位选择不当而出现的误差。通过科学有效的调试工作，确保继电保护装置的安全运行，提升智能电网的运行稳定性，进而为智能电网建设提供有力的保障。

5 结语

总而言之，作为电力系统最基本的安全保障，继电保护装置的调试是一项十分重要的项目工程，电力部门在开展相关工作的过程中应当对其给予高度重视，采取相应的措施合力有效的保护智能电网的各个继电保护装置。伴随着我国不断深入的市场经济，电力系统也应当加快发展步伐，通过各种手段形成更加显著的发展成果，将自身的作用与价值充分的发挥出来。在实际生产生活中，基于智能电网的继电保护工作并没有真正达到成熟的阶段，相关电力部门应当在设计施工以及运行过程中对其报以高度重视，积极采取各种针对性的措施，真正为电力网络的稳定运行提供坚实的保障。