摘要：在我国虽然智能电网建设仍处于起步阶段，但随着国家用电量需求的持续增大，智能电网技术也得到了快速的发展推动和广泛应用。文章在当前常规电网继电保护的运行特性基础上，总结并提炼了智能电网框架下继电保护运行技术的新特性，基于未来智能电网运行需求角度和我国新推出的坚强智能电网计划，探索了关于继电保护技术及其相关的动态整定软件目标功能的新应用。
关键词：智能电网；框架下；继电保护技术；应用探索
前言：
智能电网的投入和使用在中国电力系统发电、输电、配电和用电的各个环节都有广泛影响，它为电网安全首要防线的继电保护系统带来了新的机遇和挑战。在这样的对比下，传统的保护系统的弊端逐渐暴露出来，但是，先进的信息系统也让继电保护有了更好的发展，我们对此的态度应该是积极的，力求逐渐变革电力网络，建立更加合理可靠的保护系统。
1 智能电网框架分析
1.1智能电网框架概述
进入21世纪以后，世界上大部分国家都已经开始结合自身国情，在传统电网技术基础上建立了基于智能化技术的电网系统，实现了对电力控制的高效化。而由于各国之间自身条件的差异，智能电网的框架构建对于不同国家的定义也是不同的，这其中较有共性的观点就是通过现有的信息化手段，利用电力能源开发、发电转换、输配电、供售电以及用户用电实现一个全流程、全范围的统一管理系统，也包括精确供电、互补供电、智能交流、安全供电和提升电能利用率、降低智能电网损耗等技术环节，所以这种技术性、应用性和范围指向性都较为复杂的电网框架就构成了如今的智能电网系统。
1.2智能电网框架特性
在我国，国家电网将智能电网的未来发展定义为“坚强智能电网，充分利用信息科技化。”所以在对一些特高压电网、骨干网乃至各级电网的协调管理与技术发展方面也做到了全部以智能电网框架为基础，以信息技术平台为支撑的未来国家电网发展趋势，形成了电能电力流、互联信息流、多类型客户业务流三位一体化高度融合的现代电网体系[1]。而2014年，美国能源局针对现代智能电网框架作出了研究性报告，以总结美国国内电网及电力产业正在经历的巨大变革，这其中就总结了智能电网框架具有以下七大特征：①智能电网照比传统电网拥有一定的自愈性，即自我修复能力。②它激发了用户去主动参与到电网的运作当中，具有很强的激励性质。③安全防御性能高。④可以为用户提供比传统电网更高质量的电能。⑤具有多种类型发电与蓄电形式，提高了对新能源发电的包容性。⑥可以为电力市场提供更多机会和活力。⑦可以最大限度的优化电力设备的高效稳定运行，而且也能根据国家电力的一些规范标准进行电网运行损耗和费用的降低。
2智能电网继电保护原理
应用传感器在智能电网中对发电、输电、配电、供电等关键的电气设备的运行状况进行实时监控，然后经过网络系统将采集到的数据进行整合，最后对获取的数据进行分析，以此来实现对电网运行状况的实时监控，从而实现对保护定值和保护功能的动态监控和及时修正。对于继电保护装置来讲，保护功能除了需要保护对象的运行信息，还需要相关联的其他设备的运行信息。这就需要做好信息的共享工作，保证故障的准确性时，在没有或少量人工敢于的情况下，迅速隔离故障并自行自我恢复，从而避免大面积停电事故的发生，提高电网供电的可靠性和稳定性。因此，智能电网中的继电保护装置在保护动作时不仅仅要跳本保护对象，有时在跳本保护对象的同时，还得发出连跳指令，跳开其他关联点[2]。
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3智能电网框架下的继电保护技术应用
3.1继电保护综合自动化应用
在现代化的网络环境下，继电保护装置可以看作是一个多功能的计算机装置，而在整个网络系统可以说是一个智能终端。继电保护装置在网络环境下，先通过互联网获得电力系统运行以及故障的数据和信息，或者是先接到被保护原件的数据或者信息然后传送给网络控制中心。据此，我们可以看出，网络条件下的继电保护装置能够在电力系统设备无故障运行的情况下，自动地获取测量、控制通信数据，从而实现测量、控制、保护的一体化功能。而目前，实现智能电网继电保护的综合性的自动化系统条件已经齐备，变电站客户对保护信息进行搜集以及信息的网络传输，还有调度终端服务器对EMS共享数据的读取、故障分析以及稳定分析的计算等难题，现在通过继电保护综合自动化的应用都已经得到了妥善解决。如今，我们面临的技术问题就是应该如何解决综合继电的调度、运动、保护、通信以及自动化综合变电站的建设等问题，也涉及到如何更好地控制运行的设备。因此，在接下来的工作中，我们只要能妥善解决好管理问题，就能够保证继电保护的自动化技术得到顺利实施。
3.2继电保护技术智能化应用
继电保护技术的智能化应用目前已经在电力领域的应用研究工作中拉开了序幕。例如遗传算法、神经网络、模糊逻辑等都已在电力系统的各个领域得到应用。神经网络可以有效地解决很难用方程式来表示或者极难求解的非线性问题，可以通过神经网络的非线性映射方式来解决。而以生物神经系统为基础的人工神经网络的进展最为迅速，具有分布式储存信息、自组织等优点。目前，在电力系统的继电保护中，人工神经网络已经能够实现其方向保护、故障距离判定、故障类型的判断以及主设备保护的功能，例如在输电线的两端系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路，就是一个典型的非线性问题，而通过距离保护的方法很难准确判断出设备故障的原因，给故障的排查带来一定难度，也会造成拒动或者误动现象的发生[3]。但是，假如我们使用了神经网络的方法，通过大量的故障样本的训练，只要样本充分考虑各种情况出现的可能性，就能够准确判别故障发生的地点。同时像进化规划、遗传算法等都具有独特的魅力，能够有效地帮助我们解决复杂的电力系统问题。因此，在电力系统运行中，我们只要能够充分地运用这些人工智能的方法，就可以极大地提高问题的解决速度。
3.3继电保护技术数字化应用
互感器故障的减少以及互感器传输性能的大幅提高，使继电保护不再需要考虑二次回路断线、电流互感器饱和、二次回路接地等常见的互感器故障问题。同时，电气量气息传输的真实性强化了继电保护装置的性能，为工作效率的提高提供了有力保证。目前如何简化几点保护装置的辅助功能，使用数字传感器来提高继电保护装置的整体性能，是我们未来加强继电保护装置利用效率需要研究的核心问题。
3.4继电保护技术广域化应用
随着互联电网区域的不断扩大，电网的电压等级也大幅提高，使得供电的不稳定性和出现故障的可能性大大增加。对此，在电网信息化的进程中，我们可以通过广域测量技术WAMS网络提供的广域信息为后被保护服务，以此来提高自动化装置的性能，保证大型电力系统的稳定性和安全性，防治大面积停电事故的发生。
总结：
总体而言，智能电网的建设已经与时俱进的引入了大量的新能源和新技术，基本实现了以柔性交流输电、动态软件整定和智能传感设备来控制电网设备，调试和检测继电保护的新型技术。正是在这些技术的支持下，基于智能电网框架的继电保护才拥有了更广阔的发展空间，确保了智能电网能力的高效率发挥，直接提升了国家电网运行的安全稳定性和社会经济效益。
参考文献：
[1]成景屏.智能电网框架下的继电保护技术分析与研究[J].江西建材，2017，（14）：199+201.
[2]田杨裔.智能电网框架下的继电保护技术应用探索[J].企业技术开发，2016，35（11）：39-40.
[3]王向东，吴立志.浅析智能电网框架下的继电保护技术[J].机电信息，2015，（18）：130-131.
论文作者:赵磊磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/30
标签：电网论文; 智能论文; 继电保护论文; 框架论文; 技术论文; 故障论文; 神经网络论文; 《电力设备》2017年第25期论文;