摘要：智能电网采用了数字化技术、网络信息技术、计算机技术等先进的技术手段, 是一种新兴的电网操作技术, 是未来电网系统的主要发展方法, 展现了人们生活的迫切需要。继电保护装置是智能电网正常运行的前提和基础,对于实现电网体系的数字化和自动化具有重要的意义。本文旨在探讨智能电网对继电保护发展的影响。
关键词：电网系统 继电保护装置 智能电网
随着当前技术的不断进步, 大量新兴技术在不同领域得到应用,电网也顺应时代发展开始迈入智能化。随着技术进步,现代智能电网已从概念阶段迈进具体实施阶段。因其具有比以前更优良的特性,被认为是当前世界电力系统主要的发展方向,并被广泛应用于不同国家的电力系统。随着国内智能电网建设的不断推进和发展,智能电网将对传统电力系统的形态造成巨大的改变。继电保护作为保护国家电网运行的有效技术手段,势必面临着智能电网对继电保护提出的更高要求;而众多先进的电力技术不断投入使用,也对继电保护造成了重大影响。下面笔者将从多个方面全面探究智能电网对继电保护发展的影响。
1.智能电网的特点
智能电网的快速发展， 必然会对传统电力系统的形态进行改变，使得数字化变电站技术、电子式互感器、广域测量等技术得到广泛的推广和使用，并为电力系统继电保护器带来一定的影响。现如今智能电网的快速建设和发展， 使其具备以下五个特点：（ 1） 自愈性。智能电网能够全面地监测和预测相对复杂电网系统中的问题和故障，并减少电网运行过程中故障的发生，并对电压的不稳定现象进行快速的解决，提高电网系统的供电质量。（ 2） 安全性。智能电网的使用可以使电网在计算机的监控状态下或者是自然状态条件下安全运行，能够更好地识别和应对人为因素对电力系统的破坏以及自然灾害的破坏。（ 3） 兼容性。智能电网能够支持分散电源的使用。标准化的电力系统平台以及通信界面可以对燃料电池、生物能、风能等再生能源进行发电，并以简单的方式使用。（ 4） 交互性。智能电网的使用，用户可以对自己的用电设备进行很好的控制，不管是在工商业用户，还是家庭用户，电网都将会与智能建筑物的管理系统进行相互的连接，为用户管理提供能源，并减少相对应的能源损耗。（ 5） 高效性。智能电网的使用，可以将输配量比进行不断的优化，使电力系统的运行成本降低。同时，还可以对输电网的输送能力进行有效的提高，使得电网的输送量达到最优化，减少了电能的损失。另外，智能电网的使用还可以对电力的输送以及当地负荷匹配的问题进行更好的协调，使得电力的作用得到充分的发挥。
2.智能电网对继电保护的影响
2.1数字化
数字化是智能电网的一个重要特征，就继电保护来说，其数字化主要包括两个方面：实际测量手段的数字化与信息传输方式的数字化，电子式互感器以及数字接口在继电保护中得到了广泛应用，模拟量电缆传输以及状态量电缆传输是传统变电站主要采用的传输方式，随着智能电网的发展，以光纤为媒介的网络数字传输将逐步取代以上两种传输方式。
光电转换原理是电子式互感器主要用到的测量原理，电子式互感器不但体积小，而且具有很好的绝缘性。传输频带宽，具有很好的暂态性是其给继电保护带来的主要优势，有效避免了传统互感器的测量误差以及暂态特性，能把电力系统的具体运行状态信号向二次侧很好的传输，随着我国逐步推进智能电网建设以及逐步推进智能化仪器、设备，电网运行中将不再使用传统互感器。
电子式互感器使用的是网络接口，其与智能断路器的连接借助的是网络保护装置，这样可使二次回路的接线大幅简化，设备维护更方便。
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2.2网络化
随着我国开始逐步推进变电站的数字化建设,电力系统的发展随之开始迈进网络化阶段,这些极大地变革了继电保护的现状,主要包括两方面。首先是变革了信息的获取方式。变电站的网络化建设将变电站的所有设备信息实现了网络共享,不再局限于只保护自身设备。其次是变革了信息的传输方式。信息传输方式向网络化的转变使得控制信号在整个电力系统中能够更加及时和精准的传递。
2.3广域化
随着电网信息化进程的不断推进，继电保护器信息的专用网络也得到了不断的建设，成为了智能电网控制的重要组成部分。虽然继电保护信息网络的建设不是服务继电保护器，但其提供的广域信息可以提高继电保护器的保护性能。
2.4输电灵活化
输电效率高，易控制是智能电网的一个重要特点，一些灵活输电设备如可控串联补偿装置、无功补偿装置、STATCOM等必然会大量应用到智能电网中，加之交直流混合输电是我国电网的重要特征，这也大幅增加了电网中实际装置的非线性可控元件。大量应用了电子器件的智能电网出现故障暂态的过程必然会不同于只有同步发电机的传统电力系统。复杂的电网暂态过程，与可灵活控制的电网运行使得电网具有了多变性，这对当前继电保护的保护能力提出了更高要求。
3.智能电网继电保护所需注意的问题
3.1利用数字化技术提高继电保护的工作性能。
在智能电网中采用数字化的继电保护装置，可以减少互感器的故障,降低电网中的二次回路断线以及接地过程中出现的故障。利用智能电网中信息真实性和共享性提高继电保护的定值功能, 简化电网中的保护功能提高数值传感器的继电保护的整体性能实现电力网络智能的快速发展。
3.2改变继电保护器的配置形态
由于智能电网所具备的数字化以及网络化的特性，使得继电保护器的信息获取和发送都发生了很多大的变化，以及继电保护器主保护的性能也得到了不断的提升。同时，继电保护器的配置也会因为网络共享的信号而发生变化，因此，在对信息进行共享的同时，还必须对继电保护器的配置状态予以改变，从而提高继电保护器信息传输的安全性和准确性。
3.3提高继电保护器安全自动装置的性能
智能电网信息广域化的广泛推广和使用，使得继电保护器的安全自动装置得到了有效的提高，并最大程度地改善了继电保护器装置的延时整定，从而使得大范围定点事件的发生得到了有效的避免，从而确保了电网系统安全稳定的运行。
4.总结
总之，电网智能化建设给电网带来了很多变革，未来电网将朝着智能化的方向发展。随着智能电网建设的逐步深入，一些新技术、新设备也开始大量应用于建设中，这必然会给继电保护专业带来革命性的变化，对此继电保护必须抓住机遇，迎接挑战，与智能电网的建设步伐跟进，要能适应电网的智能化发展，以便在技术上支持智能电网建设。
参考文献:
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论文作者:姚燕慧
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/18
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