古海江
（国网冀北电力有限公司承德供电公司 河北承德 067000）
摘要：智能电网作为当今世界电力系统发展变革的最新动向，已由最初模糊的概念到了具体实施阶段。但是对于智能电网的继电保护问题也必须从传统走向现代，不断提高继电保护技术。本文围绕着智能电网的继电保护问题进行了探讨和分析。
关键词：智能电网；继电保护；技术探讨
1 智能电网的概念和优势
智能电网是以物理电网为基础发展起来的，它结合先进的传感测量技术、嵌入式自主处理技术等建成高速双向集成通信网络，实现了电网内各类信息高效、准确的传输和采集，有效提高了电网的传输能力，保证了供电的可靠性和安全性，而且优势也比传统电网明显。
智能电网的优势是：①智能电网采用新技术实时监测电网动态，使得各电力节点的电力运行单位和工作人员可以灵活、有效地调动电力能源。在负荷高峰期，持续、稳定满负荷运行能够实现发、输、配、用电的最优匹配，从而提高电网的运行效率及其稳定性。②智能电网拥有强大的预警系统和故障预判能力，能够及时、有效地降低电网故障发生的概率，缩小故障范围。即使在电网发生大扰动的状况下，仍能保持相对稳定的供电能力，不至于整个电网崩溃。③智能电网为分布式能源合理、稳定并入电网提供了有力的技术保障，推动了新能源技术的发展，实现了绿色能源的持续、有效利用。④全面提升电网自动化水平，提高运维人员的生产管理水平，实现电源点、电网构架、负荷点的相互协调，不仅能够保证电网架构的经济性、高效性、开放性和透明性，还能够降低运行成本，提高能源整合的配置效率。⑤对于终端用户，运用智能电网能够显著提高电能质量，满足用户的多样化需求。
2 智能电网继电保护的构成
继电保护是实现电力网络及相关设备监测保护的重要技术，向计算机化、网络化、智能化，以及保护、控制、测量和数据通信一体化发展是该领域的长期发展趋势。智能电网的分布式发电、交互式供电对继电保护提出了更高要求，一方面通信和信息技术的长足发展，数字化技术及应用在各行各业的日益普及也为探索新的保护原理提供了条件。智能电网中可利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控。然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合，最后对数据进行分析。利用这些信息可对运行状况进行监测，实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。另外，对保护装置而言，保护功能除了需要本保护对象的运行信息外，还需要相关联的其他设备的运行信息。保证
故障的准确实时识别，还保证在没有或少量人工干预下，能够快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生。所以智能电网继电保护装置保护动作时不一定只跳本保护对象，有可能在跳本保护对象时还需发连跳命令跳开其他关联节点，也有可能只发连跳命令跳开其他关联节点，不跳开本保护对象。图1为智能电网继电保护构成示意图，在智能电网中，通过监控系统对本保护对象和其关联节点的运行状况进行分析和决策，实时调整相应继电保护装置的保护功能和保护定值，使保护装置适应灵活变化的运行工况。同时由保护功能决定参与故障判断的电气量信息和保护动作策略。
3 智能电网的继电保护技术
基于智能电网的继电保护技术的发展趋势是计算机化、网络化和智能化，以及控制、测量、保护和数据通信一体化。继电保护装置是利用先进的半导体处理器技术，以高速的运算能力和良好的存储能力、优化算法，运用大规模的集成电路，以及众多成熟的技术，比如数据采集技术、模数转换技术、数字滤波技术以及抗干扰技术等，因此和传统的继电保护装置相比较，系统响应速度和可靠性都得到很大程度的提升。
然而，智能电网在改变了传统电力系统形态的同时，也对电力系统继电保护产生较大影响，下文主要对基于智能电网的继电保护技术进行研究。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.1 智能电网继电保护构成
智能电网对继电保护提出更高的要求，同时通信技术和信息技术的发展，以及数字化技术的应用，都为继电保护的发展提供了技术支持。基于智能电网的继电保护技术可以对发电、配电、供电以及输电等相关设备进行实时监控，并将数据进行收集整理和分析，通过这些信息可以得到智能电网的运行状况，如有异常，也是通过网络系统将数据传送给控制中心，并及时作出处理，以确保智能电网功能和保护定值的远程动态监控。
智能电网的继电保护技术在实行保护功能时，并非仅仅针对本保护对象，有可能在本保护对象之外需要发连跳命令，以跳开其他关联节点，或者是仅仅发出连跳命令，不包括本保护对象。基于智能电网的继电保护技术需要具备智能化的故障诊断功能和自我隔离和修复功能，如果电网关联设备发生故障，可以对其进行迅速隔离，以防止发生电网运行事故。
3.2 智能电网继电保护核心技术
基于智能电网的继电保护技术的核心技术主要有以下几个方面：
（1）广域保护技术
广域保护技术即是针对电力网络系统的子集，把子集认作是进行电网运行障碍分析和处理的最小单位，在一定范围内进行继电保护信息的采集和分析，迅速找出故障原因，及时进行处理，广域继电保护包括安全自动控制和继电保护，前者是为了给电网自我控制和修复提供更多的解决方案。其中，广域继电保护的最为关键的作用就是可以在根本上解决了传统继电保护整定配合复杂的难题，从而促进了继电保护自适应能力的提高。
（2）保护系统重构技术
基于智能电网的继电保护技术中，现代智能电网要求继电保护自适应装置可以进行适当的改变，其中涉及保护系统的重构技术。其实，继电保护系统本身就具有重构功能和自我诊断功能，甚至还可以在继电保护元件无法正常工作时，自动去寻找替代元件，以恢复继电保护的功能。因此，为了能够达到上述要求，应该对继电保护装置进行重新构建。
（3）电子式互感器、合并单元、智能终端等智能设备的应用。
在智能电网的完善当中，智能一次设备的安装及二次设备的光线网络化，为电网运行数据信息的实时高效采集提供了技术支撑，为智能电网对自身状态进行分析，尤其是进行评估工作，提供更加准确的运行信息，从而促进继电保护系统性能的提高。
电子式互感器是用以传输正比于被测量的量，供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。电子式互感器与传统电磁式互感器相比有较大优势：电子式互感器没有铁芯，没有传统互感器的磁饱和和铁磁谐振问题，抗干扰能力强；动态范围大，一个电子式互感器可以同时满足计量和保护的需要；二次可直接输出数字信号与其他智能设备接口，满足智能电网的要求。
（4）网络交换机及光缆的大量应用
常规变电站综合自动化系统只有站控层交换机，所有保护测控装置均连接至站控层交换机。智能变电站除了站控层交换机还需要配置过程层GOOSE交换机和过程层SV交换机。过程层交换机要求较高，目前多采用国外品牌，造价也较高，而站控层交换机多采用国内品牌。
结束语：
对于智能电网来说，继电保护装置是维护其安全稳定运行的基础和关键，继电保护装置起着将电网故障与电力控制系统隔离、防止事故扩大的作用。因此，对智能电网时代的继电保护技术进行探讨和分析，可以为我国智能电网的安全运行和建设提供基础和保障，使得我国继电保护管理水平的总体工作目标得到进一步提升，为我国智能电网的建设和铺垫工作提供基础和保障。
参考文献：
[1]江盈文. 智能电网继电保护技术研究[J]. 农业科技与装备，2014，（06）：49-50+54.
[2]徐健. 智能电网继电保护技术探讨[J]. 中国高新技术企业，2015，（13）：129-130.
[3]陈建国. 浅析智能电网继电保护技术[J]. 通讯世界，2015，（21）：144-145.
论文作者:古海江
论文发表刊物:《河南电力》2018年10期
论文发表时间:2018/11/16
标签：电网论文; 智能论文; 继电保护论文; 技术论文; 互感器论文; 保护装置论文; 故障论文; 《河南电力》2018年10期论文;