（国网河南获嘉县供电公司 河南新乡获嘉 453800）
摘要：建设坚强智能电网是国家电网公司在电网发展上的重大变革和创新, 智能配电网是建设智能电网战略中的重要组成部分。结合国家电网发展改革的实际需要, 利用先进的传感测量、通信、信息和控制技术, 构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的坚强智能电网的战略发展目标。本文分析了智能配电网建设中的继电保护方法的应用。
关键词：智能配电网；继电保护方法；应用；
随着智能电网智能化和数字化的发展，其可靠性程度不断提高，供电能力不断增强，配电网对保证经济的高效运行起到积极的作用。
一、概述
通常来讲, 智能电网是以发、输、配、用各环节为对象, 将新型电网控制技术、信息技术和管理技术有机结合起来, 以“自愈、安全、经济、清洁”为特点, 实现从发电到用电所有环节信息的智能化, 从而优化电力生产、输送和使用过程的电网。智能配电网是智能电网的重要组成部分。根据国家电网公司提出的智能电网基本架构, 智能配电网也应包含发展基础体系、技术支撑体系、智能应用体系和标准规范体系四个主要组成部分。其中, 发展基础体系是指配电网系统的物理载体;技术支撑体系是指使用先进的传感器、测量、通信和信息技术等作为实现配电网智能化的基础;智能应用体系是指通过对配电网数据流的高级应用, 实现配电网运行方式的灵活可调;标准规范体系是指健全、完善的技术管理方面的标准、规范、试验、认证、评估体系, 这是智能配电网的制度保障。在上述四大体系构架的基础上, 通过电力流、信息流、业务流的一体化融合, 才能实现坚强智能配电网的发展目标。
二、智能配电网建设中的继电保护方法应用
1.智能保护的整定计算。智能保护对故障区域判断与隔离能够实现快速性、准确性、选择性、就地化的统一。智能保护的故障判别原理可归纳为节点智能快速面保护启动，且本节点过流元件动作，判定该节点位于故障点的相邻上游。基于智能快速面保护的故障判别原理，其保护定值可按以下原则进行整定。一是保证线路末端短路故障有灵敏度，智能快速面保护的电流整定值计算公式如下： ，式中：Ｉｍｄｚ为智能快速面保护电流整定值；Ｋｌｍ为灵敏系数（１．５～２）；Ｉｄｚｘ为线路末端最小方式下短路电流。二是可靠躲过所带所有用户变压器的励磁涌流，智能快速面保护的电流整定值计算公式如下： ，式中：Ｉｍｄｚ为智能快速面保护电流整定值；Ｋ 为倍数（７～１２）；ΣＩ为所带全部变压器的额定电流之和。智能快速面保护动作时限应取０ｓ，重合闸动作时间一般为０．８～１ｓ。
2.配电网的多级保护配合。在许多的配电线路中，供电的半径较长，而分段数较少，这样在线路发生故障，故障上游的各个分段开关发生短路时，电流的水平差别很明显，这样就可以采取延时极差和电流定值的方法，进而实现多级保护的相互配合。对于供电半径较短或者是分段数较多的开环式的配电线路，电流的水平差别不大，无法根据电力设置对应的电流值，因此，只能借助于通过保护动作延时时间达到极差配合的效果。
（1）多级极差保护配合是对10kV 出线开关以及10kV 馈线开关进行不同的保护动作延时时间，从而实现对配电网的保护配合。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常来说，部分变电站为了减少短路电流的影响，采用低压侧开关进行过流的保护。同时，为了减少对上级的保护定值的影响，就需要在较短的时间内设置多级极差保护的延时配合。在目前的馈线断路器开关运作中，其机械动作时间为30~40ms，而熄弧时间约为10ms，同时应该将保护的固有响应的时间控制在30ms 左右，因此，可以对馈线开关进行保护动作延时，达到快速切断电流的目的。
（2）利用三级级极差配合。随着开关技术的不断进步和不断完善，无触点驱动技术以及永磁操动机构的应用，极大缩短了保护的动作时间。在配电网中，主要是采用无触点的驱动技术以及永磁操动技术，实现保护的配置。通过对馈线开关设置相应的保护动作延时，开关在30ms 的范围以内会迅速切断电流，这样开关与变电站的级差能够保持一定的选择性，进而实现三级级差的保护配合目的。同时，变压器和断路器以及各种负荷开关都是根据一定的后备保护设计的，后备保护的定值不会发生改变，这样三级保护的配合不会对热稳定造成影响。
3.多级级差保护与电压时间型馈线自动化的配合。重合器和电压时间分段器的相互作用可以有效实现故障隔离，提高了配电网的可靠性和工作效率。主干线理步骤与前面几种处理方式基本相同，分支或者用户的线路发生故障后，相应的开关会发生跳闸，在延时保护的作用下，进行重合，如果是暂时性故障，供电就会恢复，如果出现再次断电则说明是永久性的故障，这样开关是处于闭锁和分闸状态进而隔离了故障。因此，在两级级差保护与电压时间型馈线自动化配合方式下，不会造成全线的断电，在一定程度上减少了故障对整个电路的影响，缩小了故障的危害范围，从而保证了人们的生产和生活用电的正常供给。
4.间隔层中的继电保护。需要将双重化配置应用到继电保护中，集中的配置后备保护，后备保护系统将后备设备的保护和开关失灵的保护提供出来，同时，还需要保护相邻范围内的相连线路和对端的母线，在后备设备电流的基础上对电网运行的问题和故障上进行判断，进而将有效的跳闸策略制定出来。此外，将等级集中配置在全站的全部电压中予以实现，对技术上以便实施的进行调整，对电网运行的具体情况上予以适应。就相同的输电线路而言，对于独立采样可以利用不同的开关电流给予实现，在调整时用主保护的通信口予以实现，进而综合的把握系统电流。并且，可以在电网运行具体情况的基础上，将几套运行方案事先设定出来，进而有效的分析站内的电网系统，将最佳的运行方案选择出来，对智能继电保护上予以实现。
三、带来的挑战
智能电网中的继电保护设备, 其构造和运行原理可能与现有保护设备不同, 需要一个长期的学习过程。由于继保系统构成的原理与现有保护设备有所不同, 可能将使用到广域信息采集系统,而保护动作原理也不单单使用本元件的信息, 因此新的继保设备的使用方法也将与现有的保护设备不同。如果对新设备不熟悉, 将无法进行日常的管理和维护。因此, 继电保护班的工作人员需要不断对新设备的原理、构成、使用方法进行系统的学习。智能电网继保设备的巡检方式与现有继保设备大有不同。在理想情况下, 智能变电站二次设备故障自诊断技术将使现有继保设备的巡检方式进行一次革命。继电保护工作人员将不再需要频繁的对继保设备进行巡检, 可根据智能变电站二次设备故障自诊断系统提供的信息, 进行有针对性的检修即可。
随着智能电网的建设, 其继保系统的自动化程度和智能程度将越来越高。就像继保系统从电磁式保护过渡到微机保护经历了一次飞跃一样,相信从现有继保设备到智能电网的继保设备也将经历一次飞跃, 让电网继电保护系统的可靠性、选择性、速动性和灵敏性越来越高, 性能越来越好,使用和维护越来越方便。
参考文献：
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论文作者:杨波
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/4
标签：智能论文; 电网论文; 电流论文; 故障论文; 设备论文; 配电网论文; 继电保护论文; 《电力设备》2016年第15期论文;