摘要：近年来，我国社会经济迅猛发展，社会生产力以及人们的生活水平都得到了根本性提高，这对于电力系统也提出了新的要求，目前我国重点发展电力电子化、绿色低碳经济，综合多种发展态势，继电保护技术面临着前所未有的挑战，本文具体对当前形势进行了分析，深入探讨了的继电保护技术发展需要坚持的原则，并且对未来的可持续发展方向进行了系统论述。
关键词：电力系统；继电保护；挑战与展望
中国电网是世界上最大的交直流复杂混联电网，随着近年来的飞速发展，已经确定了交直流混联格局，并且实现了清洁能源的接入，支持世界范围内的环保事业。这些新的发展形势使得电力系统内部特征有着明显改变，同时也对继电保护技术提出了新的挑战。继电保护关系到电网稳定运行，需要具备高度的专业性，能够有效应对各种电网运行风险，并且精确掌控相关形势以及挑战，要坚持创新思维，积极研究先进技术手段，为构建多方位电力系统安全运行防线做出有效贡献。
一、当前继电保护技术面临的形势与挑战
（一）复杂大电网故障特征出现明显变化
目前电网系统在快速的推动特高压、直流输电建设，增强了复杂大电网一体化相关特性，电网的故障越来越趋于复杂、整体。交流线路故障等经常出现的问题都有可能引发区域内直流换相失败，进而造成较大程度的系统故障，影响的范围十分广泛。这种故障全局特性对于继电保护提出了高度要求，对于直流控制保护系统的技术能力以及相关系统协同配合都提出了更为严苛的要求。
随着大量的电力电子设备的接入，传统的电网系统结构被拆分重组，相关参数产生变化，这样一来其本体控制保护系统在故障期间的动态过程会增强故障的复杂性，造成短路电流以及正常负荷电流差异减小，同时还包含了大量的暂态谐波分量，传统的继电保护技术需要进行升级或者改变，才能够适应电力电子化电网安全运行需求。
（二）当前继电保护技术存在的问题
首先，现有的交流保护不足以满足电网需求，虽然同传统的交流电网相比，当前继电保护技术已经有着比较明显的领先，不过在交直流混联电网格局基础上，交流保护技术还需要进一步的加强，尤其是在开关故障举动以及电流互感器方面，此外，后背保护性能也需要提升。
其次，直流控制保护设计对于大电网运行适应性还不够。随着国家电网电力承载量的不断提升，交直流、送受端已经出现了强耦合联系，这种情况下，直流输电系统运行稳定性能够深刻影响到电力系统的安全性，如果直流控制保护系统出现问题，就有可能导致整体系统的安全故障。现如今，在技术方面还存在着局限性，整体设计没有从整体出发，多回直流间缺少协调性。直流控制保护系统的标准化程度低，存在较大安全隐患。
此外，智能变电站目前正在试点进行中，这也需要继电保护技术进行创新，而在这一过程中，电网运行容易出现保护速动性以及可靠性降低、运维难度增加等问题。同时，随着“三集五大”体系的构建，继电保护技术支撑手段需要进行更深层次的升级，才能满足变电站无人值守要求。包括鉴定计算以及在线核对智能化水平、继电保护设备的状态评估精细化、在线监测以及分析实用化等方面。
（三）新技术为继电保护发展提供机遇
随着科学技术的不断创新，近年来，传感器、计算机、信息技术等等都得到了飞速发展，这也为继电保护发展提供了机遇。芯片技术的发展能够大大促进处理能力，并且对于能量的消耗也有了明显的降低，信息通信技术则使通信速度、传输带宽能够得到有效增长，并且稳定性也会大大增加。电子互感器能够更加准确的获取到相关测量信息。此外，目前的云计算、大数据等先进技术都能够用于继电保护方方面面，这些能够有力促进智能变电站和直流换流站运维检修技术创新。
二、继电保护技术重点发展方向
（一）即插即用的就地化保护
随着智能变电站的不断发展与建设，二次系统趋于复杂多变性，缺少标准接口，同时其安装以及运维工作都十分难以展开，尤其是在电网规模进行了迅猛扩张之后，二次系统已经成为了电网系统中比较突出的问题，需要全面革新继电保护技术，从而满足电网新特性对于继电保护提出的要求，促进我国智能变电站技术进步。
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1、即插即用的就地化保护技术特征
第一，采样数字化。电子互感器能够将数字信号直接传达给保护装置，在这一过程中不用依靠外部系统，能够准确实现保护功能。
第二，保护就地化。对于保护设备的设计要尽量向小型化发展，并且要做好设备的防护装置，加强低能耗设计。可以方便工作人员进行就地安装，由此缩减信号传输距离，促进独立性以及速动性。
第三，元件保护专网化。主要指的是元件保护对于间隔数据进行分散获取，设备之间利用光纤进行连接，进而形成稳定性较高的专用网络，能够保障其保护能力不会受到变电站SCD文件的变动影响。
第四，信息共享化。智能管理单元作为保护与变电站监控接口，应该采用彼岸准通信协议，进而实现保护与变电站监控的信息数据共享。
2、利用技术创新提高管理以及检修水平
就地化保护根据电压等级对智能管理单元进行双重配置，实现信息的集中管理，进而促进保护与变电站监控之间的信息共享，并且智能管理单元不会受到变电站SCD文件变动的影响。积极推动仿真调试平台的建设，能够做到对实际作业场景的还原，实现多方位检验测试，提高工作效率。即插即用的保护技术需要关键技术的支撑，主要包括了高集成度一体化板卡、高可靠防护设备、元件保护高可靠专用网络以及标准化连接器四种技术。
（二）优化配置的后备保护
随着社会生产以及人们生活对于电力需求的不断提升，电网的规模还在持续扩大，电网的运行方也出现了多变趋势，后备保护配合逐渐复杂，增长了开关失灵保护切除故障时间。此外， 随着自耦变压器、短线路群的实际应用，造成了整体协调度较低，后备保护缺少灵敏度。现如今的保护体系中比较依赖就地或者有限的远方信息，这样一来容易造成故障过长延迟，提升了直流换相失败概率，不符合当前电网运行安全需求。
针对这种情况，网络化通信以及信息共享技术的应用可以增强继电保护控制系统的可持续性，进而全面改良传统继电保护控制系统性能，通过多维度信息共享技术的实际运用，能够提高后备保护的动态性能，进而提高整体的复杂交直流电网稳定运行能力。
（三）智能化运维系统
通过移动互联技术的实际应用促进继电保护运维技术创新，针对智能站配置文件管控进行有效强化，进而促进信息化装置、智能化监控等系统的实现，实施智能化高效检修，提高现场智能感知和作业能力。由此一来，可以有效的提高继电保护工作效率，促进运维工作自动化水平提升。
（四）继电保护支撑平台以及前瞻性技术
在当前大数据时代，应用相关信息技术推动继电保护信息化发展，搭建设备保护运行管理平台、智能化校核平台以及设备在线监视预警平台，优化继电保护专业管理的精细化程度，实现智能整定与在线分析。此外，还需要实现一些前瞻性技术的研究与应用，促进半波长及超导等新型输电方式应用，进行基于故障暂态量的故障预警与保护、柔性交流输电等电力电子设备控制保护技术相关研究，不断提高继电保护技术水平，满足未来电网的安全防护需求。
三、结语
综上所述，继电保护技术的发展与建设必须要围绕着现代化电网需求展开，要增强新型技术的实际应用，综合理论、构建模式、硬件装置等多方面内容进行研究，随着电网事业的不断蓬勃壮大，继电保护技术必须要进行根本变革，要实现传统向现代的跨越，在未来要依照可靠的发展方向进行技术升级，实现响应计划的科学合理制定，进而实现继电保护技术的持续稳步推进，全面促进我国电网事业进一步发展。
参考文献
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[3]曲连生，马玉慧.浅谈继电保护及自动化技术发展前景[J].工业，2016，（9）：00252-00252.
论文作者:曹鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
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