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摘要：伴随智能电网快速发展，无论是分布式发电还是交互式供电，都对继电保护有了更高的要求。智能电网可以满足新时代所有用户的电能质量需求，容许各种不同发电形式的接入，启动电力市场以及资产的优化高效运行。但它的实现需要得到继电保护的可靠保障，继电保护设计成为当前智能电网建设中的重中之重。鉴于此，本文对智能配电网建设中的继电保护问题及措施进行了分析探讨，仅供参考。
关键词：智能电网；继电保护；问题；措施
一、继电保护技术特点
1、继电保护作用
继电保护是维持电网正常供电的重要保障，在遇到设备故障时，可以自动、快速且有选择的切除系统内故障设备，确保不会对其他设备与系统产生破坏，避免大范围停电事故的发生。如果供电系统处于异常状态，继电保护装置还可以想值班人员发送告警信息，通知其及时采取对应措施处理，提高供电可靠性。传统电力系统电源处潮流流向为单向，而继电保护设备输入的为本侧电气量，包括三相电流Ia、Ib与Ic，以及单相电压Ua、Ub、Uc，保护装置对上述电气量进行判别，完成相应保护动作要求。而如果面对的为复杂度更高的线路光线差动保护，输入量则为被保护线路对侧电流。
2、继电保护原理
智能电网在运行过程中，想要实现对系统设备的全面监控，需要通过传感器对发电、配电、供电以及输电各环节信息的全面收集以及整合分析，完成整套电网系统运行状况的实时监控与保护。继电保护技术在智能电网中的应用，除了可以有效保护系统传感器信息外，还可以对其他设备信息进行保护。这样在共享信息时，就需要仔细核对各项信息，保证信息时效性与准确性。另外，如果系统内保护装置出现故障，继电保护可以通过自身及时恢复的功能，将故障影响范围最小化，来保证智能电网运行的稳定性。如图1所示。
二、智能配电网建设中继电保护的现存问题
1、用电负荷增大
在我国社会和经济的快速发展下，城市化进程不断加速，城市人口的数量与日俱增，生活和生产用电量也越来越多，导致城市用电负荷持续增大。这就显著加大了供电企业的运营压力，为了满足社会需求，供电流程数量不断提升。而供电流程数越多，供电系统的负荷量将会更大，在此情况下，电网中配电设备和电表出现故障的概率也在不断提高。除此之外，城市配电网管理力度不够大也是导致用电负荷增大的一大原因，包括对偷电、违规用电的用户没有给予适当的管理和处罚等，都使得配电网的用电负荷增大。
2、网络结构不合理
（1）配电线路方面有五点缺陷：①电网线路的不合理的布局，导致近电远供，迂回供电等；②不合理的电网规划，电源点距离负荷中心太远，导致电能输送过程太长；③配电线长期使用过程中，不可避免会产生破损、污秽、老化，导致线路不够绝缘，阻抗，泄露等情况也频繁发生；④电线导线截面过大，过小导致线路长期运行状态不佳；⑤线路的耗损情况居高不下，跟影响电网流动的无功功率不无关系。（2）需要改进的还有配电设备：①配电变压器与负荷中心之间的路程太远；②着重利用低耗能的配电电压器；③配电电压器的容量要与负荷相匹配。
3、线路故障
在实际的配网工作过程中就存在严重的安全问题。例如，当城市配网建设遇到外界恶劣环境影响时，就会出现一定的问题，因为我国在城市配网建设过程中所采取的大多为架空线的方式，这对于正常情况来说，架空线的应用能够具有非常大的安全优势，但是当架空线遇到恶劣天气时，例如暴风雨天气，就会造成城市电路线路出现不稳定的现象，而相应的修复工作也非常困难，这样就不能够保证线路具有良好的安全稳定性。
三、智能配电网建设中的继电保护问题解决方法
1、配置文件
继电保护功能想要得到实现就需要二次回路的保护，在此过程中，二次回路的正确性及完整性对继电保护装置具有非常明显的影响。智能变电站以光纤代替电缆后，就能够实现信息的高度完整及分享，二次回路的信息流向、连接关系可以全部有相关的配置文件解决，配置文件一般为SCD，所以，SCD文件的完整性及正确性就需要进行有效的控制及把握。当前，对于SCD文件的控制把握手段就需要试验验证和离线可视化审查。
2、积极应用新技术和新思想，保障高继电保护质量
在智能配电网下，各项新技术的能够被灵活应用，配电网的智能化改变了以往线路出现故障会停止运行的弊端，且为各项新技术的应用提供了重要基础。除了新技术的应用，新思想的应用也必不可少。例如目前在继电保护中应用越来越广泛的自适应保护思想，这种思想在以往的配电网中，只能分析和调控线路的运行情况，作用单调且适应范围小、灵活度不够高。由于传统配电网没有智能化，整个配电网的信息和状态得不到实时的精准监测，获取到的信息存在延迟且精准度不够高，不能为继电保护的自适应思想提供重要的参考依据。而智能配电网下，借助其信息化、数字化的优势，自适应保护能够充分发挥其作用和价值。通过信息化技术，整个配电网的信息和状态都可以被精准、实时监控，为继电保护自适应思想优势的充分展现提供了重要的数据基础，从而实现通过网络对线路的运行状况进行分析和调控，保障高继电保护质量。
3、选择可靠系数
根据短路电流进行整定的保护，即无时限保护，需选择相对较大的可靠系数；按照和相邻保护所对整定值相互配合的保护，需选相对较小的可靠系数；如果保护动作的速度较快，则应选择相对较大的可靠系数；根据不同原理及类型保护进行整定相互配合时，需选择相对较大的可靠系数；运行过程中设备参数发生变化，或条件较差无法实现准确计算时，需选择相对较大的可靠系数；短路计算过程中，如果存在零序互感而使计算难度增大时，需选择相对较大的可靠系数；如果整定计算过程中存在附加误差因素，则需要选择相对较大的可靠系数，比如在整定配合过程中采用曲线法将明显增大误差。
4、保护装置配置
在最小保护范围内将输变电元件切除，是保障系统可靠供电的关键方法，对于原有后备保护配置会大范围切除非故障元件，不仅会降低系统稳定性，同时还会造成停电事故范围加大，必须要进行优化分析。或者是常见的主保护与重合闸配合，很容易造成系统受到二次故障冲击，而降低系统供电安全性。根据此在进行设计时，可以应用同塔双回线六相综合重合闸方式，即在输电断面功率处于2141~4799MW范围时，同塔双回输电功率可以占到52%，应用六相综合重合闸方法，可以提高暂稳定极限值，即便是系统出现永久跨线故障，也可以保证三相运行正常。另外，还需要确定最佳整合时间，以专业数值积分计算程序完成系统暂态能量的计算，作为最佳整合时间确定的依据。如果单相重合为最佳时间重合，能够提高5%~11%对应故障暂态稳定极限值。并且，三相重合闸，暂态稳定极限可提升的幅度更大。故障点距离、传输功率以及保护动作时间对最佳整合时间产生的影响比较小，但是暂态能量会随着重合时间的变化而变化，因此在实际设计中，需要应用离线计算所得最佳整合时间。
结束语
综上所述，智能变电站二次继电保护对于智能变电站的运行维护来说具有非常重要的意义。当前，我国智能化技术水平还不够完善，同样还存在许多问题，所以，就需要进行电力事业的不断发展，并不断进行继电保护二次安全措施建设的提升，进而实现智能变电站技术的快速发展。
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论文作者:陈茜1,李晓黎2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：继电保护论文; 智能论文; 电网论文; 配电网论文; 线路论文; 系数论文; 故障论文; 《电力设备》2018年第20期论文;