康冉昊
（包头供电局 内蒙古 014030）
摘要：和智能网络所具备的特点一样，继电保护的往后发展转变方向就是急需要朝着智能电网、数字、集成、功能、自适应等方面转变，这一趋势无法阻挡，转变后的效果就是为电网建设后的智能化提供足够的支撑。
关键词：输电线路；继电保护；发展
1输电线路继电保护的原理
1.1继电保护的基本要求
继电保护系统在电力系统运行的过程中，要保证可靠性、灵敏性、选择性、速动性。可靠性就是在系统需要进行保护时可靠地运行保护动作，与之一致的是当系统不需要保护时就应该可靠地不进行动作。灵敏性和选择性的要求都是通过继电保护的整定来实现的。灵敏性就是当设备或线路在被保护的范围内有金属发生短路时，按照继电保护的各类保护最小灵敏系数规定动作。选择性就是当线路有故障时，先由故障设备或者线路本身切除故障，当自身无法解决这个故障问题时，才对其他保护设备进行求助来切除故障。速动性，顾名思义就是速度、动作迅速的意思。
1.2继电保护装置设计原则
当输电线路存在安全隐患但仍未发生事故时，继电保护能够避免事故发生；当输电线路发生故障时，继电保护能够有效防止故障蔓延。继电保护能够为电力系统的运行安全提供保障，是电力系统的重要组成部分。继电保护的重要性和其在电力系统中发挥的重要作用决定了继电保护装置必须严格按照国家电网要求和相关规定进行设计，继电保护装置必须采用已经成功且具有运行经验的技术。继电保护装置的设计原则是：从整体出发，重点培养，合理管理，严格管理装置的选型、配置、整定试验等内容，以保障继电保护装置的有效性，为电网的运行提供有力的保护。
2输电线路继电保护类型
2.1电流保护
由于电流速断不能保护线路全长，限时电流速断不能作为相邻设备的后备保护，为了保证迅速有选择地切除故障，常将电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成三段式电流保护，这里所说的电流保护就是三段式电流保护。实际应用中，可以只采用速断加过电流保护，或限时速断加过电流保护，也可以3种保护同时使用。
2.2横纵联差动继电保护
现代高压输电系统在大多数情况下对继电保护的要求都是能够无延时地切除被保护线路的任何点的故障，这也是输电系统运行稳定性的重要保证。差动保护的工作原理是基尔霍夫电流定理，输电线路正常工作或产生区外故障，流入输电线路的电流与流出的电流相等，差动继电器不动作。若本级输电线路发生内部故障，则两侧或三侧向故障点提供短路电流，差动继电器动作。差动保护可以分为两大类，即纵联差动保护、横联差动保护。其中，纵联差动保护的判断故障发生位置的依据是线路两端电流大小和相位。与电流保护和距离保护相比，纵联差动保护在选择性、灵敏性、速动性方面都具有明显优势。对于双回线路，横联继电保护能够及时、快速地切断故障线路，有效保证输电线路的安全性。横联差动保护的优点是接线工序简洁，技术要求较低，故障切断速度快，缺点则是不仅需要配置双回线的继电保护，还需配置三段式电流保护或距离保护，安全保护成本更高。
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2.3含分布式电源的高压输电线路保护
随着智能电网的发展和分布式电源（DG）大量接入输电线，输电线路已成为一个功率双向流动的有源网络，系统的潮流将重新分布，发生短路故障时，故障电流的大小和流向会发生很大变化。DG接入的位置不同，故障电流的大小和流向也会不同，因而对保护动作行为的影响也就不同为了不影响现有输电线路保护正确动作，目前的DG并网技术导则均对DG的容量做出了严格的限制（如不得超过接入线路最大负荷容量的10％），导致无法充分发挥DG的作用。因此迫切需要解决DG对配电网高度渗透后的保护问题。利用自适应速断保护和故障分量实现无通道线路保护，只需要对微机保护的软件进行升级而无需要添加硬件，就能够达到提高保护灵敏度和保护范围的目的；提出一种基于相电流差的故障分量作为保护动作判据的算法，其中相电流差故障分量的获取可通过采集故障后和故障前的数据进行计算得到，该方法能够准确识别保护区内外的故障，减小DG接入配电网后对其电流保护产生的影响具有很好的实用价值。
3输电线路继电保护发展趋势
3.1完善保护配置，改善保护配合
随着科学技术的不断进步。继电保护有了新的内容，应用新原理、新技术是完善配电网保护配置，改善保护配合，减少故障对配电网安全与用户影响的必然选择。如完善保护装置的运行测控、故障监测与通信功能。实现智能保护控制：采用广域保护、差动保护和自适应保护等高级保护或实施配电网自动化等技术措施也是解决配电网保护问题的发展趋势。其中，广域保护指利用两个及以上站点测量信息的保护方法，它具有更加完善的保护性能。可以解决传统保护难以解决的问题。构建广域测控系统，利用其智能终端单元与分布式智能控制实现广域保护，是配电网保护的重要发展方向。
3.2网络化继电保护系统
在数字化的基础上，通过整体网络的链接，能够实现大系统的控制和运行。即常规的继电保护能够实现单独装置设备的保护控制或是部分线路的控制，由于网络相关和互联，在采集和分析大量数据的同时，能够更加安全可靠地采取保护动作，缩小故障范围，减低事故损失率。目前，我国在大力建设智能化电网，强大的网络功能是智能电网的基础。
3.3数字化继电保护系统
计算机技术的迅速进步促进了电力系统运行、控制领域的改革，数字化继电保护系统成为了输电线路继电保护的一个发展趋势。集成电路是工业控制的常规芯片，在集成电路的基础上进行数字化运行，控继电保护系统能够大大提高继电保护的准确性、有效性。
3.4自适应继电保护系统
以数字化和网络化的计算机处理系统为前提，自适应技术给继电保护技术带来了安全运行的可靠保障。一定的合理的逻辑判断和算法预测，可使继电保护装置及动作过程更加合理化、准确化。自适应保护技术在输电线路保护领域的应用主要有自适应重合闸保护、自适应馈线跳闸保护、对串补输电线路的自适应调度保护，以及自适应行波保护等。
3.5失步解列系统研究
线路安全措施的最后一招只剩下了失步解列这一系统，依靠科学的改进把失稳的系统区分为几个单独的运行体系进行各自运行，并按照继电保护设备的自动化感应进行实施调整，保持每一个单独体系功率平衡，使得能够降低大范围的切机、切负荷等疑难问题。现今，装备失步解列设备最多的期房就是在安装在主要的联络线上，不是每一个地方都需要安装这种设备，其可以充分的利用联络线自身的数据参数，在其相邻的两边的系统发生不稳定时能够即刻跳开这一相邻的一对联络线实施保护行为。不过，失步解列继电器有时候也不能很好的实现在保护实时性、可靠性、准确性等保护目的，因为它只是在简单的线路中实用，在复杂的线路就显得无力，比如在有很多条联络线互联、失步运行工况复杂的电网系统中，线路说对他的技术要求就会很高。因而，输电线路继电保护在将来的一个重要研究方向就是，研制一种能根据实时信息进行判断系统失稳模式的失步解列设备，他们的目的就是能够组成合适的失步解列调控体系。
结语：
智能电网的发展必然带来技术的革新和进步，现代化、自动化、智能化的输电保护系统是实现智能电网的重要环节，未来输电线路的继电保护系统将更加精准、可靠、快速。
参考文献：
[1]郑沛豪，刘婧雯，戈元江，等．输电线路继电保护问题研究[J]．低碳世界，2016（22）：75－76．
[2]吕文强．输电线路继电保护研究[J]．技术与市场，2013，20（11）：123．
[3]康骥．输电线路继电保护问题研究[J]．企业技术开发，2013（7）：81－82．
论文作者:康冉昊
论文发表刊物:《云南电业》2019年6期
论文发表时间:2019/11/28
标签：线路论文; 继电保护论文; 故障论文; 电流论文; 系统论文; 电网论文; 自适应论文; 《云南电业》2019年6期论文;