（国网河北景县供电公司 053500）
摘要：随着智能科技的不断普及，我国的电力产业将会向着智能化方向不断发展。近几年，国家电力管理部门下达指示并投资巨资进行城市的智能化电网建设。在这样的背景下，应用继电保护保障我国电力产业安全运营的重要性便是不言而喻。本文对我国智能电网发展过程中的技术难题以及在智能电网环境下继电保护需要攻关研究的内容进行了探讨和分析。
关键词：智能电网；继电保护；广域保护
一、前言
智能电网是我国电力发展变革的一种新的举措，也是世界范围内的一种新型的促进电力安全有效运行的保障措施。智能电网的建设，相比传统电网，在发电、输电、配送电等环节都提升了效率，当然也给作为第一道放线的继电保护带来了一种新的挑战。
二、当前我国智能电网建设中存在的难题
智能电网在我国的发展建设，是时代发展的需求，是社会进步的需求，特别是在相关资金、政策等鼓励刺激下，我国的智能电网建设取得了非常辉煌的成绩。然而在智能电网的建设过程中，也凸显了一些特殊性的难题。
1、接入电网容纳能力不足会造成整体电力的安全隐患
2、减少对一次化石能源的消耗，提升资源利用率，优化能源资源供应结构，是新能源发电的根本目的。风电、太阳能发电等被广泛地利用起来，然而这些新能源与传统能源一样，在分布与使用上，也呈现出了逆向分布的特点，风电、太阳能发电等往往会以规模化接入电网为其利用方式。
3、新能源电力的供应稳定性差，可控性也比较差，电力的供应多与少，难以标准衡量与确定，若新能源电力产生的电能供应过多而电网的接纳能力又不足，会给整体的电力系统安全运行带来威胁。另外，新能源电力并网时，线路中的潮流会发生较大的变化，进而影响电网有功和无功的分布，增加了电力系统控制的难度。
4、能源与负荷反方向分包对智能电网建设提出了新要求
我国是能源大国，但并非能源强国，因土地面积大、地形结构丰富等原因，使我国的能源资源非常丰富，然而丰富的能源资源主要集中在中西部和北部等地区，这些地区的经济落后，对能源资源的消耗与利用能力不够，因此中西部和北部的能源资源大多数都会分配到经济发达的东部和南部等地区。大范围的能源传输，决定了在进行电能输送的时候，需要采取远距离、交直流混合、超或特高压的输电方式实现能源资源的优化配置。电能等能源的大范围转移，要求构建复杂的电网结构，扩大电网规模，当然因为其复杂的电网规模，电网运行的安全就难以有效保障，可以说，电网规模越复杂，发生事故的概率就越高，特别是一些大型的庞大的电网系统，在不断增强电力输送的过程中，往往会产生由局部故障演变为全局故障的可能。
5、新能源电力的稳定性难以达到标准要求
新能源电力的输出稳定性不够，这就需要在新能源电力的就近需要增设一些其他的补充电能设备，作为与新能源电力互为调剂的能源储备基地。我国目前缺乏这类型的水电站和燃气电站。新能源电力难以保证稳定性的输出，产生的电力量存在比较大的波动，如果缺少互补的能源基站，就容易出现以下几方面的问题：已经落成的新能源装机无法有效并网；接入智能电网后，一旦新能源电力无法提供充足的电能，就需要补充设备频繁地进行出力，运行工况变化就比较大，这也容易造成机械的老化和能源消耗的过大。
6、配电网发展相对较为滞后
在我国传统的配电网建设过程中，配电网一直采用的是单向的电力供应消费模式，配电网与用户之间的关系比较僵硬，有效互动低。这种单向的电力供应消费模式，难以有效保证供电的质量和输电的安全可靠性，还会导致符合“峰谷”差额大，用电负荷率低的情况出现。而智能电网的建设，可以有效地规避这种现象的产生。智能电网是双向互动的电力供应消费模式，能够增强与用户之间的互动交流，还能够极大地促进发输电的效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如，电动车的使用或者手机的使用，可以采取某种激烈的措施，鼓励用户在白天的时候使用电动车或者手机，而在晚上再进行充电，这样可以稳定电网的峰谷平衡。
三、当前智能电网环境下继电保护面临的技术挑战
继电保护是有效保障电网运行安全的首道防线，在智能电网环境下，继电保护也会面临新的技术挑战与发展机遇和前景。
1、继电保护应用面临的技术挑战
在智能电网环境下，超高或者特高电压是一种常态，对继电保护会产生很大的影响。特高压电网故障是谐波分量大，非周期分量衰减环境，暂态过程明显，给继电保护带来了新的挑战。在继电保护的过程中，容易出现误差或者出现漏洞。多回线路或者同塔双回在跨线的过程中产生的故障，或者产生的参数不平衡，也会对继电保护造成影响。智能电网的复杂性和庞大性，造成了电网间的相互影响作用明显，这一相互作用势必会搅乱故障的特性，在继电保护中，对故障的敏感性降低，会存在一定的误差。智能电网的大容量、复杂性、庞大性，还要求继电保护的装备与设备，不断地提升科技含量，保证继电保护的稳定性和可靠性，对继电保护的要求更高。
2、智能电网环境下继电保护的发展机遇和前景
智能电网的发展取得了长足的进步，在智能环境下，继电保护的发展也面临着新的机遇。智能电网的应用，加快了电网的信息采集速率，数据更新的速度可以缩短到几十毫秒，能够用于实现基于同步信息的继电保护功能。智能电网下，信息通信实现了共享和互操作，这就为继电保护在保护信息层面上提供了平台，创造了条件。智能电网的信息平台还将包括局放监测、覆冰监测、雷电监测等多种信息系统，如果将这些信息与继电保护联系在一起，如何将这些系统为继电保护提供便利，是继电保护的新的机遇，也是一种新的研究方向。
四、智能电网环境下继电保护需要攻关研究的内容
在智能电网环境下，继电保护需要顺应智能电网的变革，更好地发挥继电保护的作用。目前来看，继电保护重点研究的内容主要涉及单元件保护和广域保护两个层面。
1、对于单元件保护的研究
在智能电网环境下，继电保护对单元件的主要保护内容包括发电机、变压器以及交直流线路等。
（1）对于发电机保护的研究
智能电网环境下，对发电机的保护，主要是重点防护内部短路，在后备保护中的过激磁、反时限过流等保护的判据需要与实际机组的承受能力相匹配。
（2）对于变压器保护的研究
重点关注励磁涌流的识别，这是传统继电保护与智能电网环境下继电保护都需要重点关注的内容。因为励磁涌流的稳定性差及多样性的特性，在继电保护过程中，尚无完美的解决方案，需要不断地推陈出新，进行继电保护。
（3）对于交直流线路保护的研究
对交流电的保护，主要是防治系统发生震荡或者出现短路，电气量范围的局限性以及跨线故障等。对直流电的保护，主要是预防其行波信号的不稳定性，线路两端非线性元件的动态时延、采样率限制等。
2、广域保护的概念及内容
广域保护是继电保护的一种新的研究方向与热点，所谓广域保护，是以高速实时的信息通信为平台，将多点多类型信息纳入保护系统，从而实现极端保护配置方式的不断革新，提升继电保护的可靠性和稳定性。
五、结束语
智能电网建设影响着我国电力系统的各个环节，也在改变着传统继电保护的运行环境，因此作为电网安全运行的第一道放线的继电保护，需要在智能电网环境下，不断革新，更好地保护电网的安全运行。
参考文献：
[1]薛鹏程.智能电网环境下继电保护的发展现状[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2012，11：299-300.
[2]王增平，姜宪国，张执超，张晋芳，刘国平.智能电网环境下的继电保护[J].电力系统保护与控制，2013，02：13-18.
作者简介：
张杰，河北景县人，中国农业大学电气自动化专业，工程师。单位，国网河北景县供电公司。
论文作者:张杰
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/21
标签：电网论文; 继电保护论文; 智能论文; 新能源论文; 电力论文; 环境论文; 能源论文; 《电力设备》2015年第10期供稿论文;