黄珊
（广东电网有限责任公司珠海供电局 广东珠海 519000）
摘要：本文以我国智能电网的发展方向为研究的基础，探究继电保护技术在智能电网当中的主要技术应用，并对于未来继电保护技术在智能电网建设当中的发展方向进行必要的阐述。
关键词：继电保护；智能电网；技术；应用
关于电网的智能化建设，已经成为目前我国电网建设的重点项目，随着环保和低碳经济的理念开始越来越深入人心以及我国可持续发展战略的总体要求，电力工业作为人民正常生产生活的重要保障力量，未来的发展势必也会走向科学、经济、环保的道路之上，作为未来电网发展的主要特征之一，智能化将是未来的一大发展趋势，而继电保护作为智能电网系统质量保证的主要力量同时也是电网安全的守护者，怎样使其能更加具有实用性和安全性，进而提高其在电网智能化当中的作用和价值，就成我们需要讨论的关键问题。
1.智能电网影响着继电保护的发展
电网的智能化将极大地改变传统电力系统的形态，电子式互感器、数字化变电站技术、广域测量技术、交直流灵活输电及控制技术的大量应用，必然对电力系统继电保护带来影响。众所周知，继电保护系统作为电力安全稳定运行的第一道防线，其重要性可见一斑。随着智能电网的不断发展，使得其与传统的电网相比有了一个较大的变化，智能电网在安全性和智能性上都获得了很大的提升，因此我们如果还以传统的继电保护措施来进行智能电网的继电保护势必会影响到继电保护系统的安全性。在继电保护的配置过程当中我们首先需要分析传统的继电保护方式在智能电网当中的应用。
1.1智能电网的数字化影响
进入21世纪以来，信息技术和网络获得了前所未有的发展，而电网的智能化也是与二者有着不可分割的联系的，作为智能化的电网其最鲜明的特点就是信息获取能力较强。传统的电网当中，继电保护的主要认识就是保证用电的安全性和保护电网供电的基本质量，而这种要求在目前广泛发展的智能电网当中仍然是一项十分重要的内容，而且有着越来越重要的趋势。这主要是因为，因特网技术的不断向前发展给电网的信息获取提供了巨大的便利性，而且有信息平台作为支撑，使得电网的工作人员可随时掌握各个变电站的基本情况，甚至对各种电力设备的技术指标参数能有一个非常方便而且直观的了解。当电网中的某一个环节发生了故障或者相关参数出现异常情况之后，工作人员都能够及时的对故障情况进行了解和掌握，从而及时地进行处理。因此，我们认为，智能化的电网相比传统的电网，具有更强大的数据库功能，使得我们了解信息更加快速、便捷，使得其故障处理效率以及工作效率都获得了较为显著的提升。
智能电网的数字化，不仅在数据储备以及信息传输上面具有较为明显的体现，在测量技术方面，智能电网仍然具有独特的优势。目前，随着科学技术的不断发展，具有较高科技含量的仪器以及智能化设备已经能够广泛的用于智能电网的建设当中，这其中比较具有代表性的比如传统的互感器被电子式的互感器所取代，这种新型的电子式互感器的二次可直接输出数字信号与其他智能设备接口，实现智能断路器与网络保护装置之间进行有效的衔接，使得电网的二次回路接线的冗繁现象得到了巨大的简化，从而使得电网的维护工作也大大的简化。
1.2智能电网的功能性影响
由于得到了国家的大力支持，目前我国的智能电网建设速度得到了空前的加速，而在这个过程中关于信息技术和网络的应用也已经比较的广泛。截至目前，我国关于继电保护的专用网络建设已经初步的完成，因此我们可以大胆的设想，未来智能电网的功能将会更加的丰富，而且智能电网的相关工作人员的工作也会变的更加的灵活、机动。比如，在智能电网当中应用的较为广泛的可控串联补偿装置、静止补充无偿装置以及统一潮流控制器等比较先进的输电技术，而且我国本身采用的直流和交流混合的输电网络也要求我们必须采用较为灵活且可控性较强的输电技术来进行电力的输送。虽然继电保护信息系统建设的初衷并不是为继电保护服务，但是，但利用其提供的广域信息来提高后备保护的性能、提高安全自动装置的性能以及对于提高供电系统的安全性增强，具有十分重要的意义。因此，作为电网的管理企业，我国的电力企业应该对他们进行更加深刻的认识。
2．智能电网的背景之下，进行继电保护的基本对策
毫无疑问，智能电网对于继电保护具有十分重要的影响，尤其是伴随着科学技术的不断发展，更多先进的仪器和设备都应用到了继电保护当中，而且随着信息技术的使用，智能电网目前已经为继电保护的工作环境进行了巨大的优化，使得其更加灵活、优越和可操控。近年来，逐步铺开建设的基于IEC61850标准的数字化变电站，最大的特点是IEC61850采用分布分层的结构体系，面向对象的数据统一建模，数据自描述，采用抽象通信服务接口和特殊通信服务映射技术，实现智能设备间的互操作能力，面向未来的开放体系结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对继电保护来说，数字化变电站的网络化带来了2方面的变革：一是信息获取，虽然继电保护主保护的功能仍然是“自扫门前雪”，但由于网络数据传输的共享性，可以获取全站相关设备元件的信息；二是信息发送，由于采用带数字接口的智能断路器，跳合闸等控制信号的传输方式也由二次电缆改为数字信号的网络传输。
2.1提高继电保护的性能需要智能电网的数字化
整个互感器的传输性能与继电保护的性能之间有着较为紧密的联系，从某种程度上来说，提高互感器的传输性能以及减少互感器的故障就是提高用电保护的性能。正是基于此，我们在电网智能化的大背景之下，需要大胆的对于继电保护的相关业务进行研究和创新，而不要考虑二次回路是否会出现短路的现象，电流互感器是否会出现饱和，在回路接地的时候是否会引起某些不正确、不合理而带来某种负面的影响。另外，电网传输电气量信息的实时性得到了空前的加强，而所获得的数据也会更加的可靠，这所有的一切都为提高继电保护装置的性能提供了诸多的便利性。例如，PUM网络系统以及WANS网络系统都可以为智能电网系统来提供紧急的控制以及有力的放于体系所需要的各种种类的信息，尤其是当前，网络环境已经比较的健全，为传统的继电保护装置提供了延时的功能，从而使得继电保护在时间上的敏感度获得了最大的提升，也使得安全自动装置的性能获得了较为明显的提升，从而使得继电保护系统可以在发生特殊情况的时候能够有效地对故障发生的地点进行判定。为后期的处理和杜绝事故的再次发生提供一定的保障。从某种意义上来说，继电保护作为一种智能电网络上面的的附属设施能够为智能电网的安全运行提供重要的保障。
2.2利用一些新技术将继电保护的功效进一步提升
我们都知道，目前太阳能、风能、生物能等一系列的新能源在接入电网的时候必须要面对的一些新技术，这就要求我们在面对新技术的时候要具有新思想。比如当前我们在继电保护的相关领域已经逐步的适应并且开始应用诸如自适应保护等思想。在新能源的接入方面，我们进行智能电网的建设当中应该注意对于各种能源接入的随机性进行关注，以电力电子控制为依托的电网灵活控制方式将改变传统电网的故障暂态特征，研究适应智能电网灵活控制的继电保护新原理与新技术是智能电网中继电保护相关研究的一个关键问题。首先要确定智能电网的安全性，并在保证安全的基础之上通过进行相应的调度，来使得继电保护向使用方式更加灵活、使用效率更高的方向上努力。
传统继电保护的应用当中，自适应的保护思想并没有得到广泛的应用，我们通常仅仅是按照被保护的线路的运行状况进行分析并且定值之后再进行调整，这种方法操作起来比较麻烦，灵活性非常差而且功能上也比较的单一，没有办法实现整个的网络通信与智能电网络进行贯通和和适应，更无法保证处理问题时所采用的信息的准确性以及及时性，从而使得变电网的运行和判断失去了原本应该具有的有力的数据依据。而在智能化的电网情况之下，变电站也能够更加有效的对于智能电网的数字化特性进行利用，充分的将自适应的思想进行深入和细化。将自适应保护的思想深入化，通过全网的数据信息尽心分析和定值，而且这些所用信息的获取方式是实时的，也更加准确，这就为继电保护正确判定电网的运行提供了有力支撑，较好地实现了在线整定技术的实现。
3.继电保护技术给我们带来的机遇与挑战
智能电网的二次设备结构主要有以下几个特点：①、由以太网通过GOOSE协议标准实现一、二次设备之间以及二次设备之间的信息传递。除直流电流之外，传统的二次电缆全部由光纤代替，二次接线得到了大幅度简化。②、二次系统结构继承了分层分布式变电站结构的优点，同时，由于高速以太网、新型传感器、智能断路器技术以及IEC 61850规约的实施，对变电站的体系结构产生了重大的影响。③、网络采用静态组播技术。站控层与间隔层网络的组网方式为冗余以太网架构；网络采用双星型结构、双网双工方式运行，大大提高了网络冗余度，能实现网络无缝切换；网络主要传输MMS和GOOSE 两类信号。间隔层与过程层网络的组网方式为冗余以太网架构；网络采用双星型结构、双网双工方式运行，提高网络冗余度，能实现网络无缝切换。
从智能电网二次设备结构的特点可看出，二次专业的融合和渗透是大势所趋，而智能电网与传统电网的二次设备在检修方式上也将会经历一次巨大的变革。近年来，变电站高压电气设备越来越趋向于不可能长时间停电检查和检修，以往所普遍采用的定期维修的弊端越来越突出，以状态检修替代定期维修已成为电力系统的共识：传统的定期检修存在试验周期长、强度大和有效性差等缺点，难以满足电力系统对可靠性的要求，以状态检修逐步替代定期检修已成为电力系统设备检修的必然趋势。在智能变电站中，各个保护装置通过网络连接，牵一发而动全身，因此，如何有效、可靠解决设备运行检修的“隔离”问题，已成为智能电网运行维护的必要工作。而这些新技术的使用，对继电保护工作人员的专业素质提出了更高的要求，需要继电保护人员不断对新设备的原理、构成、使用方法进行系统的学习，才能确保继电保护工作的安全进行，不适应电网发展的步伐和要求。
4、结语
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。
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论文作者:黄珊
论文发表刊物:《电力设备》2015年4期供稿
论文发表时间:2015/12/4
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