摘要：继电保护技术是电网的一道保护屏障，保证电网能正常的运行。同时，在电网出现相关故障的时候，能起到一个缓冲的作用。它是电网稳定的保障。
关键词：智能电网；继电保护；技术
引言：随着电力技术的不断发展、电力市场的改革深入、电力环境的日益变化，智能电网应运而生。由于其具有自愈性、安全性、稳定性、兼容性、交互性、经济性、高效性等众多优点，在世界各国得到了广泛的推广和应用。我国对智能电网发展已经在2009年作了全面的规划，确定分三个阶段利用先进的通信、信息和控制技术，基本完成以信息化、数字化、自动化为特征的智能电网建设。目前正处于大规模建设阶段，预计到2020年基本建成。智能电网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，必然会对继电保护带来影响。
1智能电网的网络结构模型
传统的电网模型主要有以下类型：总线型、星型、环型线路等。以线型方式为例，它的特点是比较单一，任何一个潮流点的流向都是单向的，因而我们的电流保护策略可以较为方便地实现，比如以距离保护的方式进行，这是目前在业界比较流行的一种方式。而在智能电网中，结构模式由单一的线性结构、星型结构变为了网状结构。在网状结构里面，任何一个点既可能是电源点，又可能就是用户点本身，所以这种方式的线路潮流流向是双向的。对于分布式电源来说，它可以既作为网状电网的一个点，也可以从整个系统之中独立出来。这种网状结构最终就成为了微网的一种单独运行机制，它的运行方式是不确定的，由此导致系统运行阻抗产生了易变性，并对过流保护、距离保护造成了影响。所以我们必须在传统的电网保护模型中施加与智能电网相适应的保护方案，使得电网不会因运行方式的变化，而影响其整体安全稳定运行。
2智能电网继电保护原理
应用传感器在智能电网中对发电、输电、配电、供电等关键的电气设备的运行状况进行实时监控，然后经过网络系统将采集到的数据进行整合，最后对获取的数据进行分析，以此来实现对电网运行状况的实时监控，从而实现对保护定值和保护功能的动态监控和及时修正。对于继电保护装置来讲，保护功能除了需要保护对象的运行信息，还需要相关联的其他设备的运行信息。这就需要做好信息的共享工作，保证故障的准确性时，在没有或少量人工敢于的情况下，迅速隔离故障并自行自我恢复，从而避免大面积停电事故的发生，提高电网供电的可靠性和稳定性。因此，智能电网中的继电保护装置在保护动作时不仅仅要跳本保护对象，有时在跳本保护对象的同时，还得发出连跳指令，跳开其他关联点。
3智能电网关键技术
未来智能配电网的发展，要求智能电网继电保护技术与先进的信息、通信和控制等技术加以融合。为了满足智能电网继电保护的技术要求，需要有对应的关键技术解决以往电网中存在的问题。
3.1通信技术
建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础。智能电网通过高速双向通信系统这个平台，能够不断地自我监测和校正，实现自愈。它能够监测到各种扰动，进行无功补偿、潮流分配，避免传统大电网中大范围停电等情况的发生。该通信系统能够保证电力电子控制器、保护系统、用户以及各种不同的设备进行网络化通信。
3.2参考量测技术
参考量测技术是智能电网基本的组成部分，其作用是将测量数据转换为数据信息，供给智能电网各个方面使用。参考量测技术给电力系统运行人员和规划人员提供更多的数据支持，包括功率因数、电能质量、相位关系、设备健康状况、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认等数据。
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3.3设备技术
设备技术主要包括电力电子技术和分布式能源接入技术。电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术，其节能效果明显，以SVC为代表的柔性交流输电技术和高压直流输电技术体现尤为明显。将电力电子技术和现代控制技术结合，通过对电力系统参数的连续调节控制，可大幅降低输电损耗、提高输电系统输送能力和保证电力系统稳定水平。
3.4控制技术和决策支持技术
先进的控制技术是指智能电网中分析、诊断和预测状态并确定及采取适当的措施以消除、减轻和防止供电中断和电能质量扰动的装置和算法。这一技术可以管理电网的有功和无功。先进的控制技术分析和诊断功能将引进专家系统，在专家系统允许的范围内采取自动的控制行动，实现电网的自愈性。决策支持技术将复杂的电力系统数据转化为系统运行人员一目了然的可理解的信息，以动画技术、动态着色技术、虚拟现实技术以及其他数据展示技术来帮助系统运行人员认识、分析和处理紧急问题。。
4继电保护技术在智能电网中的应用
继电保护技术在传统电网和智能电网中都得到了充分的应用，它在电力系统的正常稳定运行中发挥着重要的作用。随着智能电网建设速度的不断加快，继电保护技术也变得逐渐复杂，功能日益强大。继电保护技术是通过与电子技术、网络技术、控制技术等多种技术相融和，从而实现对电网故障的超高速甄别，并能够对故障做出科学合理的处理，计算出系统的暂态能量，确定最佳的重合时间。在智能电网中，通过监控系统对本保护对象和其关联节点的运行状况进行分析和决策，实时调整相应继电保护装置的保护功能和保护定值，使保护装置适应灵活变化的运行工况。同时由保护功能决定参与故障判断的电气量信息和保护动作策略。
5智能电网引入后继电保护的变革
（1）智能系统是指对系统出现故障的部件进行自动识别，然后对其进行隔离，在短时间内，由系统内置的功能原件进行内测，结合计算机以及传感技术来调整系统恢复到正常的状态，但是整个调整的过程中，用户供电维持正常。另外智能系统能够整合不同的供电系统，实现简化系统结构的作用。智能电网引入后，为了适应这种高技术含量的系统自愈性，传统的继电保护应该在灵敏性、可靠性以及选择性等方面进行技术上的革新，从而被整个系统所适应。
（2）分布式电源以及多变压的运行模式的引入会给传统继电保护在克服后备保护协调性、电流逆向潮流等造成定值整定的问题。另一方面，智能电网的引入将拓宽继电保护的发展空间。传感器技术的引入会使得继电保护的互感器不会随着互感器饱和而产生变化，因此整个过程搜集到的电气量的信息纯度更高；而且特定的算法模型能够节省系统处理时间，使整个处理过程更为灵敏。同时，智能电网结合了通信、时钟以及数据同步等多方面的技术，对整个系统运行的数据进行实时监控，保证数据的可靠性以及高精度。
结语：随着我国智能电网的不断发展，智能电网的保护装置也要不断发展和改进，继电保护无论是观念还是具体实践都需要进行相应的变革。智能电网下的继电保护要集保护、控制、测量、数据通信一体化，要明确传统继电保护和智能电网继电保护之间的区别，从而提出新的继电保护实现方式。
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论文作者:刘进华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/25
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