潘冬梅

【摘要】智能电网的继电保护技术让电网更加的稳定。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。 结合笔者的实践经验，本文探讨分析了智能电网继电保护存在的问题，阐述了智能电网继电保护的构成以及继电保护技术在智能电网中的应用，说明了智能电网继电保护技术的发展趋势。

【关键词】智能电网；继电保护技术； 应用发展

中国国家电网公司总经理刘振亚访美，并在华盛顿发表主旨演讲称：“中国国家电网公司正在全面建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。”建设“智能电网”已经成为中、美两国国家一级战略决策。在日本、欧洲、韩国也收到高度重视。

智能电网作为当今世界电力系统发展变革的最新动向，已由最初模糊的概念到了具体实施阶段。继电保护技术在电网出现相关故障的时候，能起到一个缓冲的作用，从而保障电网的正常运行。

一、 智能电网继电保护的构成

智能电网继电保护向计算机化、网络化、智能化，以及保护、控制、测量和数据通信一体化发展是该领域的长期发展趋势。智能电网的分布式发电、交互式供电对继电保护提出了更高要求，一方面通信和信息技术的长足发展，数字化技术及应用在各行各业的日益普及也为探索新的保护原理提供了条件。智能电网中可利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控。然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合，最后对数据进行分析。利用这些信息可对运行状况进行监测，实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。另外，对保护装置而言，保护功能除了需要本保护对象的运行信息外，还需要相关联的其他设备的运行信息。一方面保证故障的准确实时识别，另一方面保证在没有或少量人工干预下，能够快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生。 所以智能电网继电保护装置保护动作时不一定只跳本保护对象，有可能在跳本保护对象时还需发连跳命令跳开其他关联节点，也有可能只发连跳命令跳开其他关联节点，不跳开本保护对象。

二、智能电网继电保护存在的问题

继电保护应用于智能电网时，保护必须考虑三个方面的问题：（1）灵活的运行方式、不确定的潮流流向，要求保护定值具有自适应功能。（2）保护功能需根据运行方式的变化做相应的调整。（3）引入坏境条件对保护定值的影响。智能电网利用散布在电网中的传感器得到实时信息监控输电线路的温度和容量，并调整功率流使其更接近运营极限。为此我们必须实时调整输电线路过负荷保护的定值，以适应温度和容量变化带来的影响。

三、继电保护技术在智能电网中的应用

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狀况进行分析和决策，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。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。

四、智能电网继电保护技术的发展趋势

智能电网继电保护技术的未来发展趋势主要体现在以下几个方面：

1、广域化。在智能电网的快速建设过程中，整个电网系统的压力也会越来越大，同时，出现故障的机率也会大幅上升。针对这种情况，可以充分利用广域测量技术进行后备的保护服务，这样就能提高整个保护装置的性能，以确保电力系统运行的安全与稳定。

2、网络化.数字化变电站在智能电网中应用，改变了传统继电保护信号的方式，直接在智能电网中与互联网进行连接，一方面用户可以直接共享网络上的信息，提高了继电保护装置的能力；另一方面对于继电保护装置来说是一种简化。继电保护装置的实质是整个电力系统计算机网络上的智能终端，既能把获得的数据和运行信息传给网络控制中心，也可以利用网络获得故障信息和数据。

3、数字化。智能电网中，不再考虑电流互感器饱和以及二次回路接地和短路等故障问题，其原因是由于智能电网中互感器传输性能的提高，大大降低了设备的故障率。同时也提高了继电保护装置的性能，未来的继电器发展仅仅需要考虑如何去简化继电保护的辅助功能，并且思考如何将数字化传感器更好的应用到继电保护装置上，并且能够提高继电保护装置的整体性能。

4、自整定技术。当前，很多智能电网中的继电保护的机构所采用的是一种刚性的结构，而且其中的连接方式、保护对象等内容，都是预先设定好的。在传统电网中，系统的整定是通过保护线路的实际运行情况来实现的。而在智能电网中，继电保护能够充分地运用全网的信息资源，这样它就能进行实时的判断，以达到整定的目的，进而实现全网系统整定的自动化与配置的自动化。

5、计算机化。随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段：从8位单CPU结构的微机保护问世，不到5年时间就发展到多CPU结构，后又发展到总线不出模块的大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU，发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。

6、保护、控制、测量、数据通信一体化。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

电力系统对微机除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实的。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。

结束语

智能电网为电网自身信息的搜集及出现故障时的判断提供重要依据，而继电保护技术则让电网更加的稳定。通过对智能电网下的相关问题加以研究，找出相关的解决方案。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。

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