智能电网继电保护技术分析张宾宾

智能电网继电保护技术分析张宾宾

张宾宾周在阳谭畅陈海滨

国网河北省电力有限公司邯郸供电分公司河北省邯郸市056035

摘要：当前，我国电网发展已朝着智能电网方向发展，继电保护根据不同电气参数的反应和不同的原理有很多类型，但各有缺陷，三段式电流保护就不能应用在复杂网络中，阻抗保护，纵联保护也有自身的限制，相较于传统电网运行，智能电网虽投资很大，但有着自身所特有的优势，既提供了新的技术和设备，使电网运行的质量和效率得到了提高，同时又将电网运行的稳定性和安全性提高了，而智能电网的应用又和继电保护技术的关系密切相关。

关键词：智能电网；继电保护技术；

1继电保护的重要作用

近年来，我国在大力发展工业的同时，国民经济水平获得了大幅度提升，与此同时，人们对电能的需求量也随之增加，这在一定程度上推動了电力事业的发展。为满足人们对电能的需求，电力系统的规模日益扩大，智能电网的建设也进入了高峰期。继电保护是智能电网中不可或缺的重要组成部分之一，它在智能电网中的作用主要体现在如下几个方面：

1.1继电保护能够对智能电网中的电力设备和各种电力电子元件起到有效的保护作用，可以防止设备出现异常或是短路故障，通过对电网中各类设备的电气量变化进行采集、分析和判断，进而对这些设备进行保护，为智能电网的稳定、可靠运行提供了保障。

1.2智能电网在正常运行的过程中，借助继电保护可以对电网中各类设备进行实时监测，从而获取它们的实际运行状态，判断电网的运行情况是否正常，如果系统出现故障，继电保护装置则会启动特定的保护工作，将发生故障的设备或元件从整条线路中切除出去，由此可以使该线路中的其它设备保持正常运行，避免了大面积停电事故的发生。

1.3继电保护自身所具备的报警功能，可在智能电网出现故障时，向操作人员发出警报，提醒相关人员对故障进行处理，避免了故障问题进一步扩大，为智能电网的安全运行提供了保证。

2智能电网概述

简单来说，智能电网就是网络化供电系统，通过融入计算机技术、远程操控技术、数据通讯技术、人工智能技术等，实现对整个电网的智能化操控。智能电网在实际应用过程中，能够在电网局部发生故障部分在短时间内恢复电网运行，不会因为电网局部故障问题而导致长时间的断电。在智能电网中应用继电保护技术，能够将智能电网故障几率降到最低，这样能够大大降低电网局部故障对电力企业造成的经济损失，对保障供电质量有着重要影响。从应用情况分析，智能电网能够极大的提高电力的传输效率，提高了电力系统运行的安全性和可靠性，降低了污染物的排放，在推动绿色经济发展层面有着重要意义。

3智能电网中的继电保护原理

3.1过电流保护

当智能电网的电力系统处于高效的运行状态时，在电流因素的影响下，经常会发生外部短路故障，进而导致过负荷电流的问题出现。在此种情况下产生的过负荷电流，虽然其电流量同正常情况下的电流量无较大的差别，但是却很容易在变电站系统出现外部故障的时候，出现跳闸的现象，从而对智能电网的继电保护可靠性产生影响。为了确保继电保护系统可靠性得到有效的提升，对智能电网所有线路中的电流量，采取电压限定延时的方式进行检测，在出现过负荷电流的情况下能及时的发出警报并下达执行保护的命令，最大化的确保电力网络的安全性。

3.2线路保护

线路保护的主要功能是对智能电网的输变电线路进行保护，采用的保护方式是纵联差动、线路保护装置的保護方法采用集中式和后备式两种，不论采用哪种保护方法，都可以在第一时间处理线路保护装置中出现的问题，使各项功能可以正常安全运行、对线路保护装置进行保护，可以对智能电网中各电压间隔进行保护和控制，同时也可以实现测量、控制、保护、通信等其他功能。线路保护装置同时也可以为其他装置提供完善的配电线路保护方案，如变电站、发电厂等，这些保护装置的存在，保证了智能电网的安全运行。

4继电保护技术在智能电网中的应用

在智能电网当中，继电保护是一项非常重要的技术措施，它能够通过对电网中关键电力设备的实时监测，确保整个电网的安全、稳定运行。由于智能电网中应用了大量的新技术，虽然这些技术的应用在一定程度上他提高了智能电网的整体性能，但有些技术却对继电保护系统的运行造成了不利影响，由此使得电网中继电保护的可靠性大幅度降低，同时，有些新技术对基继电保护的发展起到了助推的作用，由此可见，智能电网中新技术的应用有利有弊，所以在对继电保护技术进行应用时，应当降低智能电网中新技术对其的影响，从而使继电保护的作用得以最大限度地发挥。

4.1继电保护的构成

智能电网中，利用监控系统对保护对象的运行状况进行分析，并根据结果，对继电保护定值和功能进行优化调整，从而使保护装置满足电网运行工况的要求，最大限度地保护电网安全运行。图1为智能电网继电保护的构成情况。

4.2继电保护的核心技术

在智能电网中，继电保护的核心技术包括广域保护和保护系统重构两项技术，前者针对的主要对象是电网子集，以此作为运行故障的分析单位，在“域”中对子集的继电保护信息进行采集，通过分析处理之后，可判断出引起电网故障的原因，据此便可对故障问题进行快速处理，从而恢复电网的正常运行。广域保护技术包含以下两个方面：一方面是安全自动控制，另一方面是继电保护，其中安全自动控制可处理电网中出现的故障问题，为故障自愈提供相应的解决方案。该技术最为主要的作用是可以使复杂的故障问题得到根治，能够使继电保护的自适应能力得到显著提升。保护重构技术指的是对继电保护系统进行重新构建，对于智能电网而言，它的特殊性对继电保护的自适应能力提出了较高的要求，因此，新的继电保护必须有重构、自诊断以及自修复等功能，如果继电保护系统中的某个元器件失灵，智能电网可以自动寻求替代元件，并对继电保护进行快速恢复。

4.3继电保护技术的应用

在智能电网中对继电保护技术进行应用时，相关设备的合理配置是关键环节，只有这样，才能使继电保护的功能和作用得以最大限度地发挥。220kV以上电压等级的继电保护设备应按照双重化的原则进行配置，每套继电保护装置应当能够对可能发生的所有类型的故障进行处理，两套保护之间不得存在任何电气联系，其中一套保护异常退出时，不得影响另一套保护的正常运行，两套保护的电流或电压采样值应分别从独立的MU中获取，GOOSE网络应按相互独立的原则进行配置，一个网络异常退出时，应当不会对另一个网络的运行造成影响。智能电子设备之间的启动、闭锁、位置状态等信息的交换，可以利用GOOSE网络完成；110kV以下电压等级的继电保护采用就地安装的方式时，保护装置应集成智能终端等功能。

在智能电网中应用继电保护技术时，变压器保护的配置要点如下：220kV以上电压等级的变压器保护应当按照双重化进行配置，分主保护和后备保护，同时，变压器各侧的MU全部按照双重化进行配置；110kV变压器保护可以采用双套配置，一主一备，分开设置，后备保护可与测控装置一体化。变压器保护直接采样，并对跳开各侧断路器，可通过GOOSE网络对失灵保护跳闸指令进行接收；非电量保护可以采用就地直接电缆跳闸的方式。

5结论

综上所述，继电保护技术在智能电网中的应用，使电网的安全、稳定、可靠运行得到了保障，减少了电网故障给企业带来的经济损失，确保了电力用户的电能供应。由此可见，在智能电网中，对继电保护技术进行合理应用具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]赵通汉.基于智能电网的继电保护技术应用分析[J].电工技术，2017（08）：00023-00024.

[2]范晓玮，陈琼琛.基于智能电网环境的继电保护分析[J].电子技术与软件工程，2017（19）：251-251.