智能电网下的继电保护技术分析张晶

智能电网下的继电保护技术分析张晶

张晶

（国网江西省电力有限公司南昌供电分公司江西南昌330000）

摘要：智能电网在发展中，电力系统愈加稳定，作为其中的关键技术，继电保护新技术以其独特的优势广泛应用，为电网安全稳定运行提供坚实保障。我国的智能电网建设源于2009年，主要是为了改善当前用电紧缺问题，优化特高压骨干网架，对于新时期继电保护技术提出了新的要求，可以实现各级电网自动化和信息化发展。继电保护技术作为智能电网中的关键技术，新时期面临着严峻的挑战，迫切的需要进一步变革。加强智能电网下继电保护新技术应用研究，可以为后续相关工作开展提供依据，推动我国电力事业健康持续发展。

关键词：智能;电网;继电保护;技术;

引言：

智能电网主要是合理运用现代化的传感技术和测量技术，从而实现变电站数据信息的数字化传输，然后结合现代化的通讯技术以及计算机技术于一体的继电保护、工作的一种新型电网。智能电网与传统电网大不相同，其具有实时、在线、连续的安全评估以及能力分析，预警和预防的控制能力、系统自我恢复等诸多能力。同时，具备可靠性、实用性以及环保节能等优势特点，大大提升电力系统实际运作的效率。

1.智能电网概述

（1）智能电网特征

我国当前的智能电网处于初级阶段，伴随着电网改革不断深化，相配套的理论内容愈加完善，为智能电网持续发展打下了坚实基础和保障。就智能电网特征来看，主要表现在以下几点:（1）抗干扰能力强，智能电网中配备传感器，可以实现对外部的持续观测，在受到外部干扰影响下，可以实现自动报警，尽可能将外部干扰降低到最小化;（2）结构合理，其中包括发电和储电形式，推动太阳能转变为功能性分布电源;（3）公开化电价，由于智能电网信息化水平较高，可以实现信息的大范围传输和共享，对智能电网运行安全实施监控，确保电价公开化。

（2）智能电网继电保护构成

相较于传统电网而言，智能电网的发电形式和供电形式不同，继电保护技术同样存在明显差异。在智能电网中，继电保护要求较高，大量先进网络技术和信息技术应用其中，促使电力领域逐渐朝着更高层次发展。智能电网中的继电保护依托于传感器对电网设备的实时监控，实现对信息的有效分析和整理，降低外界干扰程度的同时，避免大面积停电事故出现，确保电网系统可以安全稳定运行。

（3）继电保护新要求

在智能电网时代背景下，推动继电保护技术的创新和发展，有助于为电网运行安全提供保障。智能电网的自愈性较强，在国家基础设施建设中占据重要地位，面对继电保护新要求，除了要求智能电网具备自动化故障诊断和修复能力，还可以凭借自我隔离能力，避免断电事故出现带来更大面积的影响。

2.智能电网下的继电保护新技术

智能电网中，继电保护技术在其中占据重要地位，可以为电网安全稳定运行提供坚实保障，具体表现在以下几个方面。

（1）超高压交直流混输技术

结合我国电网建设相关规划内容，电网结构进一步优化和完善，超高压交直流混输技术以其独特的优势得到了广泛应用，对于新时期的继电保护提出了更高要求。通过超高压交直流混输技术应用，电网系统在故障后暂态特征较为鲜明，谐波分量快速增长的同时，为继电保护互感器性能要求提出了更高的要求。在智能电网中，对于超高压交直流混输中的谐波分量和滤波问题可以及时处理。由于电网自身的复杂特性，应该将谐波作为继电保护的主要依据，以保护变压器为例，传统二次谐波是判断系统的主要依据，可能导致变压器原有保护作用无法发挥，究其根本是由于继电保护内部励磁涌流问题导致。为了有效解决这一问题，首要一点是正确区分励磁涌流和变压器故障电流区别，通过制动方法来解决故障问题。超高压交直流混输技术的应用，可以将新技术引入其中，解决交直流混输暂态性问题、高压长线路中串联补偿问题和零序互感问题。所以，可以通过明确跨线故障定位和电气量范围，对现有的直流线路中的母线接线方式调整和完善，增设非线性元件，提升继电保护技术水平。

（2）智能传感技术

智能传感技术在实际应用中，促使继电保护信息采集更为便捷，确保继电保护技术原有作用可以得到充分发挥。以变压器保护为例，可以在变压器侧安装智能传感器，包括振动传感器、温度传感器和流量传感器等，充分发挥传感器监测和控制作用，实现继电保护目标。通过智能传感器，可以对电力设备实时监测，了解设备的运行状态，进行综合判断，降低外部环境因素带来的不良影响，为后续的设备继电保护提供可靠依据。智能电网下，通过电气量分析来获取精准数据，实现对异常采样值精准辨别。电力系统稳定运行中，对于其中存在的非衰减基波分量问题，可以重新分配系统电压和电流，有效避免谐波分量衰减问题。

故此，通过智能传感器收集和分析信息数据，实现对继电保护装置运行进行实时监测，智能化分析数据同时，及时判断故障位置，制定合理的继电保护计划进行检查和调试，尽可能降低系统故障几率，确保智能电网可以安全稳定运行。

（3）可再生清洁能源并网

可再生清洁能源并网，主要是将清洁能源引入到电网中，是智能电网发展的主流趋势。可再生能源来源丰富，对于环境的污染度较小，可以有效缓解当前的能源危机问题。但是，可再生清洁能源开发技术还不够成熟，智能电网运行中，对于智能电网运行带来了不同程度上的影响。风能机接入到智能电网中，由于接入点不同，将会为电流保护带来不同程度上的影响。如果相邻线路出现故障问题，由于电流方向不同可能加剧继电保护反向误动问题出现。由于风能及工作状态和接入类型的不同，将会对故障电流产生不同程度上的影响。所以，接入可再生能源后，应该推动继电保护技术创新和完善，对于其中的问题可以综合分析，寻求合理措施进一步优化和完善。诸如，新能源电流自身的随机性和间歇性特点，降低新能源电力带来的不良影响，可以实现对电力设备的监测和控制。

（4）电力电子元件技术

智能电网运行中，继电保护技术不断创新和发展，而电力电子元件作为其中不可或缺的组成部分，直接关乎到智能电网运行安全。主要是由于电力电子元件自身的开关频率大，系统中可能产生谐波，制约电网安全稳定运行。尤其是柔性交流输电系统中，电网控制协调和继电保护之间矛盾愈加突出，应该综合考量谐波问题，在后续技术发展和完善中综合考量电力电子元件产生谐波的不良影响。但是，电力电子元件在其中所起到的作用不言而喻，有助于推动智能电网安全稳定发展。

3.结论

综上所述，面对社会不断增长的电力需求，智能电网呈现良好的发展前景，为了确保智能电网可以安全稳定运行，应该充分发挥继电保护技术优势，大力推行智能传感技术、特高压交直流混输技术和可再生清洁能源并网技术的应用，实现对电网的实时监控，一旦发现问题可以及时解决，推动智能电网健康持续发展。

参考文献

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