智能电网继电保护技术解析

陆俊超邵祥

（国网浙江桐乡市供电有限公司浙江嘉兴314500）

摘要：随着各行业用电需求的增多，一定程度上提高了我国电力网络的建设数量和规模。但是传统的电力网络运行模式，在安全性和稳定性方面都难以适应当代社会的需求，智能电网的建设势在必行。在智能电网当中，继电保护装置的重要性十分突出，它有效的确保了电力供应的安全性和稳定性。本文就智能电网继电保护技术展开探讨。

关键词：智能电网；继电保护；技术分析

引言

在社会经济快速发展的当前背景下，各领域对于电力系统运行的平稳性也提出了更高的要求。而与此同时，依托与网络技术下所诞生出智能电网系统也逐渐开始崭露头角，并得到了广泛的应用。因此为从根本上发挥出智能电网的积极作用，现阶段的从事相关工作的任职人员就需将当前的工作重点放在对智能电网中继电保护装置的优化与革新上，并以此从根本上提升智能电网运行过程中的安全性与平稳性。

1智能电网概述

1.1智能电网的概述

所谓智能电网，就是指在原有的物理电网以及高度集成的高速双向通信网络的基础上，新增了先进的计算机技术、信息技术以及传感器技术等，通过这些技术与传统物理电网的结合，提升了电力系统的安全性和稳定性。相比较传统的电力系统，智能电网在兼容性和能源代替方面的特性更加突出。在实际应用阶段，在信息共享模式以及开放系统的基础上，可以实现对大量数据信息的快速整合处理，有效的提升了电网的运行效率。此外，智能电网在进行电力资源运输方面，具有较好的输送能力，不仅可以降低能源的损耗，而且避免了在电力运输过程中产生对自然有害的污染物，实现了经济效益和社会效益的双丰收。再加上智能化的运行平台，方便了相关用户及时的对电力资源的使用情况进行了解和灵活调整，实现了电力系统的信息公开透明化，提升了用电客户的满意度。

1.2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智能电网环境下对继电保护的影响

在智能电网环境下，通常会继电保护装置造成以下几种影响：第一，由于在智能电网运行的过程中主要是进行高电压输电，因此在继电保护装置对电流差动进行保护的过程中，就会极易受到高压电路的影响，以至于出现故障；第二，由于智能电网中具有更多数量以及种类的设备，因此在这些设备共同运行的过程中就会使电力系统内部极易出现短路的现象；第三，智能电网的应用同时在原有基础上提升了对继电保护装置功能性的的需求，并要求继电保护装置能够与其他设备的运行进行协调与统一，以从根本上保障智能电网的平稳运行。

3继电保护技术在智能电网中的应用

在原有继电保护技术的基础上进行技术服务革新，我们也要考虑多种不稳定因素带来的影响。（1）适应性的综合延伸。在保证继电保护可以灵活运行条件下，操控不确定的电源流向，对于距离保护和电流保护能在定值内做到及时切换。（2）功能性保护的及时处理。如重要的继电装置的定值确认、电流潮流的基本保护范围以及其它信息的修正、保护功能等。（3）稳定性的判断和功能调整。智能电网会利用分散的系统内部传感器针对输电线路及时进行调整和监控。一旦出现高温运作和超负荷容量，电压功率要随内部环境的变化进行适当调整确保安全运作。使其接近运营极限。（4）智能电网的先进性和科学性体现在利用数字化和信息化作为技术支撑，从而实现继电保护技术全面、高效、平稳发展。近年来，随着人工智能技术的大力推广，在继电保护技术研发上也会参照如遗产算法、神经网络、模糊逻辑等先进技术靠拢，多领域应用的深入发展也解决了许多类智能电网研究中复杂非线性难题，目的是为了让继电保护技术迈向多元化宽领域的发展方向。（5）复杂性的技术转换和功能特征。智能电网对于继电保护系统的技术要求更为复杂。在电力系统的正常工作下的运作情况和潜在电气故障等问题进行及时定值控制和性能保护。新型的自适应继电保护技术应运而生，它可以在短时间内满足电力系统的复杂变化需求，从而提升了智能电网继电保护的可靠性和保护性，创造了更多的经济效益。

4智能电网继电保护核心技术

4.1广域保护技术

简单而言，广域保护技术就是对电网网络子集数据进行分析、处理的保障单位，在指定范围内采集子集继电保护信息，之后对信息技术进行系统分析，并在此基础上找出出现故障的原因，这样即可有针对性地解决问题。同时，该项技术还具备安全自动控制和继电保护功能。其中，安全自动控制技术主要是处理电网自身故障，即非硬件故障。通过智能电网系统对故障终端提出处理方法。继电保护技术结合电网内部实际运行情况，如果运行标准超出了安全阈值，就会自动关停电网，避免故障进一步增大，提高了对电网的保护力。

4.2保护系统重构技术

现代智能电网的发展高要求对继电保护自适应的需求也提出了更多技术配备和功能要求。尤其是综合电网运行方式的转变和复杂的电网结构。继电保护系统的功能需求体现在以下几个方面：修复重构功能、独立诊断功能，以及在突发情况下搜索恢复替代元件功能等。总而言之，这对继电保护系统内部优化所提出的重新组合和建构技术革新尤为重要。

4.3仿真与控制决策技术

仿真技术就是对智能电网运行状况进行分析预测，主要功能是以计算机为载体，实现数字化仿真；控制决策技术是以仿真技术所得出的结果作为决策依据，对智能电网运行情况进行科学控制和管理。此两项技术都是确保智能电网安全、平稳运行的重要保障。利用仿真技术将所采集、提炼出的数据进行数字信号转换，传输到决策系统当中，将所采集的数据信息和标准信息阈值进行对比，从而智能化地提出决策，实现对电网系统的保护。

4.4智能设备、新型电子传感器在继电保护系统中的使用

智能电网建设活动中，运行设备上安装了不同类型的电子传感器，可以对电网在不同时段的数据信息进行采集，为智能电网的判断和状态评价提供准确的数据信息，优化继电保护系统总体的性能。

4.5电力电子与通讯技术

在智能电网背景下的继电保护必须要通过网络来传输相关数据信息，所以，加强通信技术的研究十分重要。在电力电子层面上，当今大功率电力电子设备已经成为了主流，包括柔性直输电流、高压直流输电等，这些新技术都能够实现无功补偿功能。而应用网络通讯技术，可以实时传递传感器所采集到数据信息，将变电站智能设备的运行数据实时显示到终端上，为电网控制人员提供相应的数据支持，这对推动智能电网发展有着重要的意义。

结语

总体来看，智能电网建设已得到全方位地开展，从业人员需要适时地调整工作立足点，将其放在影响智能电网运行的继电保护装置上。根据当地的工作情况，持续地优化继电保护装置，学习前沿的科学技术和理论知识，引导继电保护装置逐步地转变为智能化，从而为国民和不同领域的用户提供安全、舒适的用电体验。

参考文献：

［1］王增平，姜宪国，张执超，张晋芳，刘国平．刍议智能电网环境下的继电保护［J］．电力系统保护与控制，2017（2）：13-18．

［2］薛鹏程．智能电网环境下继电保护的发展现状［J］．中小企业管理与科技（上旬刊），2016（11）：299-300．