智能电网继电保护技术分析

张伟佳 张鑫

国网烟台供电公司 山东省烟台市 264000

摘要:电力系统继电保护从最初的机电式保护，到晶体管、集成电路式保护，发展到如今，其基础构成已经是微机保护。计算机科学技术为基础的微机保护装置，通过可编程控制系统对电力系统自动监测，使电力设备实现稳定、安全、有效地运行。但继电保护装置也会因各种原因出现不稳定现象，发生误动或拒动。笔者现就继电保护不稳定的原因与应对方法谈点个人见解，供参考。

关键词：电厂继电保护；故障诊断；处理对策

中图分类号：V242 文献标识码：A

引言

随着经济的发展，各行各业对电力的需要越来越多，对电力工程的质量问题也越来越重视，电力行业只有提高电力运行的可靠性，才能满足人们生活和工作的需要，才能保障国家经济的平稳运行。

1 电力系统继电保护装置的作用

电力系统继电保护装置的作用，主要体现在以下几个方面：（1）设立继电保护装置有利于监测电力设备的运行状况，保障电力系统的稳定性。可将电力设备的运行状态及其相关参数传输至监测中心，由技术人员对数据进行深入分析，及时发现电力设备运行中的异常状况，作出及时反馈，以免影响电力系统的正常运行。（2）电力系统运行受多种因素的影响，容易出现短路、断路等状况，为解决这一问题，处理电力故障，可采用继电保护装置来对电力系统进行监管。当电力系统在运行时发生突发故障后，继电保护装置便会作出相应的判断和反应，进行针对性处理，隔离故障点，以免造成更大的损失，保护电力系统中的各项设备，防止其被损坏。（3）由于部分企业的用电量特别大，容易导致电力系统产生超出规定范围内的负荷，带来极大的安全威胁，通过设置继电保护装置，有利于对此行为进行监控，一旦发生超负荷状况，可及时进行预警，告知专业人员来进行维修，降低电力系统运行风险。

2 继电保护面临的机遇和挑战

在我国大力支持智能电网建设的形势下，继电保护作为电网系统不可或缺的一部分，将面临着严峻的挑战和广袤的机遇。智能电网建设中，继电保护面临大量的挑战，如大电网、远距离、交直流混合、超高压电网、特高压电网等互联是其必经之路，这对继电保护装置的可靠性、安全性和兼容性提出了更高的要求；电网建设中使用大量的电力电子设备，它们使电网电流分布特征发生了无法预料的变化；继电保护系统需要与电网控制策略相配合、协调等。与此同时，也给继电保护带来了机遇，智能电网的快速发展为继电保护的研究提供了用武之地，促进构建电网实施动态监测系统，缩短数据更新间隔，也促进了实时、可靠的信息通信技术的发展，同时还带动了局放监测、雷电监测、覆冰监测等多种系统和领域的发展。

3 智能电网继电保护技术

3.1 低压侧近区故障

对于变压器来说，其在运转的过程中是难以承受长时间的大电流瞬时冲击的。这就使得在低压侧近区故障的排除成为了保护变压器功能完整性的核心内容。而在对低压侧近区故障进行排查的过程中，首先需要根据其整体上的结构特点，来选择相应的过流保护装置应用于其中，并确保过流保护装置在限流速断功能上的表现，以此来使低压出线速断能够得以实现。同时，结合高压侧闭锁过流敏感度要高于低压侧母线的特点。可以通过对低压侧过流进行划分的形式，使其表现为配合出线电流的过电流，以及用于进行速断处理的限时速断。由此可以看出，变压器内部通过限时速断功能的应用，可以在低压侧母线与出线近区出现故障与异常问题时，在断路器与速度保护尚未启动的情况下，通过限时速断及时的进行处理，以实现对变电站使用过程中相关问题的快速解决。此外，在对变电站继电保护故障进行排查的过程中，可以通过采取定期对二次回路的工作效率与工作质量进行检验与维护的措施，使继电保护装置的工作效率与质量得到优化，从而及时对设备在运行过程中出现故障原因与位置进行把握。

3.2 广域保护技术

该保护技术主要针对中国电网的一个约束子集，通过对电网系统运行中的约束信息进行数据处理和性能评估，并且用户可以在电网指定处理区域内实时收集该子集的电网继电保护相关信息。通过有效地分析研究，您将更加能够迅速找出故障的主要原因，并根据具体故障原因及时采取适当的补救措施。同时，在我国智能电网中，继电保护主要包括两个主要方面，安全自动继电控制和智能继电保护。自动控制主要可以用于及时处理现有电网本身的一些错误，并可以提供用于解决这些错误的许多必要步骤，目的主要是为了确保我们现有的电网继电保护系统能够及时诊断，识别和解决协作复杂的电网错误，从而有效促进这些问题的有效解决，然后从而提高现有继电保护的实际适应性。

3.3 设备技术

智能电网大量使用了多种智能化设备，它们使智能电网正常运行的主要支撑，设备技术主要有电力电子技术、超导技术和大容量储能技术等。电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，具有良好的节能效果；超导技术中超导电缆和超导限流器联合使用对电网的电流保护具有重要的意义，超导电缆负责低损耗、高效率传导电能，一般可分为冷绝缘超导电缆和热绝缘超导电缆；超导限流器可实现检测、转换和限流等功能，其应用于智能电网中，正常情况下处于超导状态，几乎无电阻，一旦发生短路故障，超导体失去超导性而产生高电阻，实现限制短路电流。超导限流器具有响应动作快，正常情况下功率损失小，能自动触发和复位，结构简单，集检测、触发、限流于一体，具有较高的可靠性。

3.4 继电保护硬件问题的处理措施

第一，应聘相关专业的技术人员负责清理和保护电力系统的外部环境。清洁的过程中人员应严禁接触继电保护设备，以免对于工作人员自身安全以及其它电力系统需要继电保护系统和装置的正常工作运行和安全产生不必要的威胁和影响。需要继电保护的装置系统应与其它需要保护的设备之间保持安全的距离，以有效防止互相的信号干扰造成的线路故障。第二，技术人员必须定期地对装置进行检查。在对工作人员的继电保护安排上，要及时地选择经过严格专业化技术培训的继电保护专业人才，以确保其对需要继电保护的装置进行检查的及时和准确性。电力系统的每个专业技术岗位都至少应分别设有相应的专业继电保护技术和相应的继电保护工作人员，以确保每个人都必须具备独立进行作业的继电保护能力，及时地排查和处理继电保护装置系统的故障。第三，继电保护回路装置的操作人员使用前应严格按照现行国家有关的规定，合理地检测具有继电保护的装置，以有效地避免继电保护装置在使用时发生安全问题。现场的工作人员在进行设备的使用之前，要实时地监控整个电力系统的负荷和电流情况，保证电流负荷与整个继电回路或装置的安全性要求相适应和符合，以有效地保证整个继电保护回路装置正常工作运行。

结束语

总而言之，随着我国社会经济的快速发展，电力需求量逐渐扩大，智能电网建设对我国经济发展具有重要的意义，而继电保护技术是智能电网安全稳定运行的排头兵，是电网向智能化、数字化发展的基础。因此，电力工作人员一定要认识到继电保护的重要性，加强继电保护技术的研究工作，为智能电网安全稳定运行提供基础保障，促进智能电网健康可持续发展。

参考文献

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[3] 陈秀云.浅析电厂继电保护故障诊断与现场处理方案[J].山东工业技术,2016.(19):142-143.