智能电网对继电保护发展的影响

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摘 要 随着经济社会的不断发展，电网的复杂程度也随之增加，并且还伴随着电力系统中电压等级的升高，这是电力系统需要面对的新挑战。现代化的智能电网在保持着原有的基础上提出了更具有可靠性，以及灵活性的继电保护系统。本文在分析国家的电网公司的智能电网的特点和主要特征，进一步指出智能电网对继电保护发展的重要影响。

关键词 智能电网；特点；继电保护；影响因素

Abstract:With the continuous economic and social development, the complexity of the network also increases, and also accompanied by the power system voltage level rise, which is the power system needs a new challenge. The modern smart grid in keeping with the original made ​​more on the basis of reliability, and flexibility of the protection system. This paper analyzes the national grid smart grid company characteristics and main features, and further pointed out that the development of smart grid significant impact on the protection.

Key words: smart grid; characteristics; relay; influencing factors

中图分类号：TM773文献标识码：A

作为世界上的电力系统的发展改革新动向，智能电网被各个国家追认为二十一世纪的重大的电力系统的科技创新以及其未来的发展趋势。智能电网从刚兴起时的模糊概念，到现在的具体应用实施阶段，指导发展成为如今现代化信息时代下的电力系统的发展变革新动向。国家大力开展电网公司的智能化建设，不但使智能电网特征给予网络重构、微网运行和分布式的电源接入等高新技术，还在此基础之上建立了新的要求体制。现在，智能电网面临的最大困难就是在本地测量信息和少量的区域信息基础上所进行的常规保护和解决措施。智能电网以最大限度的改变方式进行电力系统的深化改革，运用电子式的互感器、测量新技术、交直流的灵活输电和技术的控制等广泛的应用，这对继电保护的发展有着重要的影响价值。

一.智能电网的概况分析

（一）智能电网中继电保护组成要素

智能电网中继电保护对于电力网络化，以及相应的设备监测和保护来说是一项重要的技术实现方式，面向计算机化、智能化、网络化和保护、测量以及控制数据等通信一体化的发展是现阶段继电保护的新发展趋势。智能电网分布式的发电和交互式的供电对于继电保护来说提出了高标准的要求，第一，信息技术以及现代化的通信技术立足于长远发展的目标，数字化的新技术发展给继电保护配置提供了更广泛的发展空间和条件。在智能电网的使用过程中，可以使用传感器，对输电配电、发电和供电等关键性的设备运行进行了实时的监控，利于系统管理。第二，对于收集到的数据信息通过智能化网络的系统进行统一的整合和分析。并且信息是可以运用到运行状况的监测方面，实现继电保护的功能以及保护定值远程的动态的监控与修正。除此之外，对于继电保护装置来说，其保护功能在保护信息的基础之上进行运行，与之关联的还有相关设备运行信息。因此，智能电网的继电保护装置的保护对象不是唯一的，而是根据变化的对象进行连跳命令，跳开其他的关联节点。

（二）继电保护发展的新动向

现在，我国正处于大规模的建设阶段，预计直到2020年会基本建成。电力系统中的继电保护，其根本性的研究就是对电力系统的故障排除、预防以及安全运行系统的异常操作研究，以便进行下一步的对策研究中的反事故的自动化监控措施，这是保障电网运行的基本安全技术。并且，现代化的智能电网在保持着原有的基础上提出了更具有可靠性，以及灵活性的继电保护系统，还会伴随着电力系统中电压等级的升高，这是电力系统需要面对的新挑战。不但如此，智能电网同时也在最大程度的改变电力系统的组织形态，这也会对智能电网中的继电保护的发展带来深远的影响。

二.智能电网的定义和特点

（一）智能电网的定义

智能电网，简单理解就是智能化的电网（也被称作“电网2.0”），它的建设基础是集成和高速的双向通信的网络上，通过现代化技术中的测量和传感，先进控制方法和设备，以及科学化的决策支持的技术应用系统，以此达到电网的高效、安全、可靠、经济、和谐环境和安全使用目标。

智能电网的概念到现在已经发展了三个里程碑。虽然各个国家的相关专家对智能电网的水平提高的等级达到了共识，但是由于智能电网的发展依然处于萌芽阶段，因此还没有明确定义可追寻。在智能电网的发展环境以及推动的影响因素的差异性上，各个国家电网企业和各个组织部门会根据特有的思路和思考方式理解智能电网。在进行智能电网的实践和研究方面，各个国家对智能电网的发展阶段的着重点也会有所不同，所以，智能电网的定义仍然处于更新发展的阶段。

（二）智能电网的特点

国家电网的相关公司在基本特征定义的基础之上，对智能电网的技术所体现出来的信息化、自动化、数字化和互动化。在技术关系上所体现出来的集约化、标准化，以及最重要的集团化等。信息化是智能电网基础的坚强后盾，实现了实时和非实时的信息之间的高度集成化，资源的共享和利用；数字化对于智能电网的实现形式起到了坚实作用，定量定向的对电网的结构、特性和状态等进行描述，实现电网信息采集和运输过程中的高效性和精确性；智能电网的自动化对于坚强电网来说，是一项重要的实现手段，主要通过现代化的自动控制策略，来完成智能电网在运行控制中的自动化的水平等级，对于全面提高公司的管理水平具有重要的地位；智能电网的互动化是指在满足电网的内在要求下，实现电网、电源和用户三者之间的互动和协调关系。概括智能电网的基本内涵就是：坚强可靠性高、经济高效智能化、环保清洁、友好互动，以及透明开放。

三.智能电网对继电保护的重要影响

继电保护是电力系统的中的重要性的安全稳定的防线，并且是第一道安全防线，按照传统的电网设计以及配置是不能适应智能电网的。继电保护的影响条件就是智能电网所表现的技术特点，并且其对继电保护的应用具有深远的意义。

（一）智能电网的数字化

智能电网有一个重要性的特征是数字化，相对于继电保护来说：第一，数字化表现在测量手段；第二，在信息传输方面表现的数字化。伴随着国家大力建设智能电网的建设和智能化的仪器和设备的应用推广，传统形式的互感器将会逐渐的走出现代化技术的视线。电子式的互感器是采用网络技术中的接口，通过智能网络的保护装置与智能化的断路器之间的连接，简化了二次回路接线的复杂程度，同时也方便于维护工作的开展。

（二）智能电网的网络化

对于继电保护而言，智能网络化的数字化的变电站网络的重大变革主要包含两个方面：第一，信息的获取。继电保护主要保护功能就是自行管理，但是网络的数据传输特点是共享性，在全站的相关设备元件信息的方面有很大的突破性，即电气量信息。第二，信息的发送。智能化的断路器是应用数字接口进行的，其中，跳合闸等设备所控制的信号传输方式有二次电缆更改为数字信号的网络化传输。

（三）智能电网的广域化

近几十年来，我国的电网信息化的发展进程在不断的推进，专用化的几点保护信息现在也初步建成了，这会成为智能电网的重要控制环节。继电保护的服务环节中虽然几点保护信息和WAMS网络影响作用力较小，但是二者所提供的广泛的信息来说，提高了后备保护性能指标，安全自动装置的提高上有很高的价值研究。

（四）电网输电的灵活性

输电效率的智能化改变使智能电网的特点之一，输电的灵活性是智能电网的有效控制手段。智能电网也会采用大量的装置进行交流灵活的输电技术，例如：可控串联补偿装置、电能质量控制装置、统一潮流控制器、STATCOM和静止无功补偿装置等。除此之外，我国输电电网所进行的直流和交流相结合的输电特征也导致电网的非线性的可控电力原件的数量也会大大的增多。

四.继电保护的其他相关问题

随着现代化技术的应用和发展，电子和信息技术也得到了更大的发展空间，因此，继电保护装置的可靠性和功能性也逐渐完善，并且系统的操作方式也比较简答方便，符合当代技术的人性化原则。我国的继电保护已经在技术原理上满足了电网运行的基本要求。

根据智能电网发展以及规划，改变了电网中电能传输某些方面的特点，数字化与信息化导致了智能电网和传统的电力系统之间的差距，所以，从根本上讲应该从继电保护相关工作入手，使其适应当代技术的发展现状。

（一）影响继电保护配置形态

智能电网的网络化会在发展阶段不断的改变继电保护配置形态，在数字化的电站基础上，其改变传统形式的继电保护的信息获取以及信息发送媒介，并且运用现代化网络的资源共享性，汲取站内的相关电器元件信息，在性能方面有了很大的提高，共享控制信号网络对继电保护配置进行了简化，这是智能电网的继电保护的下一研究阶段的问题。

（二）数字化对继电保护性能的影响

提高互感器的传输性能，以及减少互感器发生的故障频率，对于继电保护配置来说可以取消电流互感器的饱和与二次回路的相关问题的因素影响。电气量的信息传输，其真实性对于继电保护装置的性能提高基于了可行性实施的条件。在简化智能电网中继电保护的附加功能，是可以利用现代化的数字手段，即传感器进行继电保护整体性能的提高，这也是继电保护在未来几十年里需要面临的研究问题的核心价值。

（三）影响安全自动的装置性能的提升

智能电网对我国的电力系统的防御与经济紧急的控制提供广域的信息量，利用现在已经形成的网络，提高时间控制的敏感性很弱的保护装备与安全自动装置性能，在现在成熟的保护安全的自动装置原则基础上，进行几点保护的系统的诊断分析，避免突然性的停电导致的安全事故的发生。

（四）继电保护的新原理和新技术发展

新型的自然能源的使用具有环保等特点，但是电网的接入安全问题也逐渐的被提到日程当中，调度方式也会随着智能电网发展的速度加快，以及其灵活性的提高而进行传输方式与潮流发展趋向的调整。主要讲电力电子控制作为载体的智能电网的灵活控制将会对传统的电网故障特征进行跟踪，并研究出来使用智能电网的灵活控制中的继电保护的新原理和新技术演变成了智能电网的继电保护的研究中的关键性的问题。

（五）在线方式的整定技术

继电保护的思想已经广泛的应用于智能网络发展中，在传统的自适应保护的限定条件很多，又只能根据被保护的线路运行情况进行定值的自主性的调整。智能电网的未来发展展望会改变继电保护的这种复杂性，实现统一的在线方式的整定技术。

结束语：

建设智能电网是现代化的电力系统中非常重要的技术变革，同时也是未来电网发展的最新趋向。现在，建设智能电网工作已经开展，建设发展中的新技术与新设备的实际应用会给继电保护这个领域基于新的革命性突破和质的变化。推进现代化的智能电网，对于相关研究的不断深入，继电保护这个重要专业也会随着社会的发展而面向智能化电网方向迈进，阶段性的推动智能电网的建设，为智能电网的基础建设提高可靠的、安全的、便捷的技术支持。

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