智能电网中继电保护技术的发展状况

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摘 要 本文就智能电网的特点和智能电网对继电保护技术的影响进行介绍，概括出继电保护技术应用于智能电网所面临的问题，也就最新的继电保护技术状况进行了简单介绍。

关键词 智能电网 继电保护 网络化

中图分类号：TM77文献标识码：A

2009年，建设“坚强智能电网”的概念由国家电网公司首次提出。目前，全国各级电力公司都加快了建设坚强智能电网的步伐，智能电网已经成为一支“热点股”。而智能电网本身的发展特点，对电力系统第一道防御手段――继电保护系统提出了更高的要求，即继电保护系统应该具有更加强大的灵活性和可靠性。文章就智能电网中的继电保护技术发展状况进行相关的探讨。

1 智能电网

智能电网要求系统在经历故障时，把故障的影响局限在最小范围以内，并且能够迅速恢复供电。它具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的特点。智能电网具有强大的电力输送能力和安全可靠的供电能力，在保护环境的前提下，能够降低能源消耗和污染排放，做到经济高效；在灵活调整电网运行方式、兼容各类电源和用户接入和退出的同时，还能将电网、电源和用户的信息透明共享，做到友好互动并且透明开放。而智能电网中电子式互感器、数字化变电站技术、广域测量技术、交直流灵活输电及控制技术的应用，必将给电力系统继电保护带来前所未有的影响。

2 智能电网继电保护原理

智能电网中应用传感器对发、输、配、供电等关键电气设备的运行状况进行实时的监控，经过网络系统将采集到的数据进行收集和整合，最后对数据进行分析，以实现对运行状况进行实时监测，对保护功能和保护定值实现远程动态监控和修正。

对继电保护装置而言，保护功能除了需要本保护对象的运行信息外，还需要相关联的其他设备的运行信息。这就需要信息的共享。这样，在保证故障的准确性时，还能保证在没有或少量人工干预下，能够快速隔离故障、自我恢复，进而避免造成大面积停电事故。

3 智能电网对继电保护的影响

智能电网具有灵活可重构配电网络拓扑结构，即复杂的网状结构，跟传统的简单环网和辐射形网络具有本质的区别。复杂网状结构中，分布式发电、交互式供电的运行方式使孤立的单一保护装置存在整定困难，信息少特点，这必将导致继电保护性能受到影响。

3.1 数字化

智能电网信息化和数字化的特点使其与传统电网产生了本质区别，继电保护技术也应该适应当前发展。数字化必将成为继电保护技术发展新方向：测量手段数字化、信息传输方式信息化。如今，互感器的传输性能得到很大提高、故障率明显减少使得继电保护不再需要考虑电流互感器饱和、二次回路断线、二次回路接地等互感器故障问题。

3.2 网络化

在智能电网信息化、自动化、互动化的同时，必将改变传统的继电保护操作人员的工作方式，信息共享、网络平台的建立，将促使继电保护系统网络化。

传统继电保护信息获取和信息发送的媒介由于IEC61850网络数字化变电站而发生变化。首先是信息获取方式，由于网络数据传输的共享性，可以获取站内全部相关设备元件的电气量信息。其次是信息发送方式，在采用带数字接口的智能断路器时，跳合闸等控制信息的发送也经由数字信号网络进行。

3.3 广域化

随着互联电网区域不断扩大，交换容量增加，电网电压等级提高，出现故障和不稳定的几率大大增加。在电网不断信息化进程中，可以利用广域测量技术WAMS网络提供的广域信息为对时不敏感的后备保护服务，提高安全自动装置性能，维护大型电力系统的安全性和稳定性，使得大面积的停电事故得以避免。

3.4 自整定技术

现阶段大部分继电保护的机构是一种刚性结构，连接方式，适应的网络条件、保护对象基本上都是预（下转第117页）（上接第96页）先设定的，具有较弱的自适应能力，适应一次系统变化的能力比较弱。传统保护技术是根据保护线路的运行情况对定值进行整定的。智能电网中的继电保护可以利用全网信息，实时地判断运行方式，从而进行整定，将分散独立的保护变为系统分布协同保护，实现全网的联网自动整定和自动配置。

4 智能电网中继电保护的三个问题

（1）灵活的运行方式、不确定的潮流流向，要求保护定值具有自适应能力。在智能电网中，电源点即可以接入电网，也可以成为微网孤岛运行，这样就会造成线路潮流不确定性，继电保护定值也应该能够根据运行方式的不同做出实时的调整。为此，继电保护定值的整定应该综合考虑本保护对象和相关线路运行状况。

（2）保护功能需要根据运行方式的变化做出相应的调整。当节点从系统中解开、并入时，都将引起线路潮流的重新分配，该节点的保护装置的保护范围、定值都应该做出相应调整。

（3）引入环境条件对保护定值的影响。智能电网中分散布置的传感器得到监控对象实时的温度和容量，调整功率流以达到最佳运行状况。继电保护需实时调整输电线路的负荷保护定值，以适应温度和容量变化带来的影响。

5 继电保护技术的几点新发展

继电保护是实现对电力系统网络及其相关电气设备进行监测保护的关键技术，向着计算机化、网络化、智能化，以及保护、控制、测量和数据通信一体化发展是该领域的长期发展趋势。现代电力系统中继电保护不仅需满足以上要求，还需要适应特高压输变电技术的发展，适应大（巨）机组保护需要，适应带串补和可控串补电容线路保护的需要，适应SVC、STATCOM和超导限流技术的发展需要及在复杂故障或连锁故障出现时要求保护快速正确动作。另外，广域保护也是当前继电保护的热门话题，它是在全国联网的趋势下提出的，如何合理配置防线，需要广大学者和电力工作工作者进一步深入研究。国内外对广域保护理论的研究大致可分为两类：一是利用广域信息，主要完成安全监控、稳定边界计算、状态估计等功能，重点是广域信息的利用和安全的实现上；二是利用广域信息完成继电保护功能，目前就系统结构、光与信息采集和利用、广域保护和控制算法等方面的研究还比较欠缺。

在保护整定管理系统研究方向，保护整定技术已经从手工整定发展为微机整定管理，整定效率和准确性提高，且网络技术也使得保护定值整定实现了集中式管理。但是，与未来智能电网的保护整定还有相当的差距。目前的网路整定管理急需解决以下问题：一是数据和网路拓扑维护困难，网络拓扑和系统参数是由保护整定人员自行维护的，在系统迅速更新的今天，地区级网路变化频繁，给电网参数的维护工作增加了巨大的工作量，而网络参数的维护正确与否，决定了保护定值整定结果，将影响到整个区域网络定值的准确性；二是目前定值的计算和管理系统定值置入相分离。在经过计算系统计算，定制系统审批，现场人员经网络下载定值，最后经手工置入保护装置。在这个过程不仅消耗时间和劳动，而且容易产生失误，还可能造成重大事故。在数字化、网络化的系统中，应该将定值计算、定制管理和定值置入相关联统一实现一体化、自能化。

参考文献

[1] 国家电网公司.坚强智能电网综合研究报告.国家电网公司,2009.

[2] 郝文斌,洪行旅.智能电网地区继电保护定值整定系统关键技术研究.电力系统保护与控制，2011(39).

[3] 许可.浅析智能电网时期的继电保护技术.价值工程,2010(33).

[4] 刘强.智能电网继电保护技术探讨.江苏电机工程,2010(29).

[5] 杨春生,周步祥,林楠,徐飞.广域保护研究现状及展望.电力系统与控制,2010(38).