1、讨论智能电网对继电保护发展的影响【摘要】：智能电网是现在社会电力系统变革的最新动向，是 21世纪电力系统伟大科技创新和发展方向。继电保护在电力系统中的地位是不容置疑的，由于智能电网建设的高速发展，电力系统继电保护面对新的挑战，因此对智能电网继电保护的分析具有某种程度上的意义。本文主要分析了智能电网对继电保护的干扰，还研究了智能电网继电保护需要解决的相关问题，对有关电力工作者具有一定的借鉴价值。 【关键词】：智能电网继电保护 发展影响 中图分类号：TM774 文献标识码： A 【正文】： 前言： 由于电力技术的快速发展、电力市场的改革推广、电力环境的快速变化，智能电网继而产生。因具有稳定性、自愈
2、性、安全性、兼容性、以及经济性和高效性等很多优点，在世界各国得到了大量的推广与应用。对智能电网发展在 2009 年进行了全面的规划，分三个阶段运用先进的通信、信息及控制技术，全部完成以信息化、数字化、自动化的智能电网建设。目前正处于大规模建设阶段，预计到 2020 年基本建成。继电保护一般是研究电力系统故障与干扰安全运行的异常工况，来讨论其对策的反事故自动化方法，是确保电网安全运行最佳的技术措施。但智能电网会使传统电力系统的形态发生很大的变化，电子式互感器、数字化变电站、广域测量、交直流灵活输电和控制技术的广泛运用，一定会影响继电保护。本文在研究智能电网继电保护构成的基础上，大量阐述了智能电网
3、对继电保护的影响，对智能电网继电保护发展有关问题进行探讨。 一 智能电网继电保护的构成 继电保护是达到电力网络及有关设备监测保护的关键技术，向计算机化、智能化，以及保护、控制、测量以及数据通信一体化发展为该这方面的长期发展方向。电网的分布式发电、交互式供电使继电保护必须有更高的要求，首先通信与信息技术的长久发展，数字化技术和应用在不同行业的越来越普及也为探索新的保护机理提供了帮助。智能电网中能够利用传感器对发电、输电、配电、供电等重要设备的运行情况进行监控。接着把得到的数据经过网络系统来收集、整合，最后再进行数据研究。运用这些数据能监测运行的具体状况，达到对保护性能及保护定值的远程动态监控与修
4、正。除此之外，对保护装置来说，保护功能不但需要本保护对象的运行状况，还需要密切相关的别的设备的运行信息。确保故障的准确及时识别，还确保在没有或少数人工努力下，可以迅速隔离故障、自我恢复，防止大面积停电的状况。因此智能电网继电保护装置保护动作时不确定是否仅跳本保护对象，还可能在跳本保护对象时需发连跳命令跳开别的相关节点，还有可能仅发连跳命令跳开别的关联节点，不跳开本保护对象。 二 智能电网对继电保护的影响 智能电网是以物理电网为根本，覆盖通信、信息、计算机、传感测量、新能源等技术，把发、输、配、用各环节连接成一个度智能化的网络。继电保护当作电力系统安全稳定的第一道防线，如果以一般电网保护方法进行
5、设计、配置，是不能满足智能电网的。智能电网技术应用将严重干扰现有的继电保护应用，通常表现于以下几个方面。 1 数字化 继电保护因为互感器传输性能的提高和互感器故障的降低对电流互感器饱和、二次回路接地、二次回路断线等互感器的问题已经不需进行再三考虑了。另外，继电保护装置性能因为电气量信息传输的真实性也有所提高。将来继电保护发展需要研究的核心就是“怎样对继电保护的辅助功能简化，怎样利用数字化传感器增强继电保护的整体性能” 。 2 网络化 由于数字化变电站建设的大规模推行会对电力系统继电带来很大的影响，呈现一种网络化发展趋势。数字化变电站最明显的优势是应用分布分层的结构，对于对象的数据一块建模，数据
6、自描述，应用抽象通信服务接口和个别通信服务映射技术，达到智能设备间的互操作层次，迎接未来的开放体系结构。最近的数字化变电站让普通继电保护信息获取和信号发送的媒介出现了变化，对主保护功能的提高运用网络上共享的站内别的相关电气元件来达到，对网络继电保护配置的简化可以通过共享控制信号来实现，这些全是智能电网中继电保护研究的问题。 3 输电灵活化 智能电网的一个十分明显不同处就是提高了输电效率得到了一定程度的提高，控制方法的灵活。智能电网中一定大量应用如可控串联补偿装置、统一潮流控制器和 STATCOM 等技术。以电力电子器件的广泛应用的智能电网的故障暂态期间和仅有同步发电机等旋转元件的普通电力系统会
7、有明显的不同。电网暂态期间的繁杂性和电网运行方式灵活控制导致的多变性，使现有继电保护装置面对非常大的考验 4 整定自动化 对于传统的自适应保护来说，其调整定值仅仅是根据被保护线路的运行情况来进行，而调整定值所采用的运行方式是不能用全网信息来进行判断的。智能电网继电保护就是为了能达到全网的联网自动整定和自动配置，确保系统可以进行分布协同的保护，改变一般的分散独立的保护途径。 5 广域化 最近几年，由于我国电网信息化进程快速推进，广大电力公司都在积极推进基于 PMU 的 WAMS 网络建设，继电保护信息专用网络也已基本建成，能作为智能电网控制的关键环节。WAMS 网络和继电保护信息系统建设的目的不
8、是服务于继电保护，然而利用其提供的广域信息来增强后备保护的性能、增强安全自动装置的性能值得大家思考。 三 智能电网继电保护所需注意的问题 智能电网应用及发展，使电能传输的一些特点发生了明显的变化，而智能电网和传统电力系统因为信息化与数字化的特征出现了根本的区别，因此在电力系统继电保护方面，需要解决众多的问题与智能电网发展相适应。 1 保护定值的适时调整 首先，灵活的运行方式、不明确的潮流流向要求保护定值有自适应功能。智能电网的一个电源点，不但能接入电网，还能微网孤岛运行，如此一来与电源点 D 相连线路的潮流就具有不明确性，达到距离保护、电流保护原理时，就一定确保保护定值能依据运行方式的变化作相
9、应的调整，如此一来，一条线路的继电保护装置的信息不但包括本线路的电气量，还包括与该线路有关的所有线路的运行情况，综合所有有光信息对保护定值进行及时修正。其次，保护功能需参考运行方式的变化做相应的调整。 2 保护配置形态的改变 传统继电保 护信息获取和信号发送的媒介由于 IEC61850 网络的数字化变电站而发生变化，主保护的性能利用网络上共享的站内其他相关电气元件的信息而得以提高，继电保护配置应用共享的控制信号而出现变化，上述都是智能电网中继电保护研究的相对前沿的有关问题。控制信号传输网络的可靠性一定得到保证，这是与一般二次电缆的传输方式区别之处。经过智能控制装置达到对一次与二次设备的智能化控
10、制，让控制电缆很大程度地减少二次回路得到了优化，设计也进行了简化，真正达到了智能开关功能。由此可知，网络化二次回路的关键问题就是数字化变电站条件下继电保护的可靠性问题和如何进行保护配置保证可靠性。 3 安全自动装置性能的提高 先进的相量测量（PMU）和广域测量技术（WAMS）为电力系统防御和紧急控制提供了广域信息，对时间敏感性不强的后备保护及安全自动装置的性能的提高能利用其已建成的网络来进行，进而使现有保护与安全自动装置的延时整定原则出现变化，并避免大停电等恶性事故的产生。 4 继电保护功能的发展 继电保护预保护功能的发展，可以降低事故的发生，使保护功能提高到具有事故预警、保护为一体的程度上来，如此一来在一定程度上符合智能电网的新要求。 【结语】： 当前，我国智能电网建设已得到了重要的进展，但在各项技术方面存在着非常多的问题和不成熟，继电保护作为电力系统安全稳定的第一道防线，具有举足轻重的重要，需要不断的进行深入的研究，以确保继电保护适应智能电网的发展，维持电力系统的安全稳定运行。 【参考文献】： 1林宇锋,钟金,吴复立.智能电网技术体系探讨J.电网技术,2009, 2国家电网公司.坚强智能电网综合研究报告R.国家电网公司, 2009. 3谢 开,刘永奇,朱治中,等.面向未来的智能电网J.中国电力,2008.
