智能电网下的继电保护技术探讨

智能电网下的继电保护技术探讨

陈恒 王艳苹

(云南电网公司曲靖供电局 云南 曲靖655000)

【摘 要】本文首先介绍了我国智能电网的发展情况，然后根据作者的实际工程经验，就智能电网环境下的继保技术的技术特点以及未来发展方向等问题提出了相关看法。

【关键词】智能电网；继电保护

电为世界的进步提供了无穷动力，对经济的发展也具有举足轻重的作用。随着我国经济的不断发展，传统电网不能良好满足未来经济发展的要求，由此提出了建设具有中国特色智能电网的目标。智能电网要求在发电、输电、配电、用电等环节应用大量的新技术整合电网的各种信息，进行深入分析和优化，实现对电网更完整和深入的洞察，实现整个智能电网“生态系统”更好地实时决策。

电气设备的继电保护主要是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施，是保障电网安全运行最基本、最重要、最有效的技术手段。

按照相关规划，2011年至2015年为全面建设阶段， 形成坚强智能电网建设标准，滚动修订发展规划，坚强智能电网的建设全面铺开。智能电网的加紧建设，对电力系统的第一道防御手段一继电保护技术提出了更高的要求。本文就智能电网下的继电保护技术的发展进行了相关探讨。

1 我国的智能电网

智能电网(smart power grids)，就是电网的智能化，也被称为“电网2．0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足2l世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接人、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

云南省电力公司一直以来非常重视智能电网的研究，不断增强驾驭高海拔特高压交直流混合电网能力，建设信息化电网企业，抢占电力科技制高点。结合云南电网公司实际情况，努力抢占高海拔特高压交直流混合输电技术、复杂电网安全稳定运行控制技术、高温超导技术、发展智能电网和建设信息化企业关键技术制高点。积极实现传统电网向智能电网、企业信息化建设向建设信息化企业两个根本性转变。切实抓好“智能微网可行性研究”、“智能配电网建设研究”、“云南电力大厦光伏建设方案研究”等一批重点科技项目的前期研究。

2010年9月，全国首个智能电网“全覆盖、全采集、全费控”在浙江海盐武原镇竣工。至此，浙江省海盐县武原镇36000用电客户率先进入“三全”信息时代，从而成为全国首个智能电网的“三全”镇。智能电网信息“三全”工程是国家电网公司建设智能电网的重组成部份。

2010年，国家电网将在河北、北京、上海和重庆四个省市开展智能楼宇和小区试点工程建设，初步计划建成两个智能楼宇和6个智能小区。居民们将见证国内一项尖端技术在身边变成现实，在我们的生活中，这种机会并不常有——他们的身边将建起“智能用电小区”。

可见，尽管智能电网在我国的建设正处于起步阶段，2009年，建设“坚强智能电网”的概念才由国家电网公司首次提出，目前，全国各级电力公司都已经加快了建设坚强智能电网的步伐，智能电网已经由一个“概念股”转变为我们身边切切实实存在的“热点股”。

2 智能电网的继电保护

继电保护是实现电力网络及相关设备监测保护的重要技术，向计算机化、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。有关数据显示，截止到2006年底，全国220kV及以上系统继电保护装置的微机化率已达91．41％ 。继电保护装置的微机化趋势充分利用了先进的半导体处理器技术：高速的运算能力、完善的存贮能力和各种优化算法，同时采用大规模集成电路和成熟的数据采集、模数转换、数字滤波和抗干扰等技术．因而系统响应速度、可靠性方面均有显著的提升

然而，智能电网将极大地改变传统电力系统的形态，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大量应用，必然对电力系统继电保护带来影响。

2.1 智能电网继电保护构成

智能电网的分布式发电、交互式供电对继电保护提出了更高要求，另一方面通信和信息技术的长足发展，数字化技术及应用在各行各业的日益普及也为探索新的保护原理提供了条件。

智能电网中可利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控，然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合，最后对数据进行分析。利用这些信息可对运行状况进行监测．实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。

另外，对保护装置而言，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。一方面保证故障的准确实时识别．另一方面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，避免大面积停电的发生。

所以，智能电网继电保护装置保护动作时不一定只跳本保护对象，有可能在跳本保护对象时还需发连跳命令跳开其他关联节点，也有可能只发连跳命令跳开其他关联节点，不跳开本保护对象。

2.2 继电保护技术的升级

智能电网的规划和发展改变了电能传输的某些特点，信息化和数字化的特征使智能电网与传统电力系统产生了本质的差别，作为继电保护专业，也需要适应其发展，进行相关的研究工作。

2.2.1 数字化

互感器传输性能的提高和互感器故障的减少使继电保护不需要再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。电气量信息传输的真实性也为继电保护装置性能的提高带来了便利条件。如何简化继电保护的辅助功能．利用数字化传感器提高继电保护的整体性能，是未来继电保护发展需要研究的核心问题。

2.2.2 网络化

新一代的数字化变电站改变了传统继电保护信息获取和信号发送的媒介，利用网络上共享的站内其它相关电气元件的信息提高主保护的性能，利用共享的控制信号网络简化继电保护配置．是智能电网中继电保护研究的前沿性问题。

2.2.3 自动整定技术

传统的自适应保护仅能根据被保护线路的运行情况对定值进行调整，不能利用全网信息准确、实时地判断运行方式来调整定值。智能电网的继电保护应实现全网的联网自动整定和自动配置，从分散独立的保护变为系统分布协同的保护。

2.3 员工技术提升

电力系统继电保护是电网安全稳定运行的第一道防线，安全责任重大，对人员的业务能力要求高。而广泛开展技能竞赛活动，能够给生产一线员工提供充分展示才华的机会和舞台，更能在广大员工中产生强烈的争先意识和激励作用，形成比、学、赶、帮、超的良好氛围，促进提高员工的业务素质和能力。

广大基层电力企业应当适应电网快速发展要求，加快推进“两个转变”，积极实施人才强企战略，培养高素质人才，对进一步提高继电保护专业人员的技术水平和岗位技能。

3 结束语

我国自2009年5月提出智能电网的发展计划以来．先后在全国开展了21个试点项目，提出了智能电网关键技术框架．并开始进行多项技术攻关。许多在智能电网建设实践和重大专题研究方面已取得重要进展。继电保护装置是电网中的“卫士”，起着将电网故障与系统隔离、防止事故扩大的作用。

笔者认为．以科学发展观为指导，在总结现有工作成果和经验的基础上．坚持先进技术应用，提高继电保护装备和运行水平，加强继电保护专业队伍建设，是保证电网安全稳定运行的关键。