崔思腾
国网山西省电力公司 沁水县供电公司，山西 沁水 048200
摘要：面对配电网供电需求的增大、配电网连接复杂度的增高以及可再生能源接入等问题，研究和发展突出自愈功能的智能配电网成为电力系统发展的必然选择和趋势。本文以智能配电网为研究对象，首先针对智能配电网继电保护方式的选取问题进行了简要分析，进而详细研究了电流差动保护与电流速断保护这两个方面入手，针对智能配电网中的保护判据形式做出了详细说明，最后以结合实际案例的方式，论证了面向智能配电网保护与控制的重要意义，希望引起关注与重视。
关键词：智能电网；电网保护；保护控制；设计
0 引言
智能配电网对于推动整个电网运行系统的升级式发展而言有着重要意义。大量的实践研究结果表明：智能配电网的应用表现出了极为显著的交互性以及自愈性特征。与此同时，在分布式电源接入技术以及微网运行技术等智能化技术的应用过程当中，传统意义上的保护及控制方式早已呈现出明显的不适应性。从这一角度上来说，研究面向智能配电网的保护与控制方法，在合理选取保护方式、确定保护判据的基础之上，实现对实际工作的指导，已成为整个电网建设行业领域的研究热点。
1智能电网技术的内涵
智能电网牵涉到了电力系统中的所有领域，可以说是一项非常庞大并且周期较长的工程实践和科研课题。该技术以智能一次设备以及二次设备作为基础，同时还涵盖了计算机、通信以及电力电子技术的发展。就技术层面而言，未来的智能电网和当前阶段的电网最关键的区别就在于电网自愈能力、电力市场化、电能质量、新能源发电与储能技术等几个方面。智能电网之所以能够实施，是以通信系统和电力系统高度发展和集成作为基础的，是在此基础上构成的智能电网体系。智能输电网以及智能配电网是智能电网的2个构成部分。智能变电站又是使得电网智能化控制和运行的核心组成部分。基于此，智能化电力调度最终的目标就是构建基于同步信息的广域保护以及紧急控制一体化理论与技术，对电力系统元件保护和控制、紧急控制系统、区域稳定控制系统、恢复控制系统以及解列控制系统等进行协调，使得该综合防御体系具备多道安全防线。此外，智能价格形成机制以及电力交易都是电力市场化的核心技术。考虑到电力系统具备广域动态特点，智能电网的保护控制必须要在数据信息交换的基础之上来处理好全局和局部的速度协调和功能协调，实现分布保护控制和广域控制的协调性。
2智能配电网保护控制设计
根据智能配电网结构相关特点还有电网需要达到的运行目标，自愈能力是智能配电网保护控制必须具备的功能。所谓自愈指的就是自我预防以及自我恢复的能力，可以从两个方面进行讲述：1、主要的控制手段为预防控制，能够及时诊断、发现并且处理故障隐患；2、已经发生故障的条件下维持系统继续运行的能力，系统能够正常运行，不出现非常大的损失，同时利用自治修复功能尽快的修复故障以及恢复供电。对于智能配电网而言，自愈使其最重要的特点，通常情况下智能配电网又可以称为自愈电网。针对含微网的智能配电网而言，各个分布式电源各自都配有控制器，特别是逆变型电源电力电子接口能够使得分布式电源其运行过程变得更加智能化。它能够利用本地信息来控制其输出频率以及电压，这能够在很大程度上提升微电网自身的供电质量。另一方面，针对微电网而言，同样需要保护控制系统来对各个分布式电源的有功以及无功输出进行监测，同时还应该可以直接控制分布式电源以及负荷的投切，从而实现微电网和配电网孤岛运行模式或者并网运行模式达到最优，其中还涉及到孤岛运行模式下配电网和微电网的并网技术以及同步运行控制等等。
3智能配电网继电保护选取方式和判据方式
3.1智能配电网继电保护选取方式
随着现代意义上配电网光纤化发展与智能化转型的建设与应用，智能配电网在有关继电保护方案的选取方面多以电流差动保护位置。然而，不容忽视的一点问题在于：传统意义上的电流差动保护为确保其相对于整个智能配电网的继电保护优势能够得到稳定发挥，要求在每段线路的两侧位置均配备有独立运行的电流互感器以及断路器设备，此项措施也在很大程度上导致了整个智能配电网的投入成本显著增加。从这一角度上来说，现阶段面向智能配电网的保护与控制工作应当将研究与实践的重点放在对传统电流差动保护的合理改进基础之上。与此同时，考虑到相对于高电阻接地故障状态下，智能配电网的差动保护性能发挥可能出现严重阻滞，引发极为明显的拒动动作。与此同时，在将电流差动保护作为整个智能配电网继电保护方式的过程当中，传输通道所对应的保护数据信息传输难度也明显增加。特别是对于智能配电网中较长的电力线路而言，即便电流速断保护动作的响应速度发挥到最高水平，仍然无法完全解决因网络不畅通因素而引发的保护时延问题。基于以上分析，建立在面向智能配电网的保护与控制过程当中，实现对电流差动保护工作模式以及电流速断保护工作模式的充分融合与应用。将上述两类保护工作模式作为整个智能配电网的主保护配置，同时将传统意义上的电流差动保护工作模式视作整个智能配电网的后备保护。在此种保护模式作用之下，电流差动保护与电流速度保护同时进行输出运算，按照此种方式获取与之相对应的保护输出数值。从而最大限度的保障智能配电网运行的安全性与稳定性。
3.2智能配电网保护与控制的判据方式分析
具体的判据方式如下所示：
|M节点电流向量＋N节点电流向量|－制动系数|M节点电流向量－N节点电流向量|≥差动门槛定值。|M节点电流向量＋N节点电流向量|≥差动门槛定值。上述判据方式中有关差动门槛定值的确定参照。
避让节点M→N线路电容电流与不平衡电流的整合参数。而对于经过改进后的电流差动保护而言，指定对于电流正向延伸方向的判定参照整个系统电源指向线路末端的方向予以确定。按照电流的延伸方向，可将与系统电源间隔距离较短的开关定义为上游开关，同时将与系统电源间隔距离较长的开关定义为下游开关。特别需要注意的是：在此种划分方式作用之下，也存在一部分不存在下游开关的开关，将其定义为边界开关。这也正是在整个配电网保护控制过程中需要重点关注的问题之一。具体而言，针对边界开关以及上/下游开关而言，保护过程中应采取的判据方式存在一定的差异性。
继电保护选取为电流速断保护工作模式，具体的判据为：实际短路电流≥保护启动电流=保护可靠系数×最小运行状态下，保护线路末端位置两相短路故障所对应短路电流。
继电保护选取为电流速断保护与电流差动保护相结合的保护方式。这也就使得判据方式也存在一定的差异性。①对于电流速断保护判据而言，具体的判据方式应当为：实际短路电流≥保护启动电流=可靠系数×最大运行状态下保护线路末端位置三相短路故障所对应短路电流；②对于电流差动保护判据而言，具体的判据方式应当为：开关m电流相量－以（开关m连接下游开关序列数量）为上界，自n序列取值至上界标准×开关m下游第n序列开关所对应的电流相量≥差动门槛定值。
4结语
目前对于智能电网的研究是一个热点问题，这涵括了电力系统的全部领域，这是公认的电力系统未来的发展大趋势。本文首先对智能电网进行了简单的介绍，在此基础之上，设计了智能配电网保护控制方案，该方案中包含了微电网，并对有关的保护控制技术及其原理进行了系统的论述，希望能够提升我国智能配电网的建设水平。
参考文献
[1]秦红霞.智能配电网自愈控制系统技术研究与设计[J].电力系统保护与控制，2014(22).
[2]李国海.智能配电网保护控制系统的设计与研究[J].科技视界，2013(23).