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基于智能电网的继电保护新技术研究昂春林

发表时间：2020/12/23 来源：《基层建设》2020年第24期作者：昂春林

[导读] 摘要：智能电网的应用，使得电力系统运行的稳定性逐渐提升，在电力系统中有一项非常重要的技术，即继电保护新技术，对电力系统运行状态具有非常重要的保护作用。

        云南志晟电力科技有限公司云南昆明 650011
        摘要：智能电网的应用，使得电力系统运行的稳定性逐渐提升，在电力系统中有一项非常重要的技术，即继电保护新技术，对电力系统运行状态具有非常重要的保护作用。为了有效解决我国的电力资源的紧缺问题，智能电网在二零零九年正式建立，促进各项技术的创新型发展，逐渐实现我国电力系统的网络化发展。下面将针对智能电网背景下的继电保护新技术进行仔细探索，促进我国电力系统的数字化发展，为电力行业的持续进步奠定基础。
        关键词：智能电网；继电保护；新技术
        引言
        自我国提出智能电网建设指导意见后，智能电网获得了高速发展，各种新技术、新设备如雨后春笋般出现，应用于智能电网领域。继电保护技术在国家电网结构建设和功能优化等方面发挥着重要作用，逐渐复杂的电网结构对继电保护技术提出了更高的要求和挑战，新型计算机技术、传感器技术、光纤通信技术等的应用给继电保护发展注入了新鲜血液，使其具有广阔的发展空间，为了更好的服务我国智能电网的建设，加强继电保护技术研究工作具有十分重要的意义。
        1智能电网分析
        我国智能电网虽然在不断进步，但是还是有很多方面需要改进，尤其是在技术方面和理论方面，都需要不断健全。智能电网在应用过程中具有很多的应用优势，首先，智能电网具备较好的抗干扰能力，智能电网中的传感器具有一定的监督作用，在电网受到外部环境或是其他因素的影响的时候，报警系统会及时发出信号，促进相关的工作人员及时解决问题，避免干扰元素的产生；然后，智能电网还具备良好的结构特征，主要有发电和储电两种结构类型，能够实现各项自然能源到电能的转化，比如太阳能、风能的转化等；最后，智能电网具有价格公开的特点，智能电网中含有大量的信息，且能够实现各项信息的共享，使电能用户对自身的用电量及用电明细有一定的了解，促进电价的公开化，为人们提供更加优质的电力服务。
        2继电保护所发挥的作用
        继电保护在电力系统发生内部故障或不正常运行状态时，能够智能识别电力系统本身的故障或危及安全运行的事件，根据故障的性质，在保护装置可能实现的最短时间和最小范围内，将运行的故障设备从系统中切除，或及时发出报警信号。具体而言，主要功能包括：（1）监控电力系统中设备的运行，当被保护的设备发生故障时，相应的继电保护装置迅速精确地给故障元件相关的断路器设备发出跳闸指令，让故障设备第一时间从电力系统中切除，将事故影响范围降到最小，降低对电力系统安全稳定供电的影响。（2）科学智能传达电气设备各种不正常运行状态，并根据不正常运行状态和设备运维条件的迥异而发出相应的指令，警醒值班工作人员及时高效地采取相应的措施，或可由自动装置自动进行相关的跳闸及控制。（3）实现对电力系统设备的自动化控制和远程操作，以及对工业生产的自动控制。
        3继电保护的基本要求
        （1）准确性。当电网在运行过程中出现故障时，继电保护装置会自行进行判断，并及时将故障区域与非故障区域分离开来，然后对故障区域进行隔离，避免影响其他区域的正常运行。（2）灵敏性。继电保护装置的灵敏性表现在能够区分自己的保护范围和非保护范围，这样就能在区域内线路发生故障时及时进行隔离，当区域外线路发生故障时要根据故障来做出相应动作。（3）速动性。当电力系统出现故障时，继电保护装置会直接切除故障，从而能够确保非故障区域能够正常工作。在完成故障隔离后，继电保护装置需要加快系统电压恢复，避免出现低压情况。
        4智能电网继电保护构成
        智能电网新型继电保护技术发展依托于通信信息技术、数字化技术等行业的快速发展和普及，这些领域的研究为继电保护原理研究提供基础条件。智能电网继电保护是利用高精度、高灵敏度的传感器，对电力系统中的发电、输电、配电、供电等环节的电力电子设备的运行情况进行实时监测，将获取的监测数据利用系统收集、分析和处理的过程，在此过程中，保护装置既要监测电力电子设备的运行情况，还要能够快速的隔离、切除故障部分，并在条件满足的情况下自我恢复。智能电网继电保护由监测系统对被保护对象和其他关联节点的运行情况进行判断和决策，实时发出保护指令，同时能实时调整保护功能，修正保护定值。

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        5智能电网背景下的继电保护新技术分析
        5.1智能感应技术
        智能感应技术在智能电网的应用过程中，能够促进继电保护装置采集信息的效率更高，而且信息的收集更便捷，促进继电保护新技术发挥更大的作用。在变压器中设置各种传感设备和器具，促进变压器监督控制功能的加强，通过各种智能化的感应技术实现对继电保护系统的完美保护。智能感应技术能够深入了解电力设备的实际运行情况和工作状态，并自动判断是否存在故障，有效预防各种因素的干扰，促进该项新技术的有效实施。智能电网下的智能感应技术还能实现对不同采样值的精确判断，能够解决非衰减基波分量的故障，促进系统电压和电流的合理调配，解决多种运行问题。所以说，智能电网中的智能传感器具有精确分析各项数据的功能，且对各项电力设备具有监督控制的作用，通过智能化的分析找到故障部位，并采取有效的检修措施及时进行故障处理，避免造成整个电力系统的运行故障。
        5.2广域保护技术
        以往的继电保护系统采集的信息主要是单端量或双端量，数据信息有较大的局限性，无法适应现代智能电网继电保护需求，不利于国家电网安全运行。而广域保护技术主要以电网的子集作为分析和处理最小单位，之后在整个电网域的范围内对多个子集信息进行汇总分析，准确判断电网出现故障的位置及原因，最后得出解决问题的方法。在广域保护技术中，最大的优点是安全自动控制系统，不但能对故障进行处理，还能实现自动复位，以提高继电保护装置的自适应能力和工作效率，进而维护智能电网的稳定性和安全性。
        5.3可再生能源并网
        智能电网的独特性质，使其能够将太阳能、风能等各种可再生能源融入到系统的运行中，新能源具有运行效率高和环境保护的作用，但是由于很多新能源在应用的过程中有很多的不确定因素，并网技术还缺乏一定的专业性，导致在实际应用的过程中很可能出现智能电网的运行故障。比如在风力发电的过程中，风电接入电网后，切入点的下游电流会产生助增电流，实现对电网系统运行电流的保护，风机接入后还会形成方向电流，避免出现电流方向相关的问题，不同种类的风机具有不同的工作效率，所以出现的问题类型也有很大的差异，只有不断发展可再生能源并网技术，优化继电保护系统的运行方式，才能实现智能电网系统的不断进步。
        5.4通信技术
        通信技术是保证智能电网继电保护的基础，为传感器获取的各项监测数据能及时有效的实现通信和传递提供了有效路径。基于实施双向通信系统，继电保护系统才能实现实时监测和校正，在故障出现后才能实现自动复位。同时，通信技术能使各种不同类型的智能电子设备进行通信，为继电保护提供基础服务，也可监测其他各项扰动因素，使继电保护系统实现无功补偿、潮流分配，避免智能电网大面积出现故障的情况发生。
        结束语
        综上所述，是本人对智能电网背景下的继电保护新技术相关内容的探析，继电保护新技术具有很多的应用优势，而且种类众多，主要有智能感应技术、超高压交直流混输技术等，每种技术都具有一定的应用优势，能够实现对电网的有效监控和故障诊断，在未来会朝着数字化、网络化的方向前进，实现继电保护新技术的不断创新，促进电力行业的持续进步，为我国综合经济实力的提升做好铺垫。
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