电网继电保护

电网继电保护（通用12篇）

电网继电保护 篇1

引言

众所周知, 在目前经济高速发展的社会大背景下, 电能已经成为了我们不可或缺的能源之一。在我国, 给我们提供电能的是一个覆盖全国的庞大的电网, 如今它正在经历着一个巨大的变革, 即电网的智能化。与此同时, 在电力系统变革的影响下, 继电保护技术的微机化的趋势日渐明显。

1 继电保护的发展背景

继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的。它经历了机电型、整流型、晶体管型和集成电路型几个阶段后, 现在发展到了微机保护阶段。

20世纪初期, 在电力系统继电保护中广泛使用了继电器, 这个时期是继电保护装置技术发展的开端。然后从20世纪50年代到90年代, 这四十多年的时间里, 电力系统继电保护装置的发展经过了四个阶段, 即电磁式继电保护装置阶段、晶体管式继电保护装置阶段、集成电路的继电保护装置阶段和微机继电保护装置阶段。目前微机继电保护正在蓬勃发展, 其指的是以数字式计算机为基础而构成的继电保护。

2 继电保护的重要作用

智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向, 被认为是21世纪电力系统重大科技创新和发展趋势。它是以物理电网为基础, 充分利用先进的传感测量技术、通信技术、信息技术、计算机技术、控制技术、新能源技术, 把发、输、配、用各环节互联成一个高度智能化的新型网络。因此, 智能电网具有极强的自愈性、安全性、兼容性、交互性和高效性。

继电保护是电力系统的一个重要组成部分, 担负着监督系统运行状况和及时处理系统故障的重要职责, 是保证电力系统安全运行的重要设备。选择性、可靠性、速动性、灵敏性是对它的四项基本要求。

选择性是指当电力系统中线路或设备发生短路故障时, 负责本段线路的继电保护装置会动作, 此时其他线路的继电保护装置不动作, 而当其拒动时, 相邻设备或线路的保护装置会作为后背保护将故障切除。

速动性是指电力系统发生故障时, 继电保护装置应能够快速地将故障切除, 将故障可能对人和设备造成的损害降低到最小程度, 提高系统并列运行的稳定性。

灵敏性是指当电力系统中线路或设备发生短路故障时, 继电保护装置的及时反应动作能力。在规定范围内发生故障时, 不论故障点的故障的类型和位置如何, 以及故障点是否存有过渡电阻, 能够满足灵敏性的要求的继电保护都能够正确反应并动作, 即要求不仅在系统的最大运行方式下三相线路短路时能够可靠动作。

可靠性是指继电保护设备能够安全稳定的工作动作, 不发生在故障时拒动或无故障时误动的情况。

3 继电保护的发展趋势

在未来智能电网中, 电网的自愈特征将会对继电保护的选择性、可靠性、速动性、灵敏性提出更高的要求, 对常规继电保护的配置方法提出新的要求, 常规保护在这几个方面根据实际情况的不同会有所侧重。如在特高压电网的建设、电网规模的扩大等因素, 将导致短路电流增大很多, 因此, 短路电流增大造成的定值可靠性降低。然而, 挑战往往是与机遇并存的, 智能电网的发展从另一个角度也将给继电保护的发展带来新的契机。

根据智能电网发展的特点与趋势, 可以预计它将会在以下几方面推动继电保护技术的发展:

3.1 信息数字化

信息的数字化包括两个方面, 一是测量手段的数字化, 新型的继电保护装置将广泛采用电子式互感器和数字接口;二是信息传输方式的数字化, 传统继电保护设备采用的模拟量电缆传输和状态量电缆传输方式将被淘汰, 取而代之的是以光纤为媒介的网络数字传输方式。随着智能电网的建设及智能化设备的广泛使用, 传统的互感器将逐步退出运行。而且电子式互感器采用网络接口, 通过网络保护装置和智能断路器连接, 大大简化了二次回路接线, 使之易于维护。

3.2 通信网络化

电力系统继电保护与计算机网络相结合是现代电力系统实现稳定安全可靠运行的重要的保证。通信网络化使每个保护单元都能够实现共享全部故障信息与系统运行的数据, 并且使各个保护单元之间与自动重合闸装置能够在分析这些数据信息的基础之上做出协调的动作。这样就在各个保护单元之间形成了一个互联网, 增加了保护单元之间的联系, 最终实现微机继电保护装置的网络化。

3.3 动作智能化

智能电网要求继电保护装置能够利用全网信息准确、实时地判断运行方式并且调整定值, 实现真正意义上的在线整定。近年来人工智能技术在电力系统的各个领域都得到了广泛的应用, 使得电力系统继电保护技术的研究迈进了更高层次, 逐渐向着微机化的趋势不断发展。例如利用神经网络的方法, 经过大量的故障样本训练, 只要充分考虑了现场各种情况, 则发生任何的故障时都能够作出确判别, 最终做出正确动作。

3.4 综合自动化

计算机技术、通信技术和网络技术高速发展, 使得微机继电保护装置具有了可以从网上获得电力系统运行状态与各种故障的数据信息的能力, 并且微机继电保护装置也可以将它从网上获得的电力系统被保护元件的数据与信息传送给网络控制中心和其他的保护单元, 及时在继电保护系统中完成继电保护的各项功能, 如监视、测量、控制、保护、数据通信等。从而实现了测量、控制、保护、数据通信等各方面的综合自动化。

4 结束语

继电保护的技术微机化化绝不仅仅只有这几个方面, 很多都要随着智能电网的发展才会慢慢体现出来。智能电网的建设是电力系统的一次重要变革, 是电网未来的发展方向。目前, 智能电网的建设已经初显成效, 建设过程中新技术和新设备的应用已经给继电保护专业领域带来了革命性的变化, 例如我国220k V以上的输电线路已经全部实现了继电保护技术的微机化。随着智能电网建设的推进, 相关研究的深入, 继电保护专业一定会适应电网需求向智能化方向发展, 跟进电网建设步伐, 为智能电网建设提供技术支持。

参考文献

[1]王梅义.高压电网继电保护技术[M].北京:电力工业出版社, 1981.[1]王梅义.高压电网继电保护技术[M].北京:电力工业出版社, 1981.

[2]葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用[J].继电器, 1978.[2]葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用[J].继电器, 1978.

[3]杨奇逊.微型机继电保护基础[M].北京:水利电力出版社, 1988.[3]杨奇逊.微型机继电保护基础[M].北京:水利电力出版社, 1988.

[4]张宇辉.电力系统微型计算机继电保护[M].北京:中国电力出版社, 2000.[4]张宇辉.电力系统微型计算机继电保护[M].北京:中国电力出版社, 2000.

[5]吴斌, 刘沛, 陈德树.继电保护中的人工智能及其应用[J].电力系统自动化, 1995 (4) .[5]吴斌, 刘沛, 陈德树.继电保护中的人工智能及其应用[J].电力系统自动化, 1995 (4) .

电网继电保护 篇2

前言

本次设计是110KV电网的继电保护设计。根据所设计的题目依靠四年的电气工程自动化专业知识的学习，通过参阅电力系统继电保护原理、电力系统暂态分析等相关书籍而完成的。

此次设计成果包括：毕业设计说明书和计算书各一份、标准格式外文原稿，译文一份、继电保护配置图纸一张（2#）。

说明书主要内容包括：电气参数数据分析整理；TA、TV变比的选择；中性点接地的确定电力网短路电流计算；电力网相间继电保护方式的选择与整定计算（B─BD1、A─BD5）；电力网零序继电保护方式的选择与计算；自动重合闸的选择。

本次设计选择的是110KV线路，其中包括四个发电厂，并分别构成单电源辐射型线路，双电源辐射型线路，平行线路和多电源四点环行网络。本人设计的是环网中的一条线路B─BD1保护，同组的王星完成的是另一条辐射型线路A─BD5的保护。

在次设计过程中，编者得到了康海珍老师耐心、细致的指导，康海珍老师也提出了许多极有价值的见解和建议。编者在次向康海珍老师表示忠心的感谢。

限于编者的水平有限，书中难免有一些缺点和错误，希望各位老师提出宝贵的意见，编者：刘月伟

智能电网中的继电保护技术 篇3

关键词：智能电网；继电保护；信息平台

中图分类号：TM77

大力建设智能电网是当今电力系统发展的一个新的方向，智能电网是一个完整的信息结构和基础设施体系。电网公司可以通过智能电网实现对电力用户、电网资产和电网运行的监控，可以降低公司的运营成本，提高公司的工作效率和电网的可靠性。在过去的五年时间国家电网公司投资了5000亿元建成了当今世界一流的智能电网。其中主要工程为连接我国主要能源中心和东部负荷中心的“三横三纵”的特高压骨干网架和13回特高压直流输电工程。随着近些年来我国经济的发展，如何保持电网的安全性变成了重要问题。

1 智能电网的定义和特点

智能电网的含义是通过先进的传感测量技术来实现电网技术上的信息化、自动化、数字化和互动化。智能电网的基础是信息化，是指通过建设信息化的智能电网来共享与利用各种信息。智能电网的一个重要是实现手段是电网自动化，含义是指通过在建设智能电网的过程中使用先进的控制策略来提高电网的运行水平。智能电网是通过电网数字化来得到实现的，数字化指的是指通过定量描述电网对象、结构、特性和状态来准确地采集和传输电网需要的各种信息。智能电网的主要特点是安全可靠、清洁环保、友好互动和经济高效。安全可靠是指所建成的电网具有安全的网架结构。清洁环保是指加强对以风能和光能为主的可再生能源的开发和利用，提高可再生能源在电源中所占的比例。友好互动是指使电网运行方式变得更加灵活。经济高效是指相比传统电网，智能电网可以提高电网的效率，降低电网公司的运行成本。

2 智能电网中的继电保护系统

在现阶段的继电保护技术中我们常常采用的方案是让主保护和后备保护进行阶梯型时序配合，主保护和后备保护的整定值和整定时限可由整定计算得到。在故障后，应该是主保护动作，如果主保护拒绝动作，则后备保护按照计算所得的整定时限给出动作信号。现有的继电保护系统的缺点是不能获取全局的信息，只能根据局部的信息对事故进行判别，因此需要针对不同的设备和故障类型来分别设置不同的保护。各种继电保护的设备通过所设定的整定值和整定实现来配合。虽然现有的继电保护设备在服务本地的功能已经比较完善，但是远不能达到智能电网的要求。因此，随着我国智能电网的不断发展，在未来的智能电网中，继电保护系统将不局限于只保护本地的局部设备，而是将借助智能电网的各种优点向互相协调的更加广范围内的综合保护系统发展。

3 继电保护在智能电网中所面临的挑战

3.1 继电保护在特高压电网中面临的问题

智能电网的一个重要特征就是通过超、特高压的建设来形成一个大电网，电压等级的提高也给继电保护技术提出了更大的挑战：（1）特高压电网在发生故障时电流谐波的含量比较大，电流的非周期分量衰减十分缓慢；这些特点将显著影响继电保护设备动作的可靠性和快速性；（2）超/特高压电网的电压等级高，线路距离过长造成的分布电容较大，这些因素都会对电流差动保护产生影响；（3）对变压器保护，在超/特高压输电中利用谐波含量来分辨变压器内部故障与励磁涌流的难度变大；（4）由超/特高压所连成的大电网中各电网的相互影响使得故障特性更复杂，进行整定计算时误差增大；（5）电压等级的提高给继电保护的设备提出了更高的要求。

3.2 电力电子设备的大量使用给继电保护技术提出的挑战

在智能电网的一次侧包含了很多不同种类的电力电子设备，而这些设备的使用将在系统发生故障时影响电网的短路电流的特征和分布产生。（1）在柔性直流输电中电力电子元件的安装位置以及元件参数的变化会造成电网短路电流分布的变化；（2）在高压直流输电系统中交、直流系统所发生的故障会互相影响；（3）在风力发电系统中，所选择的风机类型、采取的控制策略、风机的运行状态以及故障位置和类型都会影响风机并网运行时的故障电力，继而影响我们对继电保护设备的选择和整定计算的结果。

3.3 继电保护需要与电网采取的控制方法配合起来

柔性直流输电系统中使用的大量的电力电子元器件，以及光伏发电和风力发电为主的各种可再生能源的并网运行对电网的继电保护提出了新的要求，智能电网中所采用的继电保护技术需要适应电网中的电力电子器件的控制方法。

4 智能电网的不断发展给继电保护带来机遇

随着我国智能电网的大力建设，新型继电保护的研究与应用也得到了一个很好的平台。同步向量测量单元和广域测量单元可以实现广域电网的在线同步测量，使得数据的更新速度等到了很大的提升，能够实现基于同步信息的继电保护功能。在信息通信方面，在新建的基于IEC61850标准的智能变电站内实现了一次设备的数字化和二次装置的网络化。实现智能电网的信息化，除了各种电气信息外还需要包括局部放电检测、雷电检测和覆冰监测等各种信息。因此继电保护专业在智能电网的建设中也遇到了一些相关的问题，可以进行相关的研究工作。

4.1 通过智能电网数字化来提高继电保护的性能

在智能电网中，由于电压、电流互感器的传输性能得到了显著提高，互感器的故障减少使得不用考虑二次回路断线、互感器饱和等问题。信息通信功能的提高使得电气量传输的真实性得到了保障，这也给继电保护装置性能的提高带来了好处。

4.2 提高安全自动装置性能

同步相量测量单元和广域测量系统为电力系统继电保护提供了广域信息，电网公司利用已建成的网络，改善了那些对时间敏感性不强的设备的工作性能。通过改变现有的安全自动装置的整定规则，使得继电保护装置能够及时地辨别故障。

4.3 智能电网中继电保护新的原理与技术

怎么在智能电网里面更加灵活地调整能量运输方式和潮流方向成为了我们需要研究的问题。由于在电网中大量地使用电力电子器件，传统电网的故障特征也发生了变化，研究在智能电网中可以得到广泛使用的继电保护新原理成为了接下来需要研究的一个重要问题。

4.4 智能电网中的在线整定技术

由于条件的限制，传统继电保护仅能根据被保护的设备或者线路的运行情况对整定值进行调整，其缺点是不能够实时获得准确的全网信息。智能电网给我们提供了可以在线整定的平台，如何在这个平台上实时根据设备的运行状态调整整定值是接下来需要研究的重要问题。

5 结束语

随着我们电网公司近些年对智能电网的大力建设，我国电网中的发输配用电的各个环节均受到了影响，在智能电网中继电保护设备的运行环境相对传统电网也发生了相应的变化。同时由于智能电网搭建了一个先进的信息平台，继电保护设备拥有了集成广域信息的能力，在未来的智能电网中我们有望通过性的保护实现方法来大幅度提升继电保护性能，使之能适应电力系统的不断发展

参考文献：

[1]国网电力科学研究院.统一的坚强智能电网专题报告[R]，2009.

[2]姚建國.智能电网世界电力工业应对未来挑战的共同选择[J].国网电科院，2009.

[3]李斌，薄志谦.面向智能电网的保护控制系统[J].电力系统自动化，2009：7-12.

[4]邵宝珠，王优胤，宋丹.智能电网对继电保护发展的影响[J].东北电力技术，2009：7-12.

[5]王增平，姜宪国，张执超.智能电网环境下的继电保护[J].电力系统保护与控制，2013：13-18.

作者简介：赵耀银（1966-），男，四川宣汉人，硕士研究生，工程师，研究方向：电力企业工程管理。

智能电网继电保护技术探讨 篇4

智能电网无可比拟的优势使它在电网发展过程中成为了必然趋势, 各项的优势为建设高性能的电网带来了新设备以及新技术的不断更新。它随着智能电网不断深入的研究也进入到了快速发展的新阶段, 智能电网的稳定发展的基础是由继电保护装置广泛的应用范围以及功能提供的。

1 我国智能电网的发展现状

随着智能化技术发展, 智能化技术许多领域得到了广泛应用, 国家电力系统就是其中之一。高度智能化的电网系统带来了电网管理和服务质的提升, 智能化电网成为未来的发展趋势。智能化电网的应用非常广泛, 但其技术要求高、耗费巨大, 也成为电力企业关注的重要问题之一。目前智能电网的发展前景十分乐观, 各个发达国家都在想方设法加快智能电网市场建设, 如美国提出智能电网推动国内经济增长, 欧盟各国制定了超级电网的战略规划, 其最终目标也是带动整个体系经济的发展。智能电网在我国被提出了许多年, 国家对其发展建设也是十分重视的。“十二五”提出了全面建设智能电网的新规划, 并对规划实行滚动调整制度。规划中指出, 我国2020年国家电网总投资3.45万亿元, 其中智能化电网投资3841亿元。2015年以前是国家智能电网的全面建设时期, 2016-2020年是智能化电网的全面提升时期, 智能电网的现代化水平将达到国际先进水平。随后, 我国还将继续对智能化电网进行改造, 彻底实现全国智能化电网的目标。

2 智能电网中继电保护技术发挥的作用

2.1 预保护功能

在智能电网的运行中注意其子系统的不平衡功率, 以及控制系统的状态, 可以对可能发生的事故起到预防作用, 进行事故预警和保护, 达到智能电网的新需求。

2.2 使输电断面的安全性提高

在输电线路中全面发展其过负荷保护措施, 可对连锁过载跳闸进行自动预防, 避免停电事故大范围发生, 对电网的保护力度进行强化。现代技术的应用可使电网的运行安全得到最大程度的满足, 使继电保护装置在智能电网中发挥作用, 提高输电断面的安全性。

2.3 使智能电网安全、有效运行

继电保护技术中包含的体系十分完整, 可以分析电力系统中的故障, 明确继电保护技术的原理与实现方法, 设计继电保护、保证其运行、完善维护技术, 因此继电保护技术的应用可以降低电气元件的故障发生率, 使智能电网保持正常运行。

2.4 双重保护智能电网

电力领域中应用的信息技术与网络技术因智能电网智能化特点的应用而得到有效促进, 将智能传感器在智能电网系统中应用, 可以做到智能化处理收集到的相关数据, 继电保护装置在智能电网中一方面发挥其继电保护的基本功能, 另一方面还可以对出现的故障进行智能化诊断, 使系统自我恢复, 并在短时间内实现隔离。

2.5 促进智能电网的发展

继电保护技术的特点是全方面的, 能够与智能电网信息化、数字化的特点相呼应, 并且在不断发展中逐渐具备了自动整定技术、网络化、数字化等特点, 装置性能也得到提高, 使智能电网在传输电器量信息时更加便利。与互联网相互连接的继电保护系统使智能电网中的继电保护装置具备智能化特性。

3 智能电网中继电保护技术的发展趋势

3.1 继电保护综合自动化的应用

随着网络信息化技术的不断更新, 在继电保护装置中它就像一个计算机一样, 进行数据和信息的传输和分析, 而整个计算机网络系统则可作为一个智能的终端进行控制。继电保护装置的运行, 是通过互联网来获得电力系统运行及其发生故障的数据和信息的或者是通过网络信息先获得被保护原件的数据或信息并将其传输到终端中。所以, 人们可以看见继电保护装置是一个自行传输及运行的装置, 并且它实现了自动获取测量和控制通信数据的自动化过程, 而且将测量、控制和保护功能转为一体化进行运作, 真正体现了自动化应用的效果。并通过继电保护的自动化应用, 可以良好地解决变电站对客户机保护信息的搜集和传输, 并能有效地读取终端服务器EMS共享的数据信息, 还可以有效地解决困难的计算问题。因此电力部门应该加强做好对其设备的保护工作, 使其能够顺利的应用。

3.2 继电保护技术的智能化应用

智能化的应用包括遗传算法、神经网络和模糊逻辑等, 并且在继电保护技术中得到了良好的应用, 且神经网络在继电保护技术中的应用得到了很好的发挥, 它可以有效地解决非线性问题, 并具有分布式储存信息和自组织等特点。当遇到输电线的两端系统在摆开的情况下, 发生过电电阻短路时, 它可以通过距离保护的方法将很难找到的故障原因给排除, 使工作人员有效地解决并完成较为复杂的电力系统问题。所以, 在电力系统运行中应用智能化技术, 便可帮助工作人员有效地解决电力系统工作中的一些难题。

3.3 继电保护技术的数字化应用

随着互感器发生故障概率的减少和互感器传输性能的不断提高, 使继电保护出现二次回路断线、电流互感器饱和及二次回路接地等常见问题的情况也逐渐减少。且电气量气息传输的真实性能够增加继电保护装置的性能, 并提高其工作效率。但怎样能够更加简化继电保护装置的辅助功能, 是目前电力工作人员需要研究的问题, 而数字化传感器可以提高继电保护装置的整体性能, 所以其是工作人员应该考虑并研究的问题。

3.4 继电保护技术广域化的应用

随着社会的不断发展, 人们生活和生产用电量的不断增加, 导致用电网区域的不断扩大, 并增加了电压的负荷, 因此造成了供电不稳、发生用电故障的情况出现。所以我们在对供电电网信息化的使用中, 对继电保护使用广域测量技术, 并通过WAMS网络提供的广域信息来提高继电保护的自动化装置, 以此来减少并防止电力供电停电情况的发生。

4 智能电网对继电保护的影响

继电保护是电力系统稳定安全运行的头一关, 利用了网络信息技术、电子传感技术、数字变电技术、广域测量技术、自动化控制技术等多种先进的技术, 其中影响出的是数字化、网络化技术。对于继电保护来讲, 要实现数字化就必须对传统电网进行改造, 运用先进的测量手段和电子信息传输技术。随着智能化电网设备的不断推广, 电子式互感器成为主流, 它可以将传感信息转换为数字信息, 通过网络接口传送到保护装置和智能断路器上, 有利于后期维护, 降低了维护成本。信息时代的到来使各个领域发生了深刻的变革, 电力领域的变革也是显而易见的。智能电网系统的网络化主要体现在信息获取和信息发送两个方面。虽然继电保护能够通过自愈功能来维护, 但如果将各个站点联系起来, 形成一个整体, 那么就可以产生更多的信息数据, 进而提高维护效率。智能电网的断路器都带有数字接口, 所以信息传输通道可改为网络传送, 这样不仅能提高信息传输的准确性, 还能极大提高信息传输效率。

5 结束语

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。实际工作中, 坚持先进技术应用, 智能电能发展在总结现有工作成果和经验的基础上, 应以以科学发展观为指导, 加强继电保护专业队伍建设, 是保证电网安全稳定运行、提高继电保护装备和运行水平的关键。

参考文献

[1]谢邦鹏, 沈光敏, 孙阳盛.智能配电网中的继电保护工作展望[J].上海电力, 2010 (03) .

[2]牛星.浅谈继电保护系统管理中的发展及策[J].中国科技博览, 2010 (30) .

电网继电保护 篇5

3.1不断强化故障诊断功能

为了实现继电保护系统的重建，提升智能电网构建速度，进行设备重构的过程中，电网运行工程中可能发生异常状况。所以，相关人员需要及时判断这些状况，并对故障进行适当检测，从而将存在的隐形故障查找出来，并及时采取相应的措施。利用这样的方式。可以提升我国电网的安全性和可靠性。相关工作人员需要不断提升诊断功能，当对设备进行重建之后，降低故障的发生率，进而预防电网运行过程中事故的发生。同时，需要不断提升电网运行效率，进而建立安全可靠的系统。

3.2完善继电保护的系统功能

为了使继电保护系统的重构得到加强，需要使系统的自动化诊断和故障的排除功能得到提升，与此同时，还要对继电保护系统功能进行完善，从而提供良好的运行环境。对现代化领域中通信技术进行应用，为智能网络的运行提出了更高的要求。为此，需要不断加强继电保护的重构，这也是最为关键的因素[3]。装置运行过程中，需要对系统功能进行提升，并充分的发挥保护作用，进而使智能电网的科学性得以实现。

3.3继电保护系统重构的发展方向

为了提升继电保护系统的重构效果，就需要不断加强继电保护功能的单元和原件诊断。利用继电保护的重构，进而实现系统所要求的保护功能，为信息提供开放性接口。进行功能原件诊断的过程中，注重隐性故障的诊断。进而及时判断出硬件失效问题和动作行为错误等问题，使每个单元进行相互协调，使继电保护故障带来的电网故障被降低，提供安全可靠的电网运行环境，保护电网安全运行的同时，为人们的安全用电提带来一定保障。

4结束语

为了进一步实施智能电网，进行继电保护系统的构建是关键部分之一。进行电网保护系统的重构，可以为智能电网的发展奠定坚实的基础。在发挥各个功能时，需要加强继电保护系统的重构，进而提升系统自动检测作用和异常故障的检测能力，这样可以及时转换电网运行方式，及时解决运行过程中出现的故障，从而减少对电网正常运行的影响，提升智能电网的运行效率，推动我国电力事业的未来发展。

参考文献:

[1]贺方，刘登.智能电网建设中的继电保护技术应用研究[J].中国新技术新产品，，14：137-138.

[2]汪敏.关于智能电网中继电保护系统的探讨[J].通讯世界，2013，11：159-160.

电网继电保护 篇6

【关键词】电网继电保护管理；故障维修；电力；提升水平

现今我国的电网继电保护管理水平在世界上尚未取得瞩目成就，在电力电化专业领域内仍落后于发达国家。我国在供电电压及发电方式等方法上都与国外略有差异，但电网继电保护管理方法上我国依然可借鉴国外先进水平，总结经验潜心研究，探索一条适合我国的电网继电保护管理方法道路。我国电网继电管理保护相关工作人员应该善于发现自身专业领域的不足，并积极学习探索，提高故障剖析解决能力，增强实践处理能力，实现继电保护自动化水平的提高，为我国在电网继电保护管理水平方面的总体科技能力的提升做出贡献。

一、我国电网继电保护管理水平现状以及问题分析

电网继电保护需要及时发现电力系统出现的故障，并进一步研究探讨解决办法，是一项反事故自动化方法。现阶段我国对电网继电的保护管理相当重视，对电网继电所需机械设施等投入了部分资金用于设施更新，提高微化率。但是我国电网继电保护过程中契合度不高，一旦发生事故则有可能导致解决效率降低；系统运行不透明，相关技术人员不能完全整合掌握继电系统运行过程；信息流通不顺畅；相关电力人才缺乏等问题，还是我国电网继电保护管理中存在的一些问题。继电保护对自动化技术有较高要求，在故障发生时，继电保护设备需迅速做出判断选择，将故障线路段高速切除，同时具备灵敏性，能快速保护装置，同时应具备可靠、安全性，这酒要求设备开发维护人员有较高的技术专业素质能力。而我国现阶段继电保护管理设备质量整体较低，相关设备制造部门在制造细节上尚有欠缺，运行维护人员素质水平不足，这些都成为威胁电网稳定的细节性因素。比如设备制造人员在元器件制造上有破损，连接件接口处焊合不紧密、设计制作原理落后等。运行维护人员素质能力不足主要体现在操作误差、计算误差、软件管理方面不合理、维护不恰当等方面上，导致继电保护设备运行维护不良。细节性问题可能会影响整个电网系统的稳定运行，如果不及时发现并解决根除，很可能造成损失。实现继电保护自动化，成为必要的技术发展趋势。

二、电网继电保护管理的主要内容及组成部分

继电保护设备由三部分组成。测量元件是电网继电保护管理系统基础，它将各部分电气元件的物理变化参考值进行测量，然后与正常值进行比较，从而判断是否发生故障。如果所得值一旦偏离了正常值，将传递给第二部分：逻辑部分，由逻辑部分判定故障类型等，做出相应的指令。指令则进一步传递给第三部分：执行输出部分，该部分依照逻辑部分做出的指令，进行保护措施。因此系统的稳定维护具有重要的意义。

三、对提升电网继电保护管理的相关措施及建议

（一）建立完善继电保护管理过程监督系统

继电保护管理需要一个科学性、系统性、规范性的监督管理网，从而确保继电保护措施的流利顺畅进行。一个完备健全的监督管理体系对继电保护管理的透明度提升有着重要意义，它可准确掌握电网继电故障发生情况、解决情况，使相关工作人员能更快地对各种突发电力状况进行分析。这就需要各级部门明确职责，责任到人，使企业公司、工厂车间以及工作班组有机结合，形成分级监督网，使监督工作更加高效率，形成良性循环，减轻监督不到位、信息流通不顺等问题，大大提高电网继电保护管理监督能力。同时应该做到管理措施更加精细，严格把握各个环节的故障监察，争取在继电保护初期杜绝安全隐患。

（二）大力培养继电保护管理相关人才

我国尚缺乏高素质、全面发展、电力电化专业素质优良的相关人才，因此加大相关专业人才培育培养力度成为即时可行的一项重要举措。政府相关部门应适当出台相关文件政策，鼓励地方发掘培养相关人才。在各个高校建立加大对该方面专业的研究设施资金投入，为相关科研人员提供较为完善的研究环境以及科研条件。同时地方政府可开设继电保护管理的相关培训部门，积极鼓励各专业人员进行学习研究，对继电保护管理专业的相关知识技术进行详解，鼓励其实践创新能力的提高，进一步提高继电保护工作人员的专业素质，从而为电网继电保护管理领域输送优秀专业人才，为我国电网继电保护管理水平的提高打下人才基础。

（三）建立完善电网继电保护管理规章制度

地方政府应明确继电保护相关步骤，联系结合继电保护的特点，将相关规章制度进一步完善。在继电保护个过程中应制定详实的责任分级，使继电保护过程程序化、科学化、制度化，明确各级责任，严格按照规章制度进行保护管理。同时政府应完善继电保护信息管理系统，使信息流通更加顺畅。

（四）加大继电保护管理相关研究投资，引导相关技术进步

继电保护具有计算机化、自动化、智能化等特点。因此国家政府应加大对技术水平的投资，积极鼓励继电保护相关设备的更新换代，使继电保护管理相关科学技术保持先进活力。政府在继电保护管理相关设施的投入力度上应适当加大，刺激相关人员的研究积极性，活跃学术氛围，促进我国继电保护管理技术的计算机化、自动化，全面推进电网继电保护管理水平发展。

（五）加强继电保护管理过程关键点工作

继电保护管理首先需要做好设计工作。相关设备的设计原理应当明确。设计工作完成后监察部门应该对设计进行精细检查纠错，确保万无一失之后进行施工。施工过程要求工程部门尽职负责，配合督查人员的工作进行施工，规范接线工艺、全面进行试验，保证好工程质量。施工完成之后工程验收人员应严格把关，防止工程有遗留问题，一旦发现工程问题应及时汇报，确保工程质量。

四、结语

提升电网继电保护管理水平对我国电力系统发展有着重要意义，相关工作人员应该在政策鼓励下积极提高自身专业素质能力，不断学习，充实自身继电保护管理专业知识，从而带动企业发展，进一步为国家继电保护专业的发展做出贡献。

参考文献

[1]陈绍光.加强继电保护管理提高文山电网安全运行水平[J].南方十三省水电学会联络会暨学术交流会论文集，2008-09-01

面向智能电网的继电保护系统重构 篇7

随着市场化改革的推进、气候变化的加剧,环境监管要求日趋严格,可再生能源等分布式发电资源数量不断增加,智能电网概念应运而生,其目标是利用先进的技术容许绿色可再生能源顺利接入电网,提高电力系统的能源转换和传输效率,确保供电质量和更高的可靠性[1,2,3]。智能电网通常具有如下特点[2,3,4,5]:①自愈和自适应;②安全稳定和可靠;③兼容性;④经济协调,优质高效;⑤与用户友好互动。其中自愈和自适应是要求可以实时掌控电网运行状态,在尽量少的人为干预下实现快速隔离故障、自我恢复,避免大面积停电事故的发生。对继电保护系统而言,就要求其能够自动适应一次系统因分布式能源接入而出现的多变的运行方式,更要求继电保护系统自身出现隐藏故障时也能做到自诊断及自愈,以避免连锁故障的发生。

事实上,为适应电力系统的发展要求,继电保护在提高自身适应能力方面已进行了大量研究。自适应保护在20世纪80年代被提出,其主要目标是根据电力系统运行方式、拓扑结构和故障类型的变化而实时改变保护动作特性或定值,以使继电保护系统尽可能地适应电力系统的各种变化,具有期望的动作灵敏性和可靠性[6,7,8,9]。但已有的关于自适应保护的研究局限于根据实际系统反馈回来的信息,重新计算和调整保护定值,只能达到有限的自适应,也不能满足分布式能源接入电网的要求。近年来提出了广域保护的理论和技术[10,11,12,13],利用电力系统多点的信息,对故障进行快速、可靠、精确的切除,同时分析故障切除前后电网潮流分布和拓扑结构的变化对系统安全稳定运行的影响,并采取相应的控制措施,提高输电线可用容量或系统可靠性,因此可同时实现继电保护和控制功能。由于其作用的范围更广,因此广域保护系统自身的可靠性将对系统产生更大影响。

尽管目前继电保护系统的可靠性已达到较高水平,但由继电保护系统隐藏故障导致的连锁跳闸和大面积停电事故仍时有发生。文献[14,15,16,17,18]对继电保护装置和系统自身的隐藏故障问题进行了研究,提出了隐藏故障的评估和诊断方法。但对于如何有效地在线处理继电保护系统的隐藏故障却未进行深入研究。

智能电网中建设高级的信息传输平台是其主要任务之一,据此可利用更丰富的信息使继电保护装置和系统具有自适应、自诊断和自恢复功能。为此,本文将为适应电网结构和电源结构变化进行的继电保护配置重组,以及在继电保护系统自身故障后利用健康资源重新组成新的保护系统的过程称为继电保护系统的重构。本文分析了继电保护系统的重构需求,提出了继电保护系统重构的通用模型,给出了重构示例,指出了需继续深入研究的问题。

1 继电保护系统的在线重构需求

近年来继电保护系统在通信和信息处理技术的支撑下,通过采用双重化配置带通道的电流差动和方向比较原理的保护装置,主网保护动作可靠性得到了很大提高,但随着对继电保护系统可靠性的更高要求以及分布式能源的大量接入,继电保护面临的主要问题有:

1)目前继电保护的结构是一种刚性结构,联接方式、保护对象、适应的网络条件均是预先设定,自适应能力弱,适应一次系统的变化能力弱。

以图1所示系统为例,其中线路B1装设的带通道的纵联保护由差动保护装置P11和P12及通道T1组成,线路B2类似。纵联保护能区分被保护元件区内及区外故障,可瞬时切除区内故障。

当保护系统遇到类似2008年冰灾等突发性故障导致的通道T1失效时,现有保护系统往往还不能自动寻求新的信息通道以重新恢复该线路的纵联保护功能。

2)继电保护系统故障(包括隐藏故障)带来电网大面积停电的风险依然存在。现有继电保护虽然能对一些元件失效进行在线自诊断,但尚不能自动转移或恢复其功能。例如当微机保护装置自检到某个芯片故障时,只能选择报警,而不能寻找替代元件。在采用双重化配置的情况下,虽然一套保护装置故障不必马上停运一次设备,但保护系统的整体可靠性却大大下降。

3)目前的配电网络以配置三段式电流保护为主,在多点接入分布式电源(DG)后,不仅要求继电保护既适应单向潮流又适应双向潮流的运行方式,还要求更快的动作速度、更高的可靠性和灵敏性。

以图2所示配电网中接入DG为例,原有配电系统不再是单侧电源,在d1点发生故障时,系统和DG同时向故障点提供短路电流,DG的接入增加了流过保护2和保护3的短路电流,可能会使保护2处的电流速断保护范围延伸到下一条线路,从而使速断保护动作失去选择性。而当相邻馈线发生故障时,DG提供的反向短路电流有可能导致保护1误动作从而中断非故障线路的正常供电。

由于DG的随机性,难以通过调整保护整定值的方式做到DG接入的自适应,可能需要在DG接入时启动相适应的继电保护系统,而在DG退出时恢复原有继电保护系统。

由上可见,现代电网的发展要求继电保护系统具有更大的灵活性和可靠性,其主要功能体现在:

1)继电保护的整定值自适应电网运行方式的变化;

2)可在线配置(启动或停运)继电保护设备以自适应电网结构的变化;

3)对继电保护系统内元件的状态进行在线诊断,识别自身的显性或隐藏故障;

4)在继电保护元件或装置失效时,能自动寻求替代元件或替代系统,以重新恢复其功能。

由上可见,为适应电网电源结构和运行方式的变化以及继电保护自身故障后的自恢复,均要求对继电保护资源进行重新组合,通过继电保护系统的重构满足一次系统的要求。

2 继电保护系统重构方法

2.1 继电保护系统重构准则

继电保护系统的重构应满足下述原则:

1)功能完整性

通常重构后的继电保护系统应达到或超过原有的保护系统的功能,同时允许紧急情况下对某些功能(例如保护动作速度、选择性)的降阶或解除,以满足系统最低安全指标。

2)重构的快速性

由于一次系统一刻也不能脱离继电保护,因此继电保护系统自身的重构应快速有效。在有多套保护需要重构时应在维持最低功能的前提下选择分步实施或同时实施策略。

3)重构的可靠性

继电保护重构时要重新选择设备组合,所构建的新系统必须保证可靠性指标满足要求。

4)重构的经济性

继电保护系统的重构需要对设备资源进行重新划分,因此在保证可靠性的同时应尽量减少对资源的占用。

2.2 继电保护重构通用模型

如前所述,继电保护重构是对继电保护资源的重新组合,包含了资源、对资源的组合实现以及如何组合这3个核心要素。

1)继电保护资源

根据继电保护系统的组成,可将传统的继电保护系统划分为不同的功能元件的集合,例如可将继电保护系统分解为互感器、信息通道、测量及比较元件、执行元件、操作电源等功能元件。

继电保护系统内的资源往往可以共享,特别是数字化变电站,其开放、共享的结构特点为资源的多种组合及利用提供了方便。

2)继电保护资源组合的实现

对继电保护资源组合的实现是指按给定原则对继电保护内部元件进行重新连接或对内部信号进行重新分配的过程。传统继电保护元件难以满足重构要求,而数字化元件则较易实现。例如,电磁型电流互感器的输出采用固定连接方式,难以在线改变其连接关系,而光电/电子式电流互感器(OCT/ECT)的输出则可通过网络交互实现再分配。

3)资源组合的方法

如何实现继电保护资源的重新组合,是实现继电保护重构的关键。需要根据一次系统的信息、继电保护装置状态诊断的信息进行综合决策。

根据上述3个核心要素,建立继电保护系统重构模型如图3所示,可分为功能元件层、状态检测及重构执行层、协调决策层。

许多变电站的继电保护功能元件的集合定义为继电保护重构所需的功能元件层。

状态检测及重构执行层由信息采集及分析决策计算机构成,主要完成对各个继电保护元件的状态信息采集,根据所收集的信息进行状态诊断,由此确定故障或异常元件,并确定其替代元件等重构方案,再将重构命令下达给各功能元件。本层可按电网的拓扑结构设置多个区域决策处理中心。

大多数情况下,区域决策处理中心的计算机可满足本区域的继电保护重构决策要求,当涉及跨区信息时,则可由协调决策层的计算机进行信息交换并进行协调。

2.3 继电保护系统重构举例

图3所示的重构模型中,对任意元件ej,总可以找到(或设置)其替代元件ej′,当监测到ej失效或不适合现有网络结构时,通过协调决策层分析,由重构执行层实现对ej的替代,达到继电保护系统重构目的。

为方便理解继电保护的重构思想,针对几种典型状况举例如下。

1) 通信回路失效的重构

以图4所示输电线路电流差动保护系统为例,为简化,首先将该电流差动保护系统分解为保护装置和信号通道2部分。其中P11和P12为线路L1两端电流差动保护装置;P21和P22为线路L2两端电流差动保护装置;P31和P32为线路L3两端电流差动保护装置。相应信息通道分别定义为元件T1,T2,T3,包括端机、光缆等信息传输设备。

重构方法:在每一变电站设置信息交换设备T12,T13,T23,当状态检测与重构执行层检测到某一保护通道例如T1失效时,启动信息交换命令,让线路L1的保护信息通过健康通道T2,T3传输。重构过程示意如图5所示。

2)保护装置硬件失效的重构

以数字化变电站为例,当数字化变电站中某一间隔的OCT/ECT失效且不能立即停电维修时,出于系统安全的需要,希望继续维持对该线路的保护功能。虽然220 kV及以上输电线路采用双套互感器、双套保护配置模式,但是由于某种共性原因,2套互感器仍有同时失效的可能。以图6网络为例,根据克希霍夫电流定律有:

i1+i2+i3=0 (1)

式中:i1,i2,i3分别为支路L1,L2,L3的电流。

任一回路的电流量可通过其他回路的电流量计算得到。这意味着当某一回路的OCT/ECT 失效时,可用其他回路的电流来间接获取失效回路的电流[19]。

假设L2互感器失效,可通过将L1和L3互感器的电流送至L2对应的保护装置即可替代L2。互感器故障后重构示意如图7所示,图中:互感器表示OCT/ECT及其合并器;P表示各间隔的继电保护装置。

3)功能重构

如前所述,在DG接入配电网时,将改变配电网潮流和短路电流的分布,由于DG的出力波动太大以及接入与退出频繁,设置一组整定值或配置一种保护装置可能难以满足不同工况下的保护要求,因此可考虑设置多种保护装置以及多套保护定值,通过切换重构方式确保继电保护所需要的保护灵敏度和可靠性。

设某种一次系统状态下的保护配置为:

fi={ei,…,ej} (2)

fi为一组保护功能元件及其相应整定值的集合,当一次系统结构改变,可通过协调改变保护配置方式或保护整定值构成新的保护系统,即

fi′={ei′,…,ej′} (3)

根据一次系统的拓扑及运行参数的改变动态计算整定值并在线下传给保护装置,是体现上述重构思想的简单例示,更多情况则需根据系统N-1,N-2甚至N-M情况下维持系统安全需要在线协调重构保护系统。

3 尚需研究的问题

如前所述,在未来智能电网中,继电保护系统应具备更多的柔性和更高的可靠性,而重构是实现这一目标的必要手段。

要实现继电保护系统的重构,尚需重点研究如下问题:

1)重构的目标及准则

继电保护系统重构的目标是在保护功能无法满足一次系统安全稳定的要求时,进行结构性重构或功能性重构以重新达到满足一次系统需要的保护功能,同时也要求重构的保护系统可以满足继电保护选择性、快速性、可靠性、灵敏性的要求。

2)满足重构要求的继电保护功能单元

利用继电保护重构的思想构建满足一次系统要求的保护功能,同时也要求进行重构的保护功能单元满足重构所需的信息开放及信息接口要求。

3)继电保护功能元件的状态诊断

实现对保护单元和系统的异常状态识别及其隐藏故障诊断,不仅可发现继电保护单元的硬件失效、动作行为错误等异常或故障情况,还可诊断多个保护单元相互协调构成的保护系统(例如广域保护)及信号远程传输通道的故障,为继电保护系统重构提供基本依据,可极大地减少或避免因继电保护系统异常或故障造成的电网事故扩大事件,大大提高电网的安全水平。

4)重构的协调及决策方法

继电保护重构是在无法完成原有保护功能或由于电网结构变化使原有保护不能满足要求的保护功能时,对继电保护元件、通信设备和链路、整定值、控制输出回路要素进行调整。协调决策层是实现重构的关键,协调决策的有效性、快速性、可靠性问题还需深入研究。

4 结语

本文在总结现有继电保护的体系结构基础上,提出了满足未来智能电网要求进行继电保护系统重构的设想,提出了实施继电保护重构的3层模型,举例说明了重构的含义及方法,并指出了尚需重点研究的内容。

特高压电网继电保护技术探讨 篇8

1 特高压电网系统运行情况分析

1.1 对于稳定性要求较高

特高压电网运行过程中电容量和输送功率较大, 并且由于500k V电网线路波阻抗明显大于750k V和1000k V电网波阻抗, 电能输送过程中功率更大, 这也使得特高压电网对于稳定性要求较高, 相关保护技术必须快速、准确地排除继电保护故障。

1.2 单相重合闸成功率不高

特高压电网为了减少能量损耗、线路损耗和电压损耗, 多应用分裂导线, 但是这在一定程度上增加了特高压电网线路的分布电容, 容易造成单相接地故障, 使得线路电流瞬间增大, 导致单相重合闸成功率不高。

1.3 对于继电保护的可靠性和灵敏性要求较高

我国特高压电网建设起步较晚, 很多技术还不成熟, 网络架构的稳定性较低, 一旦特高压电网出现运行故障, 由于特高压输电的负荷重、范围广、距离长, 江需要继电保护装置具有较高的灵敏性和可靠性, 合理控制电流互感器变比, 尽量降低传变电的二次电流。

2 特高压电网继电保护技术应用

2.1 变压器保护

变压器保护配置应坚持双重化原则, 应用微机型, 保护技术应完整独立, 并且按相进行非电量保护设置, 灵活配置后备保护。变压器保护需要满足以下几点技术要求:

(1) 非电量保护, 结合变压器装置的运行要求, 有针对性地设置非电量保护, 设计独立回路, 如瓦斯保护, 实现断路器跳闸, 采集变压器信号;

(2) 过激磁保护, 根据变压器过励磁性能, 实现反时限和定时限, 利用变压器的励磁性能, 配合特高压电网的继电保护;

(3) 外部单相接地, 在特高压电网中设置单相接地, 抵消变压器过电流, 设置后备保护, 相对于断路器实现带延时跳开;

(4) 差动保护, 主要针对于变压器的引出线和绕组故障, 由于特高压电网中存在励磁涌流, 一旦变压器引出线和绕组出现短路故障, 会产生大量的非平衡电流, 继电保护必须准确进行动作, 电流回路断线向变压器反馈信息, 发送断线报警信号, 允许差动保护跳闸。

2.2 并联电抗器和断路器保护

并联电抗器是特高压电网中的重要电气设备, 一旦其引出线或者内部元器件发生故障, 应快速启动后备保护。结合特高压电网过电压, 如果切除并联电抗器故障后会产生大量的谐波分量, 这时应跳开断路器然后切除电抗器。结合特高压电网的运行情况, 发生线路故障后, 立即投入自动保护装置, 根据定时限或反时限特性上设置电抗器中性点, 做好电流保护, 及时释放压力和瓦斯等。断路器保护主要是配合特高压电网继电保护, 设置单相和三相启动回路, 由相电流元件和出口保护回路组成特高压电网每相启动回路, 在被保护设备区域内相电流元件必须具有较高的灵敏度, 若断路器灵敏度无法满足要求, 可设置多个启动量, 通过计算特高压电网线路过电压, 判断是否进行单相重合闸, 由于特高压电网电能传输距离比较长, 振荡影响较慢, 应优先考虑断路器保护, 然后再进行快速重合闸。

2.3 主保护配置

特高压电网继电保护应基于选择性、可靠性、速动性、灵敏性的要求, 做好动作操作的协调和各方面性能之间的互补。和普通超高压电路相比, 继电保护应具有较大的冗余度和独立性, 在特高压电网任何运行条件下, 都应构建一套完善的保护机制, 快速切除特高压电网线路故障, 防止特高压电网的过电压损坏电气设备或者影响的安全稳定性。为了保障特高压电网过电压低于标准值, 线路一段故障切断时间应小于继电保护动作和一端投入时间, 一旦特高压电网发生运行故障, 必须确保在最短时间内快速切除线路两端的隔离开关, 严禁非同步保护动作。通过电压互感器、直流电源、电流互感器实现主保护设置, 在利用传送跳闸信号实现特高压后备保护。继电器发生动作后, 发送跳闸信号, 结合过电压情况延时跳闸, 使特高压电网线路两端的断路器同时切除故障, 将故障切除时间误差控制在允许范围内。另外, 特高压电网中的分布电容较大, 为了避免线路过电压和长距离输送无功功率, 在特高压电网合适位置设置无功补偿装置或者并联电抗器, 一旦出现运行故障, 电流和电压数值会发生变化, 基于主保护原理, 还可采用纵联保护方式, 全面反映特高压电网中非全相和全相运行故障, 不会受到负荷电流、系统振荡的影响, 动作反应速度较快。

2.4 后备保护设置

特高压电网的后备保护设置主要应用于跳闸信号传送保护、欠范围整定等, 确保主保护和后备保护退出后, 特高压电网输电线路两端故障切除时间偏差控制在30~50ms, 采用短路闭锁、震荡闭锁的方法, 对输电线路进行距离保护。由于特高压电网输电线路范围广、距离长, 很容易导致线路两端保护段出现交叉, 因此特高压电网输电线路一旦发生故障, 应确保至少有一段保护动作, 并且发出直跳信号, 使线路对侧断路器跳闸。

3 结束语

近年来, 我国经济快速发展, 为了满足各行各业的发展要求, 各个地区加大了特高压电网建设, 由于特高压电网的电能输送距离较长, 容易受到多种因素的影响, 为了充分发挥特高压电网继电保护技术的重要作用, 结合特高压电网系统的特点, 优化继电保护设置, 研究和开发适合特高压电网运行要求的保护系统, 不断提高特高压电网继电保护技术水平。

摘要：特高压电网是我国电力系统中的重要骨架, 具有良好的技术优势和经济效益, 其运行状态对于整个电网的安全可靠性有着直接的影响。继电保护技术具有良好的可靠性和灵敏性, 因此应积极推动特高压电网继电保护技术的快速发展。本文分析了特高压电网系统运行情况, 阐述了特高压电网继电保护技术应用, 以供参考。

关键词：特高压电网,继电保护技术

参考文献

[1]梁国艳.特高压电网继电保护技术发展的探讨[J].大众用电, 2011, 05:19-20.

[2]张轶.特高压电网继电保护的运行方式及优化方案的探讨[J].中国电业 (技术版) , 2011, 07:64-67.

低压电网继电保护的运行问题分析 篇9

一、继电保护的作用概述

在电力供电系统中, 继电保护装置已经被广泛的运用于小型的变电站、工业生产中, 大大提高了企业生产的安全性, 促进企业经济效益的不断提升。供电系统一共分为一次系统和二次系统两个部分, 而继电保护是针对一次系统进行的设置, 便于对整个电力供应系统的检测、控制和保护等。随着高科技技术的运用, 继电保护装置的结构已经变得越来越简单, 正向着自动化、智能化和信息化发展, 促进继电保护能力的不断提高。

在电力供应的实际运行中, 继电保护的作用主要是针对变压器、母线和输电线路三个部分, 其中, 变压器继电保护的对象有:温度、瓦斯、过电流、电流速断等, 以减少设备故障现象的发生, 维护电力供应系统的安全运行, 给电力的充足供应提供可靠保障。

二、低压电网继电保护的运行存在的问题

我国低压电网供电中, 继电保护得到了普遍的推广和应用, 减少安全事故的发生, 提高了电力系统供电的可靠性。但是, 在低压电网继电保护的运行中, 仍然存在一些问题, 影响着我国电力事业的长远发展和我国经济的快速增长。

(一) 输电线路接点问题

在电力输送过程中, 输电线路由于接点不灵敏的问题, 会使开关闸对应的联动反应得不到及时响应, 导致输电线路不能完全被切断, 给开关零件或者继电保护装置造成严重损坏。

(二) 断路器运行问题

低压电网继电保护的运行中, 断路器有电磁操作和弹簧操作两种结构, 因此, 断路器的运行问题存在两种情况。针对电磁结构的断路器, 在继电保护的装置中, 一般情况下, 二次回路的设计人员没有设计专门的保险闸, 因此, 在进行监测的时候, 无法检测出保险闸是否合上。当进行电路的合闸时, 如果二次回路的保险闸处于断开状态, 则会引起漏电情况的出现, 导致继电保护装置被烧坏, 给电力系统的正常运行造成重大影响。在弹簧结构的断路器中, 如果弹簧的断路信号没能及时的传送到监控室中心, 相关工作人员进行电力输送的相关操作, 会导致合闸线圈没烧坏, 严重的还会造成继电保护装置的损坏, 从而影响电力的正常供应。

(三) 输电开关质量问题

低压电网继电保护的运行存在的问题中, 输电开关的质量问题是一个重要的组成部分, 对电力系统的安全构成巨大威胁。输电开关如果没有经过严格的质量检测, 在使用过程很可能会出现操作失灵或者误跳的情况, 导致整个电力系统的瘫痪, 造成巨大的经济损失。

三、促进低压电网继电保护运行有效性的策略

为了保证电力系统的正常运行, 给人们的电力供应需求量提供可靠保障, 必须采取相应的策略, 促进低压电网继电保护运行的有效性, 从而提高电力系统正常运行的安全性。

(一) 定期检查, 提高系统的安全性

电力系统是一个庞大的组织, 因此, 进行定期检查, 是促进低压电网继电保护正常运行的最基础的测量, 从而提高系统的安全性。市场经济体制下, 在低压电网继电保护运行中, 相关工作人员必须熟练掌握继电保护可能出现的故障问题和相应的解决方法, 以便于在故障发生时, 及时采取解决策略, 提高继电保护故障的处理水平, 维护电力系统的正常运行。继电保护的定期检查, 需要专业的检测技能, 因此, 电力企业必须注重高科技人才的培养, 提升企业的生产力, 从而提高电力系统的安全性, 促进企业经济效益的不断提升。例如:企业定期组织相关工作人员进行继电保护结构、功能、故障和维修等方面的专题培训, 培训完之后进行考核评估, 对表现优异的人员给以及时的嘉奖。这样不仅可以提高工作人员的工作热情, 还可以增强工作人员对机电保护的认识, 使电力系统的安全性得到有效保障。

(二) 提升专业技能, 降低运行故障率

继电保护的故障和事故的产生原因存在多样性, 所以, 在低压电网继电保护运行的过程中, 相关工作人员必须不断提升专业技能, 提高自身的综合素质能力, 认真对待工作, 降低继电保护运行的故障发生率, 保证电力的正常供应。现代化建设中, 电力企业必须高度重视继电保护专业技术水平的不断提升, 注重专业技术人才的培养, 完善管理制度, 加强对工作人员的管理, 提升安全意识, 以有效促进我国电力事业的不断发展。例如:安全控制中心的二十四小时轮流值班, 必须提升值班人员的安全意识, 加强对低压电网继电保护运行过程中机电保护的监测, 提高电力系统正常运行的安全性, 保障电力的正常供应。

(三) 运用信息技术, 提升系统运行水平

随着高科技信息技术的推广, 在低压电网继电保护运行的过程中继电保护装置的科技含量越来越高, 使继电保护向着智能化、信息化发展, 促进整个电力系统的自动化发展, 提升我国电力供应水平。因此, 相关工作人员必须不断运用信息技术, 提高低压电网继电保护运行的安全性, 提升电力系统的运行水平, 给电力的正常供应提供可靠保障。通过网络技术, 相关工作人员可以了解到更多继电保护的信息, 从而提高继电保护的能力, 使电力系统的安全性得到有效提高。高科技信息网络技术在低压电网继电保护运行过程中的应用, 使继电保护的功能变得更强大, 可以对电力系统进行全面的监测、控制和操作, 实现了继电保护控制、通信和检测的集成化, 促进我国继电保护水平的不断提升。

四、结束语

随着经济全球化发展的日益加剧, 电力事业的快速发展直接关注着我国综合国力的不断提升。在电力系统的正常运行中, 低压电网继电保护运行的有效性, 有利于电力系统安全性的不断提高, 给电力的正常供应提供了可靠保障, 促进我国市场经济的快速发展。

参考文献

[1]周晨.台州电网继电保护状态检修评估体系的构建[D].华北电力大学, 2012.

[2]钟耀星.县级电网继电保护整定系统研制与应用[D].南昌大学, 2013.

[3]侯骏.济南电网220KV系统继电保护不配合问题及优化方案研究[D].山东大学, 2012.

[4]王悦.浙江电网继电保护装备水平及运行问题分析[J].华北电力技术, 2014.

智能电网对继电保护发展的影响 篇10

关键词：智能电网,继电保护,发展,影响

根据智能化变电站对一次设备如电流互感器、电压互感器、各断路器、刀闸的接口要求, 各间隔的户外一次设备都需要增加户外就地柜, 这个户外就地柜是常规变电站所没有的, 变电站建设规模越大, 则户外就地柜的数量也会越多。由于智能化变电站全站构建了基于网络, 大量的测量信息、控制命令、保护动作信息都是依靠网络传输, 特别是变电站内数量巨大的过程层设备需要接入网络, 势必导致交换机数量的大量上升, 这些过程层交换机的设备费用也比常规变电站要多[1]。其他一些诸如故障录波、GPS对时系统、直流电源系统、UPS电源系统、电能计量系统的费用与常规变电站基本相同, 在此就没有详细列出该部分设备的经济比较。

1 智能电网的概述

资讯也能透过通讯功能, 即时回传至电力公司, 使电力公司利用远端监控系统, 了解各地的用电状况, 并进行电量调配。用户端也能随时掌握自己的用电情形, 并进一步调节用电量, 达到省电效果。而根据电力系统发展趋势, 未来电价将不只是单一费率, 而会随着时间的不同有所差。所以用户透过上网查看家里的用电状况, 并依据各时段的电费选择适宜的费率时段, 有助于节省电费支出。

智能电网整合发电、输电、配电及用户用电的先进电网系统, 其兼具自动化及资讯化的优势, 具备自我检视、诊断及修复等功能, 提供高可靠度、高品质与高效率之电力, 可提升社会对供电可靠度与供电品质的要求。电力系统可分成发电、输配电与终端用户等三大部份。输配电部份是电力系统之高速公路, 将电力透过由庞大基础建设如电线杆、缆线、开关、设备与软体等由发电端送至终端用户。智能电网是将数位技术应用电力之输配电, 也就是利用资通讯、电力电子与先进材料等进行电力基础建设的现代化与最佳化。

2 智能电网对继电保护发展的影响

随着能量消耗的议题日趋受到重视, 智能电网已开始在日常生活中被应用。然而在现今智能电网的建设中, 却缺乏通用的管理机制, 也致使不同厂商所开发的智能电网设备无法互相通讯。饱和时间是指自短路开始到铁芯开始饱和所需的时间。这一时间与互感器结构、二次负荷、剩磁、非周期分量比例等因素有关。如果故障电流在饱和发生以前切除, 则电流互感器的变换误差将大为减小, 从而对继电保护的不利影响也就大为减小[3]。

但是在目前的电力通信系统中还没有一个统一的数据交换模型, 没有采用统一的通信协议标准, 各生产厂家采用内部专用协议, 这种方式造成各设备或系统间信息交换的困难, 使得电力系统内大量建成的自动化系统成为信息孤岛, 并且所使用的大部分通信规约在快速性和可靠性方面往往难以满足更高的要求。在通信层也采用一般的点到点通信模式和传统的局域网通信技术, 无法保证广域同步信息传输的快速性和可靠性[4]。

按有关规程规定, 在要求保证测量精确度的短路电流情况下, 变比误差不应超过10%, 角度误差不应超过70。这里所指的“要求保证测量精确度的短路电流”是由电流互感器二次侧所带的保护装置的性质和测量要求决定的。例如, 对于电流速断保护, 当短路电流刚好达到电流继电器动作电流值时, 电流互感器的变化误差不应超过10%;在离保护安装处比较近的地点短路时, 较大短路电流引起的误差即使超过10%也无关紧要, 因为短路电流已处在继电器动作条件之内了, 较大的误差也不会使继电器不动作。上述规定所反应的一个最低要求, 在现代继电保护中, 为保证较高的测量和动作精度, 往往会对电流互感器的误差提出更苛刻的要求。

3 智能电网下继电保护发展的对策

智能发电环节建设中, 应注意解决新能源的接人和控制问题;注意提升网厂协调水平。智能输电环节建设中, 应注意特高压骨干网架与各级电网的衔接;注意柔性交流输电系统装置的优化配置和协调控制;注意输变电设备状态监测系统建设的统一性和实用性;注意监测方法的有效性和运行可靠性, 合理确定设备监测的范围、参数和监测装置的型式。当已被配置的保证时槽不需要时, 保证时槽会被解除配置。保证时槽的解除配置可以由协调者或装置起始, 若由协调者起始时, 协调者会将解除配置之信息置于讯标讯框之保证时槽描述资讯中, 当该讯标讯框传送后, 协调者便认定该保证时槽已被解除配置[5]。当解除配置由装置起始时, 装置会传送保证时槽要求命令给协调者, 并于该命令中纪录被解除配置时槽的相关资讯, 当该命令被传送后, 装置即认定该保证时槽已被解除配置。装置在保留周期开始时将切换为接收状态, 在保留周期中的第一个单位退后周期时, 判断网路协调者是否正在进行广播动作, 若正在进行广播时, 将等待网路协调者广播完毕。当广播完毕或无广播动作时, 装置判断伫列中是否存在等级-讯框, 且剩余保留周期是否能将等级-讯框传送完毕, 若存在等级-讯框, 并能在此次保留周期传送完毕时, 将使用CSMA/CA机制传送等级-讯框;若伫列中无等级-讯框或此次保留周期无法传送完毕时, 则等待保留周期结束。

4 结论

由于广域保护系统功能的不同, 对通信系统性能的要求也不一样, 例如对继电保护通信系统的快速性和可靠性有严格要求, 而对动作延时要求稍低的某些控制功能, 相应的对通信系统要求稍低。这样就需要构建一个能满足多种功能要求的通信系统为各种信息的交换提供平台。

参考文献

[1]贾啸波.智能电网中继电保护系统的相关探讨[J].电子制作, 2014, 8:253-254.

[2]江盈文.智能电网继电保护技术研究[J].农业科技与装备, 2014, 6:49-50+54.

[3]薛迎才.论电力系统中智能电网继电保护技术的构建[J].科技与企业, 2014, 14:373-375.

[4]李峥.浅谈智能电网继电保护[J].通讯世界, 2014, 1:365-366.

电网继电保护 篇11

【关键词】智能化；电网；继电保护；系统构建

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，该领域的长期发展趋势是计算机化、网络化、智能化，以及保护、控制、测量和数据通信一体化[1]。但智能电网均采用了大量的新技术，这些新技术对继电保护不仅是机遇也是挑战，面对这两种不同的方向，继电保护该如何构建继电保护系统，这也是此研究要解决的问题。本文章详细阐述了继电保护为了更好的适应智能电网的需要而发生的一系列变化，并分析智能电网环境下继电保护构成的对策，以及对智能电网条件下继电保护系统构建的前景。

1.我国智能电网环境下继电保护系统的主要构成部分

为了适应智能化电网，继电保护系统的建设也必须满足电网的要求不断的发生着变化，这些变化也是建设智能化电网对继电保护系统的考验，不能很好的适应智能化，继电保护的路就会很难走，而且会被经济的大潮吞没，为了生存必须进行改革。目前继电保护系统的构建组成主要有以下几部分：

1.1保护装置及相应的保护设备

这些装置和设备必须能够快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生。但目前这些装置和设备只是保护自己对象不被破坏，不能更好的保护其他系统，因此，这样的设置不是很广泛，很狭隘，不能真正的起到整个系统的保护。这种保护设备就会显得太单调，不能很好的适应智能化电网的要求，因此必须进行变化，不然就会被淘汰。

1.2为适应智能化电网的要求而构建的实时监控装置

这种装置主要是利用传感器对发电设备、输电设备、配电设备、供电设备等关键设备来完成的。通过智能化电网提供这些信息可对电网的运行状况进行实时监测，并将监控获得的数据信息通过网络系统进行收集、整合和分析。从而实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正[2]。

2.我国智能电网环境下对继电保护系统构建的要求

2.1要求继电保护必须要有完整的功能

完整的功能是继电保护系统进行构建的目的，因此，对于构建后的继电保护系统，具有原来继电保护系统就有的全部功能，同时这些功能比原来的保护系统的功能更优越。在一些比较紧急的情况下，能够将保护系统中的一些相关的功能进行启动或关闭，确保整个系统能在安全的状态下运行。

2.2要求继电保护必须快速构建

对于一些暂时性的系统，在脱离继电保护的情况下，就会出现保护不能正常运行，而这样就会导致大面积的电力故障，不仅影响到人们的正常生活，而且还会带来经济的损失，因此，继电保护系统构建的过程中必须快速、可靠，需要对多种继电保护进行构建，而且能进行同步构建处理，这样就能确保构建能够在短时间内完成，最大限度的避免大面积出现电网运行障碍。

2.3要求继电保护构建经济、可靠

继电保护进行构建的目的是为了增加更多的保护功能，因此在构建的过程中确保个性指标必须达到要求的标准，而且要可靠，同时也要保证建设的过程中更经济，为国家节省资源，从而确保构建的经济性，这样就能更好的满足电网运行需求。

3.我国智能电网环境下继电保护面临的挑战和机遇

3.1继电保护面临的挑战[3]

继电保护面临的挑战主要包括超/特高压互联大电网对继电保护的影响，继电保护的电力电子设备产生的故障对电流造成影响，还有就是继电保护需要和电网的控制策略相协调配合方面存在的协调问题，以及网络拓扑和运行方式多变使定值配合式保护失去了生存环境等方面对继电保护都是一种挑战。

3.2智能电网建设给继电保护带来机遇

智能电网的发展也为新型继电保护的研究应用提供了平台[4]。信息采集方面，我国到目前所有500kV变电站和大部分220kV的变电站的继电保护设备都安装了，并进行同步相量测量单元（PMU）以及广域测量系统（WMAS）。WAMS/PMU能够实现广域电网的在线同步测量，数据更新速度可缩短到几十毫秒，能够实现同步信息的继电保护功能。

信息通信方面，目前我国电网500kV及以上的光纤覆盖率达到了100%，220kV覆盖率为99.2%，110kV覆盖率为93%，形成了以光纤为主要介质，以分层分级自愈环网为主要特征的电力通信专网。基于IEC61850标准的数字化变电站实现了站内一次设备的数字化和二次装置的网络化，全站具有统一的标准平台，能够方便地实现信息共享和互操作[5]。保护系统的高速、实时、可靠的信息通信条件已经具备，这也是继电保护的机遇。

除了以上信息的成绩外，智能电网的信息平台还将一些局放监测、覆冰监测、雷电监测等多种信息系统运用到继电保护上。这也是未来继电保护系统中必须要考虑的问题，不但要满足智能化电网的要求，又要将这项任务圆满的完成，即是挑战也是机遇。

4.智能电网环境下的继电保护系统构建的对策

4.1不断的强化继电保护在故障诊断的功能

构建继电保护系统的目的主要就是将其功能不断的服务于智能电网的运行，因此，在构建继电保护系统方面就必须对智能化电网出现的一些异常以及一些故障进行诊断，并做出相应的对策，同时还将一些看不到故障进行诊断，避免一些微小的错误引起的故障，发现故障后能及时的采取有效措施进行优化处理，并保证智能电网的正常运行。因此，通过构建继电保护系统，能够在很大程度上减少其出现故障或异常，也避免了电网事故扩大，影响到整个电网运行，从而极大的提高了电网安全水平[6]。

4.2在不断的研究中进一步完善系统功能

继电保护系统的构建的目的除了要实现系统自动化诊断及维修，还要对系统进行优化达到更完整的系统功能，从而更好的满足系统运行需求。但随着各种高新技术的发展和应用，对于智能电网运行的要求不断升高，对于继电保护系统的功能服务要求也越来越高[7]，因此，在继电保护系统的构建过程中，不仅要维护好现有的系统功能，还要进一步完善相关的系统功能，这样才能在电力运行中发挥正常的功能。从而实现对智能电网的有效保护，最大限度的提升功能应用科学性、合理性[8]。

5.结束语

我国的智能电网的建设是在不断的进步，相应的继电保护也应该得到相应的构建，不然就会对电网不利。智能化是是电力系统的一次重要变革，是电网未来的发展方向。随着智能电网建设的不断推进和相关研究的深入，继电保护系统也要适应电网需求不断的向智能化方向发展，跟随电网建设的步伐，为智能电网建设提供技术支持，发挥最大的功能。 [科]

【参考文献】

[1]李峥.浅谈智能电网继电保护[J].通讯世界，2014，上月刊，65-66.

[2]薛鹏程.智能电网环境下继电保护的发展现状[J].信息技术，299-300.

[3]张保会，郝治国，柏志谦.智能电网继电保护研究的进展及保护功能的发展[J].电力自动化设备，2010，30（3）：34-36.

[4]賈啸波.智能电网中继电保护系统的相关探讨[J].应用技术，253-254.

[5]李宇青.面向智能电网的继电保护系统构建[J].科学之友，2013，4：30-31.

[6]王增平，姜宪国，张执超等.智能电网环境下的继电保护[J].电力系统保护与控制，2013，41（2）：13-18.

[7]尤存，张宇.智能电网对继电保护的影响研究[J].技术研发，2012，19（8）：144.

浅析智能电网对继电保护的影响 篇12

1 智能电网继电保护的构成

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。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, 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。保证故障的准确实时识别, 还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。图1为智能电网继电保护构成示意图, 在智能电网中, 通过监控系统对本保护对象和其关联节点的运行状况进行分析和决策, 实时调整相应继电保护装置的保护功能和保护定值, 使保护装置适应灵活变化的运行工况。同时由保护功能决定参与故障判断的电气量信息和保护动作策略。

2 智能电网对继电保护的影响

智能电网是以物理电网为基础, 融合通信、信息、计算机、传感测量、控制、新能源等技术, 将发、输、配、用各环节互联成一个高度智能化的新型网络。继电保护作为电力系统安全稳定的第一道防线, 若按传统电网保护方式进行设计、配置, 是不能适应于智能电网的。智能电网技术应用将深刻影响现有的继电保护应用, 主要表现于以下几个方面。

2.1 数字化

继电保护由于互感器传输性能的提高和互感器故障的减少对电流互感器饱和、二次回路接地、二次回路断线等互感器的故障问题已经不需要再进行考虑了。另外, 继电保护装置性能由于电气量信息传输的真实性也得到了提高。未来继电保护发展需要研究的核心问题就是“如何对继电保护的辅助功能进行简化, 如何利用数字化传感器提高继电保护的整体性能”。

2.2 网络化

随着数字化变电站建设的大规模推行, 将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。数字化变电站最大的特点是采用分布分层的结构体系, 面向对象的数据统一建模, 数据自描述, 采用抽象通信服务接口和特殊通信服务映射技术, 实现智能设备间的互操作能力, 面向未来的开放体系结构。新一代的数字化变电站使得传统继电保护信息获取和信号发送的媒介得到了改变, 对主保护性能的提高利用网络上共享的站内其他相关电气元件的信息来实现, 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, 这些都是智能电网中继电保护研究的前沿性问题。

2.3 输电灵活化

智能电网的一个最大特点就是输电效率的提高, 控制手段的灵活。智能电网中必然大量采用诸如可控串联补偿装置、静止无功补偿装置、电能质量控制装置、统一潮流控制器及STATCOM等交流灵活输电技术。另外, 我国电网的交直流混合输电的特征也使电网中非线性可控电力元件数量大大增加。以电力电子器件的广泛应用为特征的智能电网的故障暂态过程与仅有同步发电机等旋转元件的传统电力系统将有显著的不同。电网暂态过程的复杂性及电网运行方式灵活控制造成的多变性, 使现有继电保护装置面临较大考验。

2.4 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。智能电网继电保护的目的就是为了使全网的联网自动整定和自动配置得以实现, 保证系统能够进行分布协同的保护, 改变传统的分散独立的保护方式。

2.5 广域化

近年来, 随着我国电网信息化进程不断推进, 大多数电力公司都在大力推进基于PMU的WAMS网络建设, 继电保护信息专用网络也已初步建成, 将成为智能电网控制的重要环节。虽然WAMS网络和继电保护信息系统建设的初衷不是为继电保护服务, 但利用其提供的广域信息来提高后备保护的性能、提高安全自动装置的性能却值得思考。

3 智能电网继电保护所需注意的问题

智能电网应用和发展, 使得电能传输的某些特点也发生了较大的改变, 而智能电网与传统电力系统由于信息化和数字化的特征产生了本质的差别, 所以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。

3.1 保护定值的适时调整

首先, 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功能。以智能电网网络结构图2为例, 图2中D为智能电网的一个电源点, 既可以接入电网, 也可以微网孤岛运行, 这样与电源点D相连线路的潮流就具有不确定性, 实现距离保护、电流保护原理时, 就必须保证保护定值能根据运行方式的变化作实时的调整, 这样, 一条线路的继电保护装置的信息除了本线路的电气量外, 还必须包括与该线路相关的所有线路的运行状况, 综合所有相关信息对保护定值进行实时修正。其次, 保护功能需根据运行方式的变化做相应的调整。如图2所示, 节点N4从系统解开, N4点所安装的2个线路保护装置就应该全部退出运行, 线路L1、L2的潮流将重新分配, 2条线路合成1条线路, 但运行的方式变为L1和L2合成1条线路后, 就由节点N3、N2处安装的保护装置来实现线路L1、L2的保护, 但相应线路的长度和阻抗就发生了变化, 相应N3、N2节点处保护装置的定值、保护范围都应该根据运行方式作相应的调整。最后, 引入环境条件对保护定值的影响。智能电网利用散布在电网中的传感器得到实时信息监控输电线路的温度和容量来调整功率流, 使其更接近运营极限, 为此, 必须实时调整输电线路过负荷保护的定值, 以适应温度和容量变化带来的影响。

3.2 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, 继电保护配置利用共享的控制信号而发生改变, 这些都是智能电网中继电保护研究的较前沿的一些问题。控制信号传输网络的可靠性必须得到保证, 这是与传统二次电缆的传输方式的不同之处。数字化变电站分为过程层、间隔层和站控层, 各层内部及各层之间采用高速网络通信。通过智能控制装置实现对一次和二次设备的智能化控制, 使得控制电缆大大减少二次回路也得到了优化, 设计也得到了简化, 真正实现了智能开关功能。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以及如何进行保护配置保证可靠性。

3.3 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和安全自动装置的性能的提高可以利用其已建成的网络来进行, 从而使得现有保护和安全自动装置的延时整定原则得以改变, 并使得大停电等恶性事故的发生得以避免。

3.4 继电保护功能的发展

继电保护预保护功能的发展, 能够使事故的发生减少, 将保护功能提高到具有事故预警、保护为一体的程度上来, 这样很可能满足智能电网的新要求。

4 结语

目前, 我国智能电网建设已取得了重要的进展, 但在各项技术方面存在着诸多的问题和不成熟, 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, 以保证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, (12) .

[2]何世恩, 刘竣.IEC 61850数字化变电站对继电保护专业的影响[J].电力系统保护与控制, 2009, 27 (3) .