(湖南省电网工程公司湖南衡阳421000)
摘要：随着智能电网建设在国网系统的迅速推进，传统的电力系统形态将得到极大改变，电力系统中电子式互感器的投入以及智能化变电站的大量应用必然会影响到电力系统的继电保护。文章就智能电网对继电保护发展的影响问题进行分析探讨。
关键词：智能电网；继电保护；电力系统；电子式互感器；数字化变电站
引言:依据国家电网公司的“十二五”规划纲要，未来电网建设应以UHV电网建设为骨架，电网应协调发展，电网建设应高度自动化和智能化。坚强的智能电网将是电网未来发展的主要方向。智能电网建设将极大地改变传统的电力系统形式,智能电网的建设过程中,电力系统逐步推进电子互感器技术、采样同步技术、广域控制技术,并对智能化一、二次设备提出了更高的要求,这些技术应用在电力系统的继电保护,可以使继电保护更好地适应智能电网的建设,因此我们必须完全了解智能电网的定义和特点。
1.智能电网中继电保护的构成
继电保护是电力系统中的重要技术，参与了电力系统的保护、控制和测量等多个方面的工作。在智能电网的应用中，首先使用电流、电压互感器以及各种类型的传感器来监测、采集电力系统主要设备的运行工况信息，然后将信息传输到电网的监控系统中，通过可行的渠道进行分类和分类，最后对相关数据进行分析，并根据设备运行状态和极端值标准的不同，动作于信号和跳闸。此外，一种保护装置不仅需要收集各种信息保护设备，还需要与其他相关保护装置进行配合，因此，当没有人工关注时，系统故障的最大程度降到最低。
2.智能电网对继电保护的影响分析
智能电网主要是以物理电网为主要组成部分，并通过传感技术、信息技术、控制技术和计算机网络技术等先进技术连接电网各部分，形成智能电网系统。继电保护是智能电网的第一道防线，它的应用也受到智能电网各个方面的影响。
2.1数字化
目前的智能电网最大的特点就是数字化，其主要包括两个方面：一是数字化接口和电子式互感器实现的数字测量方法，解决了互感器铁心饱和引起的测量误差问题，同时其一、二次完全隔离，杜绝了互感器二次侧短路、开路的可能；第二是广泛采用光纤数字化传输网络代替传统的电缆，电流电压回路、控制回路、信号回路等均采用光纤传输信息，大大简化了二次回路。电子式互感器具有体积小、绝缘性能好、无二次短路开路危险、不易饱和、光电转换后以数字量传输至继电保护的测量原理，实现了较宽的传输带宽和良好的瞬态性能，消除了传统电容式互感器和电磁式互感器的测量误差。因此，在继电保护的未来发展中，工作的重点应该是强化主保护，简化后备保护及辅助保护，并以提高模数转换精度和提高采样同步性能最大限度地提高继电保护的有效性、可靠性。
2.2网络化
目前我国的智能化变电站建设已经开始普及，信息采集和处理的模式方式发生了很大的变化，虽然继电保护的基本原理没有发生变化，但由于交流模拟量采集采用SV报文传输，信号及控制回路的信息采用GOOSE报文传输，传统的交流量采集插件和开入开出插件、跳合闸插件已经下放到合并单元和智能终端，这必将带来二次回路的很多变化。对于这些变化，主要体现在三个方面:第一，获取信息。继电保护设备和安全自动装置可以在交换机上共享信息，信息的交互更为便捷，重复的回路也可以得到简化。变电站网络在网络上共享继电保护信息，使其不再局限于保护其设备，而变电站的设备信息都是紧密相连的;第二个就是信息传输。信息传输模式网络使控制信号在整个系统中更加准确、及时。继电保护装置的SOE信息不经过测控装置，而是直接传输给后台和远动装置，避免了测控装置分辨率对时间的影响，SOE的时间精度更；第三就是设备的状态更容易监测：如果是传统的电缆接线模式，出现了控制回路电缆断线、接地、电流回路开路等情况，需要检修人员依赖经验查找，而实现网络化以后，光纤断链、通信参数配置异常、虚端子连接异常、保护测控装置异常等引起的虚回路故障均有相关的网络信息报送到后台及主站，方便运维检修人员及时处理故障。
2.3广域化
随着电网信息化在我国的深入推广和发展，中国的许多地区已经开始推动基于PUM的WAMS网络的建设，并完成了初步建设，这也将是控制链接中智能电网的重要组成部分。尽管初衷从施工的角度,广域保护网络建设智能电网的继电保护服务不在起点,但由于广阔的区域内可以大大提高继电保护设备的性能,进一步提高整个装置的安全性能。广域化保护主要体现在安全稳定控制系统、低周减载装置、频率稳定控制系统、集成式后备保护等装置，是新一代智能电网的发展方向，体现了智能电网强化主保护，简化后备保护，广域集中控制的新思路。
2.4输电灵活化
智能电网最大的特性就是能够大大提高输电的效率，使得整个电力系统的控制更加的灵活。因此，在智能电网中有许多静态无功补偿装置、统一的功率流控制器和电能质量控制装置，以及一系列交流柔性传输技术。此外，中国电网的特殊AC/DC混合传输也大大增加了整个电网系统中非线性可控功率元件的数量。基于电力电子元件的智能电网与基于旋转元件的传统电网之间存在着明显的差异，因此它对电网的继电保护装置产生了很大的影响。
2.5整定自动化及远程化
传统电网的继电保护通常针对保护线路，由于单线信息的局限性，其调整受到限制。继电保护可在与有机结合的电力系统和设备的智能电网线路中保护，在整个系统中各部分的操作信息，以保护合作系统的分布，大大增加了继电保护的准确性和及时性。现在智能电网的继电保护装置都开放了远方修改定值、远方投退软压板、远方切换定值区的功能，用户可以根据自己的需求决定是否采用远程控制的方式整定继电保护装置的定值。
3.继电保护在智能电网中应该注意的问题
3.1适时调整保护定值
首先，由于智能电网运行方式的灵活性以及潮流流向的不确定性，需要相应的保护定值拥有较为良好的适应能力。在继电保护和距离保护和电流保护实施时，有必要通过运行方式和相应的变化保证保护设置的改变;其次，继电保护的保护功能也需要随操作方式的改变而做出相应的调整;最后，还要注意保护固定值的周围条件。主要原因是智能电网中所有类型的传感器对温度和容量的敏感性都比较高，而且少量的温度和容量可以改变最终的结果。要保证继电保护的定值与一次系统运行方式、设备工况、系统潮流相适应，要妥善处理系统特殊运行方式、临时过渡方式下定值的整定问题，使保护定值符合系统运行要求。
3.2网络化将使继电保护的配置形态得到改变
基于IEC61850平台的智能化变电站，统一了继电保护装置的通信规约，使得传统的继电保护信号采集和传输媒介发生了变化，传统的保护规约转换装置已经不需要了，减小了装置间规约不一致引起的通信问题。通过在网络站点上共享其他部件信息，通过共享网络控制信号来促进主保护性能，通过共享网络控制信号来实现继电保护配置的简化，从而实现了在智能网络下的继电保护。继电保护的未来研究也应注意这一研究。
3.3通过数字化提高保护性能
随着变压器故障的增加，变压器故障的实际传输性能增加，很多变压器故障问题，如电流互感器饱和，两路线路，接地，继电保护都不需要考虑。电量信息传递的真实性也有利于保护和转运性能的提高。如何简化继电保护的辅助功能，提高继电保护的整体性能，是未来解决的迫切问题。
结论:电网智能化建设给电网带来了很多变革，未来电网将朝着智能化的方向发展。智能电网的建设、新技术和新设备广泛应用于电力行业，这将给继电保护技术带来革命性的改变,继电保护的发展必须抓住机遇,迎接挑战,并遵循智能电网建设的步伐,才能适应智能电网的发展,为了支持智能电网建设技术。
参考文献:
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[2]卢思远,卢国盛.浅谈智能电网对继电保护发展的影响[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2010(12)