高新刚胡晓琳
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摘要：继电保护装置是电力系统的安全保护卫士，通过综合收集、分析整个电网信息，在电网发生故障或异常时，进行检测并报警，或直接将故障隔离，来维持整个电网的安全高效运行。随着智能电网的快速发展，继电保护装置的应用逐渐向综合智能化方向发展，用电企业也对继电保护装置提出更高需求，继电保护装置不仅需要拥有更加精湛的功能设计，更高效的数字化通信，还要能与客户运维系统实现智能沟通，进而拥有更强的灾害预知与抵抗以及恢复能力，以应对数字化时代更加复杂的应用环境与技术挑战。
关键词：智能电网；继电保护；新技术
引言
继电保护对维持电网安全可靠运行具有重要意义，现在我国智能电网建设日益完善，各项新型技术与设备被应用其中，虽然可进一步提高供电质量，但是依然会因为各种因素的干扰而出现故障。为避免设备或构件故障而造成大面积停电间事故，就需要科学应用继电保护技术，确保在故障发生时可以及时将其切除，将故障影响范围控制到最小。
1智能电网背景下继电保护新技术
1.1超高压交直流混输技术
结合我国电网建设相关规划内容，电网结构进一步优化和完善，超高压交直流混输技术以其独特的优势得到了广泛应用，对于新时期的继电保护提出了更高要求。通过超高压交直流混输技术应用，电网系统在故障后暂态特征较为鲜明，谐波分量快速增长的同时，为继电保护互感器性能要求提出了更高的要求。在智能电网中，对于超高压交直流混输中的谐波分量和滤波问题可以及时处理。由于电网自身的复杂特性，应该将谐波作为继电保护的主要依据，以保护变压器为例，传统二次谐波是判断系统的主要依据，可能导致变压器原有保护作用无法发挥，究其根本是由于继电保护内部励磁涌流问题导致。为了有效解决这一问题，首要一点是正确区分励磁涌流和变压器故障电流区别，通过制动方法来解决故障问题。超高压交直流混输技术的应用，可以将新技术引入其中，解决交直流混输暂态性问题、高压长线路中串联补偿问题和零序互感问题。所以，可以通过明确跨线故障定位和电气量范围，对现有的直流线路中的母线接线方式调整和完善，增设非线性元件，提升继电保护技术水平。
1.2智能巡检技术
智能巡检机器人系统，它可以对可见光图像和红外图像进行自动采集，并进行分析存储，对于机器人采集到的图像，还可以通过动态显示。在巡检过程中，可以对机器人的运动和云台动作进行手动控制，并对其方位和运动状态进行实时显示。通过机器人的电源状态，可以分析继电保护的运行状态，并对其异常情况进行报警。
1.3人工智能
1.3.1人工神经网络
人工神经网络是一种以电力系统为基础的电路模拟。由于电路呈现神经系向外发散，不过从另一个层面来说，其具有非常强的规律性。也就是说，不管是串联还是并联电路，其电压以及电流都含有一定的规律。所谓的人工神经网络在电路系统的基础上来全面模拟电路。与此同时，利用计算机软件，对继电保护，装置的整个电路系统进行全面的监控。不仅如此，还可以对电路进行全面的诊断。通过ANN技术能够进行不同的故障诊断。所谓ANN方法指的是，对现场大量标准样本进行学习和训练，从而使电路慢慢向数字化方向转变，这样一来，就能够使得人工神经网络在继电保护装置当中得到良好的应用。
1.3.2专家系统
除上述技术外，人工智能应用最广泛的一项技术是专家系统。专家系统和知识工程研究具有非常密切的联系。把专家水平在某个领域当中的知识以及经验全部储存到系统内部，利用人工智能技术，对人类专家知识以及经验进行推理和判断，从而模拟人类专家决策，通过这种方式能够有效的解决专家决定的复杂问题。通过观察到的数据，对某个对象故障原因进行推断，这是专家系统应用于故障诊断当中的主要任务。基于产生式规则的系统是电力系统继电保护中专家系统的典型应用，其主要是用规则表现出断路器和运行人员的诊断经验，从而形成故障诊断专家系统的知识库，这样一来就可以对故障进行准确的诊断。用直观性的规则表示出输电网络中一级保护与断路器之间的关系，能够将不确定性问题合理解决。
1.3.3计算机网络技术
现阶段电力系统对计算机网络保护的要求不断提升，不仅要对其基本功能进行保护，还需要具有可以长期存放大量数据的空间，并通过数据快速处理功能，对信号输入和输出进行多方面的协调。因此在继电保护当中，应用计算机网络技术能够进一步推动人工智能技术的发展，促进电力系统越来越自动化。
2智能电网继电保护优化要点
2.1保护装置配置
在最小保护范围内将输变电元件切除，是保障系统可靠供电的关键方法，对于原有后备保护配置会大范围切除非故障元件，不仅会降低系统稳定性，同时还会造成停电事故范围加大，必须要进行优化分析。或者是常见的主保护与重合闸配合，很容易造成系统受到二次故障冲击，而降低系统供电安全性。根据此在进行设计时，可以应用同塔双回线六相综合重合闸方式，即在输电断面功率处于2141～4799MW范围时，同塔双回输电功率可以占到52%，应用六相综合重合闸方法，可以提高暂稳定极限值，即便是系统出现永久跨线故障，也可以保证三相运行正常。另外，还需要确定最佳整合时间，以专业数值积分计算程序完成系统暂态能量的计算，作为最佳整合时间确定的依据。如果单相重合为最佳时间重合，能够提高5%～11%对应故障暂态稳定极限值。并且，三相重合闸，暂态稳定极限可提升的幅度更大。故障点距离、传输功率以及保护动作时间对最佳整合时间产生的影响比较小，但是暂态能量会随着重合时间的变化而变化，因此在实际设计中，需要应用离线计算所得最佳整合时间。
2.2保护功能优化
对以往经验进行分析，常见的变压器、发电机等出现故障的原因就是绝缘水平降低，冲击积累后形成，为改善此种情况，需要调整保护功能核心为减少故障，使得电网自身具有“自愈”能力。即在出现故障后，保护装置动作切除故障元件，但是会存在一定可能对剩余网络安全性的干扰。对于智能电网继电保护，需要在切除故障的同时，避免对剩余系统部分的干扰，从根本上来消除不安全因素。
2.3完善线路保护方案
目前变电站线路中对电力系统的保护都是通过纵联差动的方式进行的，因此，对于电力系统的变电站、发电厂、高低压配电等，要不断完善其配电线路保护方案，为电力系统的稳定运行提供保障，提高继电保护的可靠性运行。随着继电保护的智能化发展，要从管理模式上顺应其发展趋势进行改变。因此，要不断转变对继电保护的管理模式，通过创新和发现全面推行智能变电站技术。
结束语
综上所述，面对社会不断增长的电力需求，智能电网呈现良好的发展前景，为了确保智能电网可以安全稳定运行，应该充分发挥继电保护技术优势，大力推行智能传感技术、特高压交直流混输技术和可再生清洁能源并网技术的应用，实现对电网的实时监控，一旦发现问题可以及时解决，推动智能电网健康持续发展。
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