智能电力系统继电保护工作要点分析

郭秀锦　张红丽

摘要：随着我国电力技术的快速发展，电力环境也发生着日益的改变。作为智能电力系统非常重要的防御手段，继电保护技术可实现继电保护技术的使用目的，及保证电网运行的稳定性、安全性。为此，本文主要对继电保护的作用、特点及智能电力系统继电保护工作要点进行了分析与探究。

关键词：智能电力系统；继电保护

智能电力系统中管理工作和技术工作是主要的两个重要基础，通过有效地管理电力系统各项工作得以规范而准确地进行，通过技术合理运行可以确保电力系统的稳定运行。继电保护设备是智能电力系统的重要结构与功能部分，对于及时发现电力系统运行故障，准确进行继电保护有着重要的功能，是预防电力系统重大事故和风险必不可少的结构与设备。应该从智能电力系统继电保护的运行经验出发，对存在与电力系统继电保护系统的故障进行认真地解析，形成对电力系统继电保护故障的深层次认知，把握电力系统继电保护故障的因果关系，在运用好各种针对性技术和工艺的基础上，实现电力系统继电保护装置的连续、稳定运行，促进智能电力系统功能和价值的全面而稳定地发挥。

一、继电保护的作用

在电力系统运行过程中，一旦有部件发生故障，则继电保护装置则能够自动、有选择的对故障元件进行隔离，使其从整个电力系统中切除掉，确保没有故障部分的安全、稳定运行。这不仅有效的避免了故障损害的继续扩大，而且也有效的避免了停电范围的增加。

而且在继电装置保护范围内，对于出现运行异常的元件，继电保护装置能够及时发出报警信号，能够有效的减少跳闸动作指令，同时还能够提醒运行人员及时对异常元件进行排查，避免电力系统故障的发生。

二、智能电力系统继电保护工作要点分析

（1）可再生能源并网。可再生能源能源具有清洁、高效、可再生等优势，进而开始大规模的被接入是智能电网中，其中以风电、光伏、新型储能是最具代表性的几种能源，应用较为广泛，且前景较好。但是从现阶段新能源的应用状况来看，仍然在电能质量、电网运行等方面存在一定的问题，这主要是由于电源不同、并网技术不成熟等原因引起的。以风电为例，将其接入电网后可能会出现保护误动或者电流保护II段拒动问题的出现，这主要是由于风电接入电网系统之后，会对电网的电流分布产生影响，主要表现为两个现象：一是给接入点上游带来分支电流；二是给接入点下游电流保护带来助增电流，从而导致上述问题的发生。除此之外，如果风机接入点相邻馈线存在故障，那么也有引起保护反向误动问题的风险。而故障电流产生的规律以及特点与风机的工作状态、接入类型以及控制策略等都有密切的联系。电网的潮流分布和短路电流特征的复杂性也要求风电接入必须要有继电保护装置对其进行优化，从而使小短路电流产生较大的系统阻抗，增强电流互感器的额定电流，在这种情况下，就要选择有较大变化的电流互感器来保障电网的安全运行。

（2）超高压交直流混联。我国电网网架结构仍需要进一步的完善，尤其是继电保护技术，必须要具有更强的分流处理能力。究其原因主要有两个方面：一方面，电网发生故障时，电网非周期分量会由于电压等级的升高而变慢，暂态特性的复杂性也会增强，同时还会带来巨大的谐波分量，在这种情况下就要求互感器要具有更强的性能和更好的滤波与直流分量处理能力，以保障电网安全运行。另一方面，高压交直流混联会引起一系列的电容电流问题、交直流互联暂态特性与计算误差问题以及同杆双回线路的零序互感和跨线故障问题，这些都要求继电保护设备必须要进行特殊处理。另外，电网暂态特性日益复杂，也使内部故障与励磁涌流的区分更加复杂，加大了继电保护内部使用谐波判据的难度。

（3）大量电子元件的应用。当前各种各样的电子元件得到了迅速的开发，并逐渐被投入到市场中。再加上智能电网建设的逐步完善，可控串补、换流器、无功补偿器以及潮流控制器等大量电力电子元件开始在智能电网中得到广泛的应用。通过这些元件的应用，电能的质量得到了有效的提高和改善，同时也有效促进了控制策略灵活性的提高，从根本上改变了电网的运行特性。但是，从另一个角度来看，电力电子元件器件的开关频率的提高会导致系统出现大量的谐波，除此之外，光伏并网以及直流输电等也与继电保护设备存在协调问题。在这种情况下，就要充分的考虑谐波对电子元件所带来的影响，以确保智能电网的稳定运行。

（4）智能传感技术。智能传感技术的在电力系统中的应用，能够提高信息采集效率，保证所采集信息的可靠与安全，从而发挥继电保护的作用。对于传感技术的变压器保护，不仅需要将原有的变压器进行变动，而且还需要在变压器的一次侧、二次侧及其变压器自身方面设置智能传感器。

（5）电流互感器的安装。在变电站中电流互感器安装位置，决定电流互感器所转换电流的性质，同时也决定继电保护装置的动作，只有正确安装电流互感器，才可确保继电保护正确动作，避免继电保护装置误动发生。影响继电保护功能的实现原因在电流互感器接线方面，可以遵守一定的串联原则，在变电站电流互感器安装中，对于线路一次绕阻，可以和被测电路串联，而对于二次绕阻，则需要与所有变电站的仪表负载实现串联；在实际安装中，可以按变电站被测电流的大小，从而选择合适的继电保护装置。同时，电流互感器二次侧必须一端接地，避免绝缘损坏高压窜入二次低压侧，避免造成人身安全事故；电流互感器二次侧不可以开路，可以避免电流互感器一次侧的电流转换成磁化电流，避免电流互感器的铁芯过度饱和发生磁化，影响电流互感器正常运行。

三、结束语

综上所述，智能电网的独特性不仅表现在具有安全l生、自愈性和经济性，还表现在兼容性、交互性以及高效稳定性等，已经得到了全世界的广泛应用和推广。一旦电力系统遇到故障或者危及安全运行的异常工况时，电力系统继电保护不仅能够快速的、有选择性的做出自动化反事故决策，而且也已经成为一种最安全、最有效的保障电网安全运行的非常重要的技術手段。伴随着智能电力系统的要求越来越高，其智能电力系统继电保护工作也有相应的提高，而且实践技术也在不断的发展变化。endprint