智能电网对继电保护发展的影响

　　b．网络化

　　近年来基于IEC61850标准的数字化变电站建设逐步铺开，已出现500kV全数字化示范变电站，各网、省公司都在大力推广数字化变电站建设。数字化变电站最大的特点是IEC61850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(ACSI)和特殊通信服务映射(SCSM)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。对继电保护来说，数字化变电站的网络化带来了2方面的变革：一是信息获取，虽然继电保护主保护的功能仍然是“自扫门前雪”，但由于网络数据传输的共享性，可以获取全站相关设备元件的信息(电气量信息)；二是信息发送，由于采用带数字接口的智能断路器，跳合闸等控制信号的传输方式也由二次电缆改为数字信号的网络传输。

　　c．广域化

　　近年来，随着我国电网信息化进程不断推进，大多数网、省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。

　　d．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。

　    3  值得关注的继电保护相关问题

　　近年来，由于信息技术和电子技术的发展，继电保护专业得到了较大的发展，继电保护装置的可靠性、功能的完善性、操作的方便性及操作界面的人性化等要求已基本满足。我国继电保护在原理上能够满足我国电网运行的要求。智能电网的规划和发展改变了电能传输的某些特点，信息化和数字化的特征使智能电网与传统电力系统产生了本质的差别，作为继电保护专业，也需要适应其发展，进行相关的研究工作。

　　a．利用数字化提高保护性能

　　互感器传输性能的提高和互感器故障的减少使继电保护不需要再考虑电流互感器饱和、二次回路断线、二次回路接地等互感器故障问题。电气量信息传输的真实性也为继电保护装置性能的提高带来了便利条件。如何简化继电保护的辅助功能，利用数字化传感器提高继电保护的整体性能，是未来继电保护发展需要研究的核心问题。

　　b．网络化将改变继电保护的配置形态

　　基于IEC61850网络的数字化变电站改变了传统继电保护信息获取和信号发送的媒介，利用网络上共享的站内其它相关电气元件的信息提高主保护的性能，利用共享的控制信号网络简化继电保护配置，是智能电网中继电保护研究的前沿性问题。网络化带来共享信息的同时，也带来基于网络信息传输的可靠性和安全性问题。与传统二次电缆的传输方式不同，控制信号传输网络的可靠性必须得到保证。数字化变电站条件下继电保护的可靠性问题及如何进行保护配置保证可靠性是网络化二次回路的关键问题。

　　c．提高安全自动装置性能

　　PMU和WAMS网络为电力系统防御和紧急控制提供广域信息，能够利用其已建成的网络，提高对时间敏感性不强的后备保护和安全自动装置的性能，改变现有保护和安全自动装置的延时整定原则，使其能够在某些情况下及时判断系统故障，采取措施避免大停电等恶性事故的发生。

　　d．继电保护新原理与新技术

　　风能、太阳能、生物能等新能源接人的随机性，使电网接人安全问题日益受到重视，相应的调度方式在智能电网背景下将更快、更灵活地调整传输方式和潮流方向。以电力电子控制为依托的电网灵活控制方式将改变传统电网的故障暂态特征，研究适应智能电网灵活控制的继电保护新原理与新技术是智能电网中继电保护相关研究的一个关键问题。

　　e．在线整定技术

　　自适应保护的思想在继电保护领域已被广泛应用，限于条件，传统的自适应保护仅能根据被保护线路的运行情况对定值进行调整，不能利用全网信息准确、实时地判断运行方式来调整定值。智能电网的发展有望改变这一现状，从而实现在线整定。

　　4  结束语

　　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。如今，智能电网的建设已经开始，建设过程中新技术和新设备的应用将给继电保护专业领域带来革命性的变化。随着智能电网建设的推进，相关研究的深入，继电保护专业要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]国家电网公司．坚强智能电网综合研究报告[R]．国家电网公司，2009．

　　[2]谢开，刘永奇，朱治中，等．面向未来的智能电网[J]．中国电力，2008，41(6)：19—22．

　　[3]徐大可，汤汉松，孙志杰．电子式互感器在数字化变电站中的应用[J]．电力设备，2009，9(3)：12～16．

　　[4]何世恩，刘竣．IEC61850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)：1—4．

　　作者简介：

　　邵宝珠(198O一)，男，硕士，工程师，从事电网规划、电力系统分析工作。