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摘要：笔者对继电保护技术有着较深的研究，下面就继电保护技术在智能电网中的应用谈谈自身见解，以期推动智能电网的安全运行。
关键词：智能电网；继电保护；数字化；网络化
1、继电保护在智能电网中的重要作用和意义
目前，我国的国民经济正处在高速发展中，对电力的需求也越来越大，电力供应企业正承受着前所未有的压力，很多人口密集的城市和地区都出现了供电危机现象。为了使电力供应紧张的现象得以缓解，企业不得不采取措施，进行停电和限电，同时加强了对智能电网电力系统安全的维护力度。作为电力系统的第一道防御手段，继电保护技术可以有效地保障电网的安全运行，一旦电网中存在故障，继电保护装置就能在第一时间内将出现故障的设备自动切除，同时发出预警信号，使：作人员能够在第一时间内发现故障，采取有效措施进行解决，从而最大程度地降低了由电网故障造成的企业损失。因此，继电保护在智能电网中有着重要的作用和意义，企业应当大力发展和研究这项技术，以保证智能电网运行的安全性。
2、智能电网继电保护的构成
智能电网的发电设备呈现分布模式，而供电设备则是交互模式，因此，智能电网对于继电保护有着较高的要求。由于通信技术和现代信息技术的快速发展，数字化智能技术在各行各业获得了广泛的应用，这也对智能电网继电保护技术数字化发展起到了巨大的推动作用。智能电网继电保护的构成如图1所示。
3、智能电网下继电保护技术策略
在实际的继电保护的应用中，由于整个系统规模比较大，如果对整个系统采取集中保护的控制方式，必然会限制数据采集的实时性，获得大量需要处理的数据，一旦系统出现故障，等系统数据处理完毕时，整个系统已经处于崩溃的状态；另一方面，集中保护控制对于不同节点之间保护的协调性以及维护带来了很大的挑战。因此对继电保护区域结构的最终确定需要根据系统的实际情况，全面地将继电保护与智能电网产生的新技术结合在一起，从而使继电保护安全、稳定地应用于实际电网保护中。继电保护结构的确定，需要整合与智能电网相关新技术的以下几个方面：
3.1 实现数据实时性
在电网运行初期主要是依靠二次电缆将不同互感器的二次模拟电气量接入继电保护系统，然后利用模数转换器对数据进行过滤，得到的数据的实时性很强，但是这种方法将保护的装置限制在少数几个，如果对电网中接入大量的保护装置，数据将失去实时性的特性。因此，对于大量的继电保护装置，如何实现数据的实时性将是一个技术瓶颈问题。为了控制数据采集的实时性，进而实现不同传感器之间的信息的同步交互，应该形成一个系统时间标准，采用精确的对时技术来达到保护装置以及数据采集装置之间的时间同步问题。传统的继电保护主要基于GPS时间信号为系统参考标准，通过脉冲、编码以及串口等方式实现高精度的对时。表l显示了近年来比较流行的分布式对时技术以及精度控制的问题。
通过上表可知，基于IEEE 1588的时间同步协议对数据同步要求比较严格，因此对IEEE1588应用在广域保护中的研究将有利于实现多个不同的继电保护之间数据同步，笔者建议可以结合IEEE1558技术的原理，对数据同步与系统时钟误差之问的关系进行挖掘，进而推导出该协议所采取的同步算法，通过提取模型中对应的变量就可以发现对数据同步造成影响的因素，对这些因素进行控制，最终数据同步的问题就变为求解系统最优解的问题。
3.2 调整后备保护建模参数
对于主保护以及开关拒动的问题，可以采取控制变量的方法，结合现有的后备保护的配置情况以及区域数据采集信息进行综合分析，研究不同网络结构下的后备保护的配置方案，方案应该体现智能的特点，能对出现故障的区域快速自动的隔离，从而开发更加可靠与严密的系统，具体可以进行如下研究并做相应调整：（1）传统的对电网异常主要参考值为电流以及电压的正负序断线情况，仅仅依靠这些可能会导致误判或者漏判。可以将判据信息扩展到与智能电网相关的例如通信以及计算机技术采集的数据信息中，基于智能电网下新合成的信息电气量的范围更为广泛，而且也涵盖了电网传输过程中或者相互整合过程中异常的数据，应该对这些数据建立相关的分类器模型来重新判定系统异常与否。
3.3 结合传统继电保护
智能电网的继电保护是在传统电网上拟合而成的， 因此在构建的过程中显然会涉及数字化的电子保护以及传统微机保护的协调的情况，所以在拟合过程中应该思考不同类型继电保护相互之间的可操作性。可以采取差动保护的原理，在线路的一端采用传统的电磁式电流互感器，而对应的另一端则采取智能电子互感模式来避免保护误动或者单端饱和的问题，对应的基于不同类型的传感器数据实时性的模型也要做相应的调整。
4、智能电网环境下继电保护技术的变革与提升
智能电网的规划与发展对电能传输的特点产生了巨大的影响，数字化和信息化使智能电网与传统电网产生了十分大的区别，因此，继电保护技术也要随着智能电网的发展而发展。
4.1 向数字化方向发展
由于互感器故障的减少，我们不用再考虑由互感器故障所引起的回路接地和回路断线等故障，利用数字化的传感器，能够提高继电保护的整体性能，使所有的辅助功能得到简化，来提高继电保护水平，为我国智能电网建设提供先进的继电保护技术。
4.2 向网络化方向发展
作为智能电网实现数字化转变的关键，网络化的继电保护装置可以有效提高智能电网的运行效率，电力管理者能够通过数字接口向继电保护装置发送控制信息，来对整个智能电网进行自动化的全操控。与此同时，还能将智能电网技术和网络技术结合在一起，让用户利用网络来实现对继电保护装置的配置，使继电保护装置的可操控性得到明显提高。
4.3 向协同保护方向发展
传统保护仅能够对定值进行自整定保护，同时还要结合被保护线路的运行状态。智能电网的出现使得这种保护技术得到了全面提升，继电保护能对基于全网信息的保护状态实现自动化配置和整定，使整个继电保护系统能够实现互相保护，使传统的分散式独立保护转变为协同保护模式。
4.4 应用新原理与新技术
智能电网中风能、太阳能和生物能等新型能源的随机接入，会给电网运行的安全性带来一定的挑战；同时，在智能电网背景下，更加快捷、灵活的调度方式将实现对电能传输方式和潮流方向的灵活调整；以电力电子控制为依托的电网灵活控制方式将取代传统电网的故障暂态特征。因此，应用和以上变化相适应的继电保护新原理和新技术，将是未来继电保护发展的主导方向，同时也是相关研究的关键课题。
4.5 向“高智商”继电保护系统发展
坚强智能电网的构建和实现中最为关键的一项就是实现电网的自愈，而这主要要依靠构建“高智商”的继电保护系统来实现。“高智商”继电保护系统的概念就是，要在故障发生之前预先对电网实施自适应分析和判断，从而达到防患于未然的目的，最终实现电网的自愈，从而减少因故障引发的事故损失。
5、结语
智能電网在现代电网构建中逐渐发展为不可或缺的部分，融合了通信、计算机以及传感等多方面的技术，作为智能电网下继电保护的设计就是使各种保护之间达到统一和更高层次的整合。实现数据同步、调整后备保护的参数以及与传统继电保护相融合都是继电保护结构确定的技术前提，更多的还有关于在线调整保护定值方面的思考。理清了这些技术上的问题，对于拓宽广域保护的发展空间具有积极的意义。
[参考文献]
[1] 胡磊.浅析智能电网对继电保护的影响[J].无线互联科技，2011（4）：31～51
[2] 项巍.智能电网时代继电保护技术研究[J].科协论坛，2011（7）：33～ 34
[3] 段文勇.智能电网综合保护系统的研究[J].北京电力高等专科学校学报，2011（8）：182～182
[4] 梁国艳.智能电网继电保护技术发展的探讨[J].大众用电，2011（5）：19～20
作者简介：
石帅（1986-） ；性别：女；硕士：工程师； 主要从事电力系统继电保护工作。
关键词：智能电网；继电保护；数字化；网络化
1、继电保护在智能电网中的重要作用和意义
目前，我国的国民经济正处在高速发展中，对电力的需求也越来越大，电力供应企业正承受着前所未有的压力，很多人口密集的城市和地区都出现了供电危机现象。为了使电力供应紧张的现象得以缓解，企业不得不采取措施，进行停电和限电，同时加强了对智能电网电力系统安全的维护力度。作为电力系统的第一道防御手段，继电保护技术可以有效地保障电网的安全运行，一旦电网中存在故障，继电保护装置就能在第一时间内将出现故障的设备自动切除，同时发出预警信号，使：作人员能够在第一时间内发现故障，采取有效措施进行解决，从而最大程度地降低了由电网故障造成的企业损失。因此，继电保护在智能电网中有着重要的作用和意义，企业应当大力发展和研究这项技术，以保证智能电网运行的安全性。
2、智能电网继电保护的构成
智能电网的发电设备呈现分布模式，而供电设备则是交互模式，因此，智能电网对于继电保护有着较高的要求。由于通信技术和现代信息技术的快速发展，数字化智能技术在各行各业获得了广泛的应用，这也对智能电网继电保护技术数字化发展起到了巨大的推动作用。智能电网继电保护的构成如图1所示。
3、智能电网下继电保护技术策略
在实际的继电保护的应用中，由于整个系统规模比较大，如果对整个系统采取集中保护的控制方式，必然会限制数据采集的实时性，获得大量需要处理的数据，一旦系统出现故障，等系统数据处理完毕时，整个系统已经处于崩溃的状态；另一方面，集中保护控制对于不同节点之间保护的协调性以及维护带来了很大的挑战。因此对继电保护区域结构的最终确定需要根据系统的实际情况，全面地将继电保护与智能电网产生的新技术结合在一起，从而使继电保护安全、稳定地应用于实际电网保护中。继电保护结构的确定，需要整合与智能电网相关新技术的以下几个方面：
3.1 实现数据实时性
在电网运行初期主要是依靠二次电缆将不同互感器的二次模拟电气量接入继电保护系统，然后利用模数转换器对数据进行过滤，得到的数据的实时性很强，但是这种方法将保护的装置限制在少数几个，如果对电网中接入大量的保护装置，数据将失去实时性的特性。因此，对于大量的继电保护装置，如何实现数据的实时性将是一个技术瓶颈问题。为了控制数据采集的实时性，进而实现不同传感器之间的信息的同步交互，应该形成一个系统时间标准，采用精确的对时技术来达到保护装置以及数据采集装置之间的时间同步问题。传统的继电保护主要基于GPS时间信号为系统参考标准，通过脉冲、编码以及串口等方式实现高精度的对时。表l显示了近年来比较流行的分布式对时技术以及精度控制的问题。
通过上表可知，基于IEEE 1588的时间同步协议对数据同步要求比较严格，因此对IEEE1588应用在广域保护中的研究将有利于实现多个不同的继电保护之间数据同步，笔者建议可以结合IEEE1558技术的原理，对数据同步与系统时钟误差之问的关系进行挖掘，进而推导出该协议所采取的同步算法，通过提取模型中对应的变量就可以发现对数据同步造成影响的因素，对这些因素进行控制，最终数据同步的问题就变为求解系统最优解的问题。
3.2 调整后备保护建模参数
对于主保护以及开关拒动的问题，可以采取控制变量的方法，结合现有的后备保护的配置情况以及区域数据采集信息进行综合分析，研究不同网络结构下的后备保护的配置方案，方案应该体现智能的特点，能对出现故障的区域快速自动的隔离，从而开发更加可靠与严密的系统，具体可以进行如下研究并做相应调整：（1）传统的对电网异常主要参考值为电流以及电压的正负序断线情况，仅仅依靠这些可能会导致误判或者漏判。可以将判据信息扩展到与智能电网相关的例如通信以及计算机技术采集的数据信息中，基于智能电网下新合成的信息电气量的范围更为广泛，而且也涵盖了电网传输过程中或者相互整合过程中异常的数据，应该对这些数据建立相关的分类器模型来重新判定系统异常与否。
3.3 结合传统继电保护
智能电网的继电保护是在传统电网上拟合而成的， 因此在构建的过程中显然会涉及数字化的电子保护以及传统微机保护的协调的情况，所以在拟合过程中应该思考不同类型继电保护相互之间的可操作性。可以采取差动保护的原理，在线路的一端采用传统的电磁式电流互感器，而对应的另一端则采取智能电子互感模式来避免保护误动或者单端饱和的问题，对应的基于不同类型的传感器数据实时性的模型也要做相应的调整。
4、智能电网环境下继电保护技术的变革与提升
智能电网的规划与发展对电能传输的特点产生了巨大的影响，数字化和信息化使智能电网与传统电网产生了十分大的区别，因此，继电保护技术也要随着智能电网的发展而发展。
4.1 向数字化方向发展
由于互感器故障的减少，我们不用再考虑由互感器故障所引起的回路接地和回路断线等故障，利用数字化的传感器，能够提高继电保护的整体性能，使所有的辅助功能得到简化，来提高继电保护水平，为我国智能电网建设提供先进的继电保护技术。
4.2 向网络化方向发展
作为智能电网实现数字化转变的关键，网络化的继电保护装置可以有效提高智能电网的运行效率，电力管理者能够通过数字接口向继电保护装置发送控制信息，来对整个智能电网进行自动化的全操控。与此同时，还能将智能电网技术和网络技术结合在一起，让用户利用网络来实现对继电保护装置的配置，使继电保护装置的可操控性得到明显提高。
4.3 向协同保护方向发展
传统保护仅能够对定值进行自整定保护，同时还要结合被保护线路的运行状态。智能电网的出现使得这种保护技术得到了全面提升，继电保护能对基于全网信息的保护状态实现自动化配置和整定，使整个继电保护系统能够实现互相保护，使传统的分散式独立保护转变为协同保护模式。
4.4 应用新原理与新技术
智能电网中风能、太阳能和生物能等新型能源的随机接入，会给电网运行的安全性带来一定的挑战；同时，在智能电网背景下，更加快捷、灵活的调度方式将实现对电能传输方式和潮流方向的灵活调整；以电力电子控制为依托的电网灵活控制方式将取代传统电网的故障暂态特征。因此，应用和以上变化相适应的继电保护新原理和新技术，将是未来继电保护发展的主导方向，同时也是相关研究的关键课题。
4.5 向“高智商”继电保护系统发展
坚强智能电网的构建和实现中最为关键的一项就是实现电网的自愈，而这主要要依靠构建“高智商”的继电保护系统来实现。“高智商”继电保护系统的概念就是，要在故障发生之前预先对电网实施自适应分析和判断，从而达到防患于未然的目的，最终实现电网的自愈，从而减少因故障引发的事故损失。
5、结语
智能電网在现代电网构建中逐渐发展为不可或缺的部分，融合了通信、计算机以及传感等多方面的技术，作为智能电网下继电保护的设计就是使各种保护之间达到统一和更高层次的整合。实现数据同步、调整后备保护的参数以及与传统继电保护相融合都是继电保护结构确定的技术前提，更多的还有关于在线调整保护定值方面的思考。理清了这些技术上的问题，对于拓宽广域保护的发展空间具有积极的意义。
[参考文献]
[1] 胡磊.浅析智能电网对继电保护的影响[J].无线互联科技，2011（4）：31～51
[2] 项巍.智能电网时代继电保护技术研究[J].科协论坛，2011（7）：33～ 34
[3] 段文勇.智能电网综合保护系统的研究[J].北京电力高等专科学校学报，2011（8）：182～182
[4] 梁国艳.智能电网继电保护技术发展的探讨[J].大众用电，2011（5）：19～20
作者简介：
石帅（1986-） ；性别：女；硕士：工程师； 主要从事电力系统继电保护工作。