干货 | 智能电网中继电保护智能化技术的应用与发展
社会的发展带动了电力需求量的急剧增加，为了实现能源的充足供应和绿色发展，我国采用了以风能、太阳能等清洁能源为主，结合智能化电力建设的发展道路。由于风能、太阳能的开发和使用尚处在初级阶段，需要有更多的实际探究和技术支持，因此促进智能电网的应用成了热点和新的方向。继电保护装置是智能电网中的核心，能够电力的供应实行实时的监控和保护，具有监控及时、恢复快速的特点，可以较大程度上为供电的安全和高效提供帮助，防止大面积停电事故的发生。在推进智能电网发展的同时，开展继电保护智能化技术的应用探讨将有助于推动智能电网的快速发展和可靠运行。
在科学技术不断提高的背景下，智能电网投入使用，促进了我国电力供应的大规模改革。由于智能电网的使用尚在一个初级阶段，且各个国家的背景情况不一样，因而对于它的定义还没有一个约定俗成的界定，依然是国内外学者们热衷讨论的一个话题。我国对于智能电网的定义集中为以特高压电网作为主要的框架，依靠信息通信和控制技术来构建的一个自动化、计算机化、互动化的统一坚强的智能化高压电网。同时，它的智能性会体现在电力系统发生故障的时候，智能电网能够自动进行跳闸保护，避免引发安全事故。如果遇到了停电的情况，在停电结束后，智能电网可以在比较短的时间内回复电力的供应，避免人工操作的耗时性和滞后性。综合智能电网的这样的功能，可以发现它具备了经济效率高、工作效率高、互动能力高和坚强可靠的有点，不仅仅可以完成基本的电力输送任务，还可以根据突发状况进行灵活的调整。也正是因为这样的智能功能，使得智能电网在技术层面对数字化的变电站技术、电子式的互感器、直流灵活输电和广域测量技术和继电保护装置要求较高。
继电保护装置的智能化、网络化技术是智能电网中的核心部分，主要通过光电互感器及各种智能传感器来对涉及电力各个环节的设备运行情况进行实时的一个监控，然后向计算机反馈监控所得到的相关数据报告，通过计算机的数据处理和分析来完成安全的监控过程。如果在监控的过程中发现数据异常或者使用异常的情况，就可以较快地提供相关的警报信息，便于工作人员对设备进行修正，保障每一个环节电力供应和配置工作的正常进行。
智能化继电保护装置除了能保护自身所应该的保护对象外，还具有较强的扩展性，可以通过自身保护功能的共享，和需要保护的设备进行关联，实现对其它电气设备的监控工作和保护功能。也就是说，智能电网中的继电保护装置不仅能对本身需要保护的对象实行及时的跳闸保护，还能发送间接的指令来对共享的设备进行保护。由于继电保护装置在面对电力故障时能够进行迅速的隔离操作，并且在故障排除的时候可以进行自我的恢复，因而继电保护装置的投入使用可以大大减少了大面积停电事故发生的概率，便利于人们的生活生产，保证电网供电能够正常、稳定、安全地进行，为电力的供应提供良好的保障。
1、继电保护综合自动化的应用
智能电网的继电保护装置就像是一个功能强大的计算机，在整个电网中充当着智能的终端角色，起着实时监测和保护的作用。当前，智能电网继电保护综合自动化的的条件在技术层面上都已经能够实现，接下来应该重点攻破的问题是综合智能化继电保护的智能调度、通讯和自动化综合变电站的建设。这些方面的问题由于涉及到的控制设备较多，因而在综合使用的时候相互交叉的功能也更加复杂，从而造成使用、管理和维护工作都存在一定的难度。因此，继电保护综合自动化的应用是智能电网继电保护装置发展的一个趋势，只有尽快地解决调度和管理的问题，才能更好地让继电保护自动化的技术有发挥的空间。
2、继电保护技术的智能化应用
智能电网的特点是智能化运作，因而它的继电保护技术也应该朝着智能化的方向发展。实现继电保护技术的智能化应用，应该在遗传算法、神经网络和模糊逻辑等方面入手，使其可以在继电保护中发挥更大的作用。神经网络对于过电电阻短路的情况可以较快地找到故障原因并及时进行排除工作，帮助故障处理员准确、快速的找到故障区域和问题根源，并进行相关的维修处理工作，使得智能电网的供电工作能正常运行。总体而言，继电保护技术的智能化应用和发展是继电保护和过去运行方式最大的不同之处，是适应时代需求的一个技术本源性变更，是符合智能电网自身发展理念的一个技术发展原理和趋势。
3、继电保护的数字化应用
互感器是智能电网继电保护中的一个配件，在技术不断升级的时代背景下，互感器的故障发生频率越来越低，同时它的传输性能在不断地提高，尤其是光电数字式互感器这一颠覆常规电磁式互感器的技术应用，从而使得继电保护得到的信息数据出现各种状况的可能性越来越低，提高了继电保护的性能和工作的效率，是一种效果明显且具有现实意义的技术升级。但是在实际的使用中，也面临着装置如何能更好的简化的问题。由于技术交叉和功能交叉，装置在设置上较为复杂，相互之间错综复杂的关系和结构不利于工作人员进行相关的操作，因此需要进行装置简化的一个研究，使其能够在整体性能不受影响的情况下达到方便操作、简易使用的原则。在这个问题的研究上，数字化互感器可以起到帮助的作用，因此成为了智能电网继电保护的一个研究趋势和发展方向。
4、继电保护技术广域化的应用
社会的发展带动了人们用电量的不断增加，为了满足供电需求，电网的区域需要进行不断地扩大。现在，我国在很多偏远的山区也实现了通电，因此电网的区域十分辽阔。电网区域不断扩大的同时，电压、用电负荷在高电力需求量的情况下也在不断加大，从而容易出现供电不稳定的状况，用电故障也时有发生，安全隐患较大。为了解决这样的问题，需要在电网中对继电保护采用广域测量的技术，使得继电保护能够尽可能地实现大范围的监控和保护，保证供电的安全，减少停电情况的发生，尽可能地便利群众的生活，满足供电的需求。广域化技术的应用在当下有着重要的作用和意义，是适应我国电网区域不断扩张的一项技术提升。随着社会的不断发展，广域化的发展趋势还会持续。
智能电网是用电需求增加背景下的一个时代产物，是实现高效化、智能化、自动化供电的一个系统，具有较强的发展前景和意义。继电保护智能化技术在智能电网中处于一个核心的位置，对于智能电网的正常、高效运作具有决定性的作用。探讨继电保护智能化技术，对其发展趋势进行合理的分析，将有助于继电保护技术的全体提升，从而推动智能电网的良好发展，为我国电力的高效、安全输送提供保障和渠道。
来源：《电力设备》 作者：丁超群
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