电力系统继电保护新技术的发展与分析

电力系统继电保护新技术的发展与分析

【摘 要】本文主要围绕电力系统中继电保护技术的新发展和新应用进行分析，主要介绍了如今国内外最新的电力系统继电保护的新技术，从而分析新技术的发展方向和核心解决的问题，希望对以后我国继电保护技术的发展和应用提供一些帮助。

【关键词】电力系统；继电保护；技术；发展；应用；分析

随着计算机技术和计算机保护领域中的普遍应用，以及新的控制原理和方法的快速发展，这些新技术不断用到电力系统继电保护上，而且已经取得了很好的效果。所以，继电保护的研究方向应该向着更高层次发展。

1 信息网络技术在继电保护中的应用

随着如今继电保护技术的快速发展，已经从传统的模拟、数字方式变换到信息技术领域的开拓。使得变电站更加自动化，保护配置更加灵活。如果使用传统模式下利用自动化综合自动化，那么就是远程终端单元（RTU）加上当地监控系统的变电站自动化。保护设备的信息可以通过远程信号输入电路进入RTU，也可以通过串口与RTU通信协议，按照商定的信息进行传输。如果采用完全分散的分布式变电站自动化，就需要根据主设备安装单位，将保护、控制和其他单位进行散布，安装在本地主设备的旁边。

2 微机保护设计新思想

微机保护新思想正在不断发展，而且已经成为继电器保护发展的重要原因。模糊控制理论、自适应理论、优化理论已经在微机保护中得到很好的应用效果。

中国的许多大学研究所已经对电力系统的通用性进行了层次设计和分析，他们研究提出了一些电气系统的继电保护的应用平台，比如硬件平台、软件平台和网络平台设计等方面，并且对网络应用的问题进行了深层次的分析和测试，确认网络应用的可靠性，同时也为变电站自动化网络通信功能在微机保护、智能状态检测测试等新的功能以及全自动化提出了新的思路。

3 新型互感器的应用

对于继电器的保护技术发展，造成了另一个根本性的革命开始，那就是光学电流互感器（OTA）、光学电压互感器（OTV），并基于这种变压器在电力系统保护中的应用。国外很早就已经开始生产OTA、OTV，并在该领域应用了很长时间。其与传统的TA、电视相比，其明显的优势：实现了高压和弱电的完全绝缘、测量光纤传递无电磁干扰、无CT饱和问题、宽广的频率响应。这些功能的特点将使得多种保护技术的性能得到改善，并且彻底改变保护技术的应用条件和应用方法。

水能经济37电力系统继电保护新技术的发展与分析

许岩歌

【摘要】近年来，信息技术快速发展，电力系统继电保护技术也随之不断进步，新的技术不断推出，很大程度上改善了电

力系统，让其更加全面与完善，给我国电力事业的发展提供了大力的支持。在继电保护范围中广泛的普及使用新的技术，不光

能够提升继电保护的效果，同时，还能够让电力系统运行的更为安全、稳定，进而促进社会经济的发展。本文就对当前电力系

统继电保护新技术的应用进行分析，了解其发展情况。

【关键词】电力系统；继电保护；新技术；发展国网河南伊川县供电公司 河南省洛阳市伊川县 471300

一、电力系统继电保护新技术的应用

（一）数字化技术的应用

由于社会经济的快速发展以及科技的创新，数字化技术在电力

系统继电保护的应用已经得到了普及，数字化变电站的建立，已经是

当前电网建设的主流。数字化技术的应用主要体现在两个方面：第一，

智能化继电保护测试仪。由于智能化变电站的开发以及使用，数字化

测量仪器在电力用户与厂家中的需要不断增加。第二，是全数字化变

电站的实时仿真系统。只能电话推广的主要方式就是建立具备数字化、

信息化、自动化、互动化几个特点的数字化边带暗战。但是当前很多

的变电站还是不能检查出继电保护二次设备的功能，只有全数字化变

电站站才能够进行此项工作。

（二）超高压输电技术的应用

目前的电力系统不断升级，电网的电压等级也持续提升，对于

高电压技术以及绝缘技术也有了更进一步的需求。因为计算机继电保

护和通讯技术的发展与普及，超高压继电保护系统的运转情况也不断

提升。当前，世界当中的许多国家，都已经建设超高压输电线路，它

是指利用超高压等级来进行电能的输送。

超高压直流输电包扩以下几个特点：输送容量大；送电距离远；

输送功率能够调控；不受系统稳定极限的影响；能够充分使用线路走

廊资源；能维持输送功率或者降低输送功率的损害；能够按照系统的

需要来做出表现，提升电力系统暂态稳固情况；进行系统的交流电压

调控；能够快速进行功率改变。当前超高压输电技术广泛的使用，在

２０１３年９月第１６卷第９期　贵州电力技术　２０　１　３，Ｖｏｌ，１　６，Ｎｏ．９　ＧＵＩＺＨＯＵ　ＥＬＥＣＴＲＩＣ　ＰＯＷＥＲ　ＴＥＣＨＮｏＬＯＧＹ　专题研讨　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｒｅｐｏｔｓ　电力系统继电保护的新发展　周　聪，梁业升　（阳江供电局，广东阳江　５２９５００）　摘　要：重点分析了分布式电源并网和高压直流输电对继电保护的影响以及智能电网对保护的要求，从而得　出以下结论：智能电网背景下要求继电保护有更快的反应速度，更好的协调能力和更强的适应能力。　关键词：电力系统；继电保护；智能电网；特高压；高压直流输电；电流保护；距离保护　文章编号：１００８—０８３Ｘ（２０１３）０９—００３８—０２　中图分类号：ＴＭ７７　文献标志码：Ｂ　电力系统继电保护是保护电气设备免遭损坏，　提高电力系统运行稳定性，保证电力系统及其设备　安全运行最有效地办法之一。但随着“坚强智能电　网　。’’概念的提出，电力系统对继电保护提出了更　高的要求：风电、光伏等分布式电源（ＤＧ）的接入，对　传统继电保护产生了影响；特高压输电和柔性输电　的应用，给继电保护带来了新的挑战。许多专家学　者针对电力系统的新发展对继电保护带来的影响和　挑战，并提出了改进方法和应对措施。　１　分布式发电条件下的继电保护　Ｉ．１　分布式发电对继电保护的影响　随着分布式发电的接人，配电网由单电源网络转　化为多电源网络，原有的某些继电保护系统会受到　影响，如过电流保护、阻抗继电器保护范围和重合闸　等方面对继电保护的影响；文献［２］分析了分布式发　电系统的接入对配电网系统相间短路保护设备可能　造成的影响，并给出了各种情况下消除分布式电源对　配电网保护设备影响的判断条件；分布式发电对配电　网接地保护的影响，在原有的接地故障选线原理在新　的配电网架构下的适应性，可通过增加新的判据来保　证接地选线的可靠性；同时也可通过分析分布式发电　系统对继电保护灵敏度影响规律，通过理论推导和仿　真分析提出了多ＤＧ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ分布式发　电装置）配电网的过电流保护修正方案。　１．２分布式发电条件下的继电保护　大量的学者基于分布式发电对电网潮流分布和　继电保护产生的影响，提出了各种应对措施和解决　方案。现有的解决办法一般分为两类：一类是抑制　故障时分布式发电对继电保护的影响；另一类是修　・３８・　正现有的继电保护判据以适应分布式电源的影响。　１．２．１　抑制分布式发电的影响　对分布式发电所产生影响的抑制，可利用串联电　抗器限制分布式电源提供的短路电流，从而解决分布　式电源与保护之间的协调性问题；抑或在系统故障时　切除或限制ＤＧ容量等解决方法，采用广域保护和微　电网技术等新技术利于配电网的安全稳定；文献［３］　提出对配电网分区，按选择性要求切除故障区域内的　分布式电源，以保持配电网保护设备的协调性。　１．２．２修正现有继电保护判据　文献［４］提出一种根据电流综合幅值进行故障区　域搜索，根据电流相位关系进行故障区间定位的新型　电流保护方案；根据分布式发电并网点不同对继电保　护影响的差异，可以在线路上装设阻波器构成线路边　界，对ＤＧ系统并网点上游和下游故障进行选择性保　护。或对ＤＧ上游的每个保护配置新的保护模块和加　速模块，可以做到在不改变配电系统原有断路器配置　的前提下快速地将故障线路从两端切除，从而改善含　ＤＧ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ分布式发电装置）配电系统　的保护陛能。　２高压直流输电的继电保护　随着电力电子器件的发展，高压直流输电　（ＨＶＤＣ）在远距离大容量输电、大电网互连、新能源　并网等领域显示了其独特的优势。ＨＶＤＣ带来了巨　大的经济效益，但同时增加了电网的复杂度，也给继　电保护带来了新的问题。　２．１　传统高压直流输电的继电保护　基于相控换流器的高压直流输电（ＰＣＣ—　

电力科技　２０１３年第１９期Ｊ科技创新与应用　

电力系统继电保护技术分析　

王莉　

（常州润源电力建设有限公司，江苏常９，１１　２１３０１７）　

摘要：电力系统的快速发展促使对继电保护的要求更加严格，近些年来，电子计算机技术的蓬勃发展无疑为继电保护技术的发　

展提供了新的动力源泉。怎样通过继电保护技术有效解决电气发生的问题，提升电力系统工作效率与操作质量已经是重点需要　

研究的技术性问题。文章主要分析了电力系统继电保护的发展现状，电力系统继电保护组成与工作原理，电力系统继电保护配置　

与应用，电力系统继电保护技术发展趋势。　

关键词：电力系统；继电保护；技术发展　

１电力系统继电保护的发展现状　

目前社会发展的重要能源是电力，在国家发展经济与提升人民　

生活质量中电力发挥了关键作用。电力系统现代化的组成部分是产　

生电能、运输、分配与用电阶段等。伴随着电力系统的发展继电保护　

也呈现了快速发展的趋势，继电保护与电力系统不断提升运行可靠　

性存在着紧密联系。新中国成立之后，我国从无到有出现了继电保　

护学科、继电保护相关设计、继电保护科学技术等，在将近１Ｏ年的　

时间中已经成功走完了半个世纪的发展道路。我国工程技术人员在　

５０年代成功吸收并且消化了先进的国外继电保护设备技术，组建　

了一支具有丰富继电保护运行经验的技术队伍，这对于我国继电保　

护技术队伍的健康成长发挥了关键作用。我国在６０年代中期已经　

构建了继电保护设计、运行等相关环节的一整套体系。这是探索机　

电式继电保护的重要时代，为我国发展继电保护技术奠定了基础。　

我国从７０年代末开始研究微机保护，虽然起步很晚，但是却呈现了　

较快的发展趋势。我国自从１９８４年批量生产第一套微机距离保护　

样机通过运行之后，几乎每年都会有新产品问世；第二代微机线路　

保护设备在１９９０年开始正式使用运行。当前微机保护设备在低压　

网络、电气设备中运行应用，已经形成了线路保护的相关产品，并且　

获得了广泛的应用。超过２２０ｋｖ的微机系统保护效率在２０００年是