“繼電保護在電力系統中屬于比較成熟的技術。近年來，隨著智能電網、智能變電站、特高壓的建設與研究，我們發現很多技術最終落腳點都與繼電保護密切相關。目前，電力行業對于繼電保護技術的研發，主要側重于超、特高壓保護、智能站保護、配電網保護等技術方向。”中國電科院繼電保護研究所所長周澤昕在3月31日舉辦的第四屆國際智能電網建設分布式能源及儲能技術設備展覽會暨高峰論壇上如是說。

新形勢下，智能電網、特高壓建設，將改變傳統電力系統的形態，電子式互感器、數字化變電站技術、廣域測量技術、交直流靈活輸電及控制技術等大量應用，必然對電力系統繼電保護帶來影響。電力系統的結構不斷復雜化、智能電網的數字化、網絡化引領我國繼電保護技術是向著計算機化、智能化和數據通信一體化的方向發展。

多因素推動繼電保護變革

隨著電力系統的高速發展，電網規模日益壯大，電力系統網絡結構更顯復雜，提高電力系統的安全運行水平尤為重要。繼電保護是確保電力系統安全可靠運行的重要裝置，保護裝置動作的正確性將直接影響整個系統的安全穩定運行，稍有不慎就會導致事故的發生，因此，繼電保護裝置是關系到電網安全穩定運行的重要設備，被稱為電網安全穩定運行的一道防線。

不難看出，繼電保護對于電網的重要性不言而喻，而近年來，電網的發展也為繼電保護提出了更高要求。“特高壓互聯電網采用了很多電網中柔性交流輸電系統(FACTS)技術，先進的交流的輸電技術，直流輸電、大規模新能源的技術，智能配電網和智能一次設備的使用，這些都是電力系統中的變化對二次設備提出了要求。從繼電保護的角度看，在變電站內全站信息的數字化、通訊平臺的網絡化建設、全站網絡包括三層網絡建設、信息共享標準化技術，另外從廣義角度來看，光纖通訊的進步，都為繼電保護技術帶來了變化。”周澤昕表示。

“以特高壓交流系統變壓器保護為例，該變壓器結構與傳統的常規自耦變壓器有很大差異，具備了一個獨立于主變之外的獨立箱體的調壓變壓器和補償變壓器。是否用電網系統傳統的繼電保護就可以替代，我們前期做了大量的研究，對于調壓變壓器和補償變壓器內部的短路，普通的繼電保護的靈敏度很難達到，需要增設專門的保護裝置。在特高壓皖電東送線路上，使用的第一臺有載抗壓變壓器，通過多套定值，實現有載抗壓的情況。”周澤昕補充說。

在繼電保護變化方面，南京南瑞繼保電氣有限公司研發中心常務副主任沈全榮也有同樣感受，此前在接受《中國電力報》采訪時也曾表示：“智能變電站中繼電保護不同于傳統保護，新型傳感元件以及通信網絡技術的應用，使得繼電保護工作不再僅僅局限于對被保護對象故障特征及保護算法、嵌入式裝置開發的研究，更要求將研究的方向向相關周邊擴展，研究不同傳感技術及通信技術對繼電保護算法及動作行為帶來的變化，針對性地改進保護原理與算法以提高繼電保護的適應性。”此外，隨著可再生能源發電的興起，大規模風電、光伏等新能源接入的繼電保護問題也必須直視。對接入點而言，規模化的光伏、風電場對系統運行的影響，已不能像早期小型光伏、風電接入一樣被完全忽略，這已不僅僅是調度的問題，繼電保護所面臨的故障特征同樣也發生了顯著變化。大型風電場內部的機組和機群越來越多地采用35千伏電壓等級以網絡的形式匯集電能，傳統的配電網保護原理和裝置能否滿足風電場內部集電線路的要求，也是眾多業主和電力系統運行部門必須考慮的問題。

應加強研發與檢測力度

“雖然網架結構逐漸復雜、設備暫態特性的變化、以及電網運營方式的靈活會對繼電保護的安全性帶來挑戰，但機遇和挑戰往往并存，通過網絡化通訊，信息共享、測量技術的進步，都會為繼電保護的技術進步帶來廣闊的發展前景。”周澤昕說。

近年來，由于信息技術和電子技術的發展，繼電保護專業得到了較大的發展，繼電保護裝置的可靠性、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滿足。

“去年電科院做的工作就是統計整個國網公司的220千伏級以上所有的設備。

我們對現在整個運行系統的所有的保護裝置排障、缺陷的行為、軟件版本，以及管理的校驗碼，做了全套檢測。應該說國網公司目前對其運行的保護設備的家底還是很清楚的。目前，數據的準確性都有很大的提高。我們現在可以開設一些對保護裝置的狀態監測和預警。”周澤昕透露。

事實上，我國的繼電保護已經日趨成熟，但不可否認，還有一些難題擺在面前，需要繼續攻克。例如利用數字化提高保護性能、數字化變電站條件下繼電保護的可靠性問題及如何進行保護配置、提高安全自動裝置性能、研究適應智能電網靈活控制的繼電保護新原理與新技術、在線整定技術等等，都將成為未來繼電保護發展需要研究的核心問題。

為此，行業內的相關企業應加大研發力度，為了使保護裝置在發生故障時有選擇性動作，避免無選擇性動作，在保護裝置設計、整定計算方面應考慮周全、元器件配合合理、才能提高保護裝置動作的可靠性。在保護裝置的制造過程中應把好質量關，選用故障率低、壽命長的元器件,不讓不合格的劣質元件混進其中。加強對保護裝置的運行維護與故障處理能力并進行定期檢驗,制定出反事故措施,提高保護裝置的可靠性。