本文針對國家電網(wǎng)公司提出的“以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù)，構(gòu)建以信息化、自動(dòng)化、數(shù)學(xué)化、互動(dòng)化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)”，比較了不同國家和地區(qū)智能電網(wǎng)的定義及特征。在分析了國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分析了其對繼電保護(hù)的影響，指出了在建設(shè)智能電網(wǎng)過程中為跟進(jìn)新技術(shù)的應(yīng)用及新設(shè)備的投產(chǎn)，必須開展繼電保護(hù)相關(guān)問題的研究。

　　智能電網(wǎng)是當(dāng)今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的最新動(dòng)向，被認(rèn)為是2l世紀(jì)電力系統(tǒng)重大科技創(chuàng)新和發(fā)展趨勢。作為全球最大的公用事業(yè)企業(yè)，國家電網(wǎng)公司根據(jù)我國特高壓電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，結(jié)合大力發(fā)展風(fēng)電等清潔新能源政策，充分考慮世界電網(wǎng)發(fā)展新趨勢及我國電網(wǎng)現(xiàn)狀，提出了建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù)，構(gòu)建以信息化、自動(dòng)化、數(shù)字化、互動(dòng)化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)；形成了“一個(gè)目標(biāo)、兩條主線、三個(gè)階段、四個(gè)體系、五項(xiàng)內(nèi)涵、六個(gè)應(yīng)用環(huán)節(jié)”的發(fā)展戰(zhàn)略框架；制定了從發(fā)電到用戶各應(yīng)用環(huán)節(jié)和通信信息平臺的發(fā)展路線；明確了總體發(fā)展目標(biāo)、分階段建設(shè)目標(biāo)和重點(diǎn)工程，并對社會(huì)綜合經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了初步分析評估。

　　智能電網(wǎng)將極大地改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)，電子式互感器、數(shù)字化變電站技術(shù)、廣域測量技術(shù)、交直流靈活輸電及控制技術(shù)的大量應(yīng)用，必然對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)帶來影響。

　　1  智能電網(wǎng)的定義和特點(diǎn)

　　盡管各國專家針對提高電網(wǎng)智能化水平及等級已經(jīng)達(dá)成共識，但是，智能電網(wǎng)仍處于起步研究階段，尚無明確的定義。由于發(fā)展環(huán)境和驅(qū)動(dòng)因素不同，各國的電網(wǎng)企業(yè)和組織均以自己的方式理解智能電網(wǎng)。對智能電網(wǎng)進(jìn)行研究和實(shí)踐，各國智能電網(wǎng)發(fā)展的思路和重點(diǎn)也各不相同。因此，智能電網(wǎng)的概念處于不斷豐富、發(fā)展階段。

　　1.1  美國

　　美國電力科學(xué)研究院定義的智能電網(wǎng)可以描述為以下5個(gè)主要特征。

　　a．自愈性

　　復(fù)雜的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)能夠預(yù)測并及時(shí)應(yīng)對系統(tǒng)問題以避免或減少故障失電和電壓不穩(wěn)等電力供應(yīng)質(zhì)量問題。

　　b．安全性

　　電網(wǎng)可以在自然狀態(tài)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控狀態(tài)下更安全運(yùn)行，新技術(shù)的應(yīng)用和新設(shè)備的配置能夠更好地識別和應(yīng)對人為破壞及自然侵害。

　　c．兼容性

　　電網(wǎng)能夠支持廣泛分散電源的使用。標(biāo)準(zhǔn)化的電力網(wǎng)絡(luò)通信平臺和通信界面接點(diǎn)將使用戶可以就地連接燃料電池、風(fēng)能、生物能等可再生能源發(fā)電及其它分散的電源，并以簡單的“即插即用”方式使用。

　　d．交互性

　　用戶可以更好地控制自己的用電設(shè)備、裝置，無論是家庭用戶還是工商業(yè)用戶，電網(wǎng)將與智能建筑物的能源管理系統(tǒng)相連，以幫助用戶管理其能源使用，并減少能耗開銷。

　　e．高效性

　　電網(wǎng)將達(dá)到更優(yōu)化的輸配量比，從而減少電力成本。電網(wǎng)的升級將提高輸電網(wǎng)的輸送能力，使輸送容量最優(yōu)化，減少損耗，使最低成本發(fā)電的電源得到最高利用率。同時(shí)可以更好地協(xié)調(diào)電力輸送與當(dāng)?shù)刎?fù)荷的匹配、地區(qū)間能源流動(dòng)與通信傳輸量之間的關(guān)系。

　　1.2  歐盟

　　歐盟委員會(huì)將智能電網(wǎng)的特性概括為：一是靈活性，滿足用戶對電力的多樣化需求；二是易接人性，保證所有用戶都可接人電網(wǎng)，尤其是高效清潔的太陽能、生物能等可再生能源發(fā)電能夠就地入網(wǎng)；三是可靠性，提高電力供應(yīng)的可靠性與安全性；四是經(jīng)濟(jì)性，通過改革及競爭調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)最有效的能源管理，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

       1.3  我國國家電網(wǎng)公司

　　國家電網(wǎng)公司對堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的基本特征的定義為技術(shù)上體現(xiàn)信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化；管理上體現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化。信息化是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的實(shí)施基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)及非實(shí)時(shí)信息的高度集成、共享與利用；數(shù)字化是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的主要實(shí)現(xiàn)形式，定量描述電網(wǎng)對象、結(jié)構(gòu)、特性及狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)各類信息的精確高效采集與傳輸；自動(dòng)化是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要實(shí)現(xiàn)手段，依靠先進(jìn)的自動(dòng)控制策略，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行控制自動(dòng)化水平的全面提高與管理水平的全面提升；互動(dòng)化是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的內(nèi)在要求，實(shí)現(xiàn)電源、電網(wǎng)和用戶的友好互動(dòng)和相互協(xié)調(diào)。堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動(dòng)是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的基本內(nèi)涵。堅(jiān)強(qiáng)可靠是具有堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、強(qiáng)大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應(yīng)能力；經(jīng)濟(jì)高效是提高電網(wǎng)運(yùn)行和輸送效率，降低運(yùn)營成本，促進(jìn)能源資源和電力資產(chǎn)的高效利用；清潔環(huán)保，促進(jìn)可再生能源開發(fā)和利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清潔電能在終端能源消費(fèi)中的比重；透明開放是電網(wǎng)、電源和用戶的信息透明共享，電網(wǎng)無歧視開放；友好互動(dòng)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行方式的靈活調(diào)整，友好兼容各類電源和用戶接人與退出，促進(jìn)發(fā)電企業(yè)和用戶主動(dòng)參與電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)。

　　2  智能電網(wǎng)對繼電保護(hù)的影響

　　智能電網(wǎng)是以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，充分利用先進(jìn)的傳感測量技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、新能源技術(shù)，把發(fā)、輸、配、用各環(huán)節(jié)互聯(lián)成一個(gè)高度智能化的新型網(wǎng)絡(luò)。作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定第一道防線的繼電保護(hù)，按傳統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和配置不能適應(yīng)于智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)將影響現(xiàn)有繼電保護(hù)的應(yīng)用。

　　智能電網(wǎng)的一個(gè)重要特征是數(shù)字化，對繼電保護(hù)而言：一是測量手段的數(shù)字化，廣泛采用電子式互感器和數(shù)字接口；二是信息傳輸方式的數(shù)字化，傳統(tǒng)變電站采用的模擬量電纜傳輸和狀態(tài)量電纜傳輸方式將被以光纖為媒介的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字傳輸所代替。電子式互感器的優(yōu)越性在于其采用光電轉(zhuǎn)換原理進(jìn)行測量，體積小、絕緣性能好。對繼電保護(hù)其最大的優(yōu)勢是傳輸頻帶寬、暫態(tài)性能好，不存在電磁式互感器和電容式電壓互感器等傳統(tǒng)互感器的測量誤差和暫態(tài)特性，能很好地將電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信號傳N-次側(cè)。隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)及智能化儀器、設(shè)備的推廣，傳統(tǒng)的互感器將逐步退出運(yùn)行。電子式互感器采用網(wǎng)絡(luò)接口，通過網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置和智能斷路器連接，大大簡化了二次回路接線，易于維護(hù)。