摘要:随着社会不断的发展,电力技术的不断创新,智能电网应运而生,由于其具有自愈性、安全性、稳定性、兼容性、交互性、经济性、高效性等优点,所以我国已经全面推广智能电网建设。继电保护是电力系统故障对反事故自动化保护措施,是保障电网安全运行有效措施。而智能电网的出现必然会对继电保护带来影响。
关键词:智能电网;继电保护;发展;影响
一、智能电网中继电保护的构成
继电保护是电力网络和相关设备监测保护的一项关键技术,这一领域的发展方向为计算机化、网络化、智能化以及保护、控制、测量和数据通信一体化。智能电网的分布式发电、交互式供电对继电保护的要求也越来越高,不但通信与信息技术获得了持续发展,在各个行业中,数字化技术得到普及和广泛应用,因而为新的保护原理奠定基础。智能电网中可使用传感器实时有效监控发电、输电、配电、供电等重要设备是否顺利运行。然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合,最后对数据进行分析。利用这些信息可对运行状况进行监测,实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。另外,对保护装置而言,保护功能除了需要本保护对象的运行信息外,还需要相关联的其他设备的运行信息。保证故障的准确实时识别,还保证在没有或少量人工干预下,能够快速隔离故障、自我恢复,避免大面积停电的发生。所以智能电网继电保护装置保护动作时不一定只跳本保护对象,有可能在跳本保护对象时还需发连跳命可令跳开其他关联节点,也有可能只发连跳命令跳开其他关联节点,不跳开本保护对象。在智能电网中,通过监控系统对本保护对象和其关联节点的运行状况进行分析和决策,实时调整相应继电保护装置的保护功能和保护定值,使保护装置适应灵活变化的运行工况。同时由保护功能决定参与故障判断的电气量信息和保护动作策略。
二、智能电网的特征
2.1交互特征
智能电能的广泛性应用,用户能够有效掌握自身应用的电力设备。不论家庭用户,或者工商用户,电网都会和智能建筑物的管理体系开展相互连接工作,在降低电力能源消耗的同时,为用户管理奉献更好的电力能源。
2.2自愈特征
智能电网可以系统监察与预测烦琐、复杂的电网系统中存在的弊端与问题,并降低电网运行中出现故障的概率,还会有效解决电网不稳定的状况,提升电网系统的供电水平和效率。
2.3兼容特征
智能电网可以支持使用分散电源。具备标准性、规范性的电力系统平台和通信层面能够对水能、生物能等再生能源实施发电,并且以简单单一的方法应用。
2.4高效特征
在电力系统中应用智能电网,能够不问断的优化输配量,以此减少电力系统运行的资金投入,与此同时,还能够有效提升输电网的输送水平,促使电网的输送量实现最大程度的优化,降低电能的消耗,除此之外,应用智能电网。还能够对当地负荷匹配和输送的电力展开有效的调配,促使电力作用获取最大程度的实现。
三、智能电网对继电保护的影响
3.1数字化
由于互感器故障产生率的不断降低和互感器传输性能的不断提升,使得智能电网中继电保护不用再了解二次回路断线、电流互感器饱和、回路接地等问题的产生原因和预防措施。另外,针对电气量气息传输来说,其的准确性和真实性的不断提升,也从根本上提升了继电保护设备以及装置性能,从根本上提升了智能电网中继电保护工作效率。如今,怎样采取有效措施,对相应的保护设备辅助作用进行强化,加强数字传感器功能提升设备性能,就是未来改善继电保护设备和功能以及相应的应用效率的关键问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2网络化
当前,按照IEC61850标准建设的数字化变电站越来越多,500kV全数字变电站也已经建成,变电站数字化建设正在如火如荼地开展,分布分层结构,数据建模采用的是统一的直接与对象面向的形式,数据可实现自描述以及抽象通信服务技术、特殊通信服务映射技术,这些都是各数字化变电站的主要特点。数字化变电站的逐步网络化给继电保护带来了很多变革,如信息获取与信息发送,就信息获取而言,虽然“自扫门前雪”依然是继电保护主保护的首要功能,但基于网络数据传输具有共享性,这样全站设备的电气量信息都可以获取到,便于更好地保护系统。
3.3输电灵活化
输电效率高,易控制是智能电网的一个重要特点,一些灵活输电设备如可控串联补偿装置、无功补偿装置、STATCOM等必然会大量应用到智能电网中,加之交直流混合输电是我国电网的重要特征,这也大幅增加了电网中实际装置的非线性可控元件。大量应用了电子器件的智能电网出现故障暂态的过程必然会不同于只有同步发电机的传统电力系统。复杂的电网暂态过程,与可灵活控制的电网运行使得电网具有了多变性,这对当前继电保护的保护能力提出了更高要求。
3.4广域化
如今,随着我国网络信息技术的不断发展和互联电网区域的扩大化,相应的智能电网电压等级也从根本上得到了提升,导致智能电网稳定性降低,继而产生了一系列电网运行故障。因此,在实际的智能电网信息化发展过程中,我们能够将广域测量技术网络赋予的广域数据和信息当作后被保护服务,从根本上提升智能电网继电保护自动化装置以及设备的性能,从根本上提升智能电网系统安全性以及可靠性,从根本上降低电网事故发生率。
四、智能电网继电保护的发展
4.1借助数字化提高保护性能
随着互感器故障的减少、实际传输性能的提升,之前的很多互感器故障问题,如电流互感器的饱和、二次回路的断线、接地等,继电保护都不需再考虑。电气量信息传输的真实性也方便了保护转载性能的提升。如何对继电保护的辅助功能进行简化,借助数字化传感器促进继电保护整体性能的提升,是未来继电保护发展亟待解决的问题。
4.2应重视安全自动装置性能的提高
PMU与WAMS网络,可提供广域信息,这些信息十分有利于电力系统的防御与紧急控制。可借助这些网络,并且这些信息有助于后备保护敏感时间,有助于提升安全自动装置的性能,促进当前保护系统延时整定的改变,使它对系统故障的判断更及时,以便采取相应措施,有效避免出现大停电事故。
4.3网络化将使继电保护的配置形态得到改变
以IEC61850网络为基础的变电站,使得传统继电保护获取与发送信号的媒介发生了改变,智能网络下的继电保护可借助共享在网络上的站内其他元件信息促进主保护性能的提升,可借助控制信号网络的共享使继电保护的配置得到简化。未来的继电保护科研也应重视这方面的研究。
4.4应重视研究继电保护的新原理与新技术
随着风能、太阳能的可接入电网,人们也越来越重视电网接入的安全性,在智能电网建设的影响下,调度方式可对传输方式以及潮流方向更快捷、更灵活地进行调整,这必然会使传统电网的故障暂态得到极大改变,在今后的继电保护研究中,我们必须重视研究与智能电网灵活控制相适应的继电保护的一些新原理、新技术。
结语
总之,电网智能化建设给电网带来了很多变革,未来电网将朝着智能化的方向发展。随着智能电网建设的逐步深入,一些新技术、新设备也开始大量应用于建设中,这必然会给继电保护专业带来革命性的变化,对此继电保护必须抓住机遇,迎接挑战,与智能电网的建设步伐跟进,要能适应电网的智能化发展,以便在技术上支持智能电网建设。
参考文献
[1]薛士敏,陈超超,金毅等.直流配电系统保护技术研究综述[J].中国电机工程学报,2014.
[2]薛迎才.论电力系统中智能电网继电保护技术的构建[J].科技与企业,2014.
高志强(1988.07),男,甘肃庆阳人,兰州交通大学本科,单位:国网甘肃省电力公司庆阳供电公司,研究方向:继电保护
论文作者:高志强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/15
标签:电网论文; 智能论文; 继电保护论文; 信息论文; 性能论文; 庆阳论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第20期论文;