摘要:随着时代的不断发展与推进,出现了一种全新的电力系统——智能电网。智能电网的优势是,弥补以往电网存在的弊端,最大限度应用信息网络技术与科技的特点,促使电力事业得以迅速发展。智能电网还具有经济性、自动性、高效性以及稳定性的显著特点,并且有利于继电保护迈向更大的发展空间。
关键词:智能电网;继电保护;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、智能电网对继电保护的影响
2.1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。
2.2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。
2.3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。
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2.4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。
三、智能电网继电保护所需注意的问题
因为信息技术与电子技术快速发展,进一步促进了继电保护专业的发展,其功能更完善,可靠性更强、操作更便利且操作界面更人性化,满足了基本要求。在原理上,我国继电保护更能适应我国电网运行的要求。规划与发展智能电网使得电能传输的一些特点得到极大改变,正是由于信息化的数字化的特点,使得智能电网和传统电力系统的本质有很大差异,因而继电保护专业必须与其发展相适应,积极展开研究。
3.1适时调整保护定值
首先,由于智能电网运行方式的灵活性以及潮流流向的不确定性,需要相应的保护定值拥有较为良好的适应能力。继电保护中的距离保护和电流保护在实现的时候,就要保证保护定值能够跟随着运行方式的变化而相应的变化;其次,继电保护的保护功能也需要跟随着运行方式的变化而做出相应的调整;最后,还要注意周围的环境条件对于保护定值的影响。其主要是因为智能电网中的各类传感器对于温度和容量的敏感度相对较高,微小的温度和容量都会给最后的结果带来变化。
3.2改变继电保护的配置形态
智能电网的数字化和网络化使得继电保护信息获取和发送的媒介发生了很大的变化,并且主保护的性能也会因为网络化的信息而得到提升,而继电保护的配置也会利用网络共享的控制信号而发生一定的变迁。此外,共享信息在广泛利用的同时,还要注意信息传输的安全性和精准性。
3.3提高安全自动装置的性能
由于智能电网信息广域化的广泛应用,提高了安全自动装置和实践敏感性不强的后备好糊装置的性能,进而使得这些装置的延时整定得到大大的改善,从而避免大范围定点事件的发生。
3.4继电保护新技术的应用
由于新兴能源的出现并得以普及,导致智能电网中的继电保护埋下了较大的安全隐患。另外,智能电网的灵活控制方式是利用电力电子控制完成,并且也使得传统电网经常出现故障的情况得以改善,所以,将来继电保护的发展中,深入研究智能电网的继电保护新技术至关重要。由于社会经济高速发展,相应地探究了电力系统的各种先进技术。然而,作为电力系统中的一个重要组成部门,智能电网中有效应用继电保护,在将来发展中具有全新的内涵和丰富的意义。当前,我国智能电网尚处于高速发展的阶段,所以,深入研究这一问题对于将来的发展有深刻的意义。
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.
作者简介
佘禄平(1986.12.19),男,学历:哈尔滨工业大学电力系统及其自动化硕士,单位:国网吉林省电力有限公司长春供电公司,研究方向:智能变电站继电保护
论文作者:佘禄平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/2
标签:电网论文; 智能论文; 继电保护论文; 信息论文; 设备论文; 装置论文; 变电站论文; 《电力设备》2017年第9期论文;