摘要:近年来,我国的电网建设越来越多,随着科学技术的发展发展,电网建设逐渐向着智能化的方向发展。智能化电网运行系统可以提高电网的管理水平,保证电网安全的正常运行,与传统的继电保护相比,传统的继电保护已经不能满足用户的需求,因此应加快智能电网的发展。
关键词:智能电网;继电保护;面临问题;分析措施
引言
在复杂电网环境下,重新审视传统继电保护所存在的问题,探讨如何能够快速的发现与隔离故障、简化保护原理的整体计算过程和配置方案,是保障电网安稳运行的重要内容。我们应该意识到,未来智能电网要实现的主要自愈功能,主要体现在故障的快速定位与隔离、系统运行方式更新后的保护在线自适应。智能电网建设背景下的继电保护所面临的问题和机遇才是我们应该研究的重点。
1智能电网的概念
智能电网主要是以物理性电网作为基础,将现代化通信、计算机和信息技术,以及新型的传感测量等技术与当前物理电网所形成的电网新形式。其发展充分解决能源资源短缺、改善生态环境等问题,有效节约能源,推动可持续发展。智能电网主要涵盖的是从电厂直接过渡到用户,输配电系统所有的节点信息与电能之间双向流动出现的传输网络,在我国电力系统发展过程中,智能电网的发展主要是通过特高压作为电网的核心和不同等级电网之间的发展作为主要基础工作,通过供给侧与需求侧、电源侧与负荷侧的平衡与升级,借助新型材料与设备,新型工艺与技术,将传统电网不断优化提升为信息化、智慧化、绿色化的电力网络。
2智能电网继电保护面临的问题分析
2.1大电网的问题
“大电网”就是将我国能源和负荷呈逆向分布的态势,煤矿资源、水力资源以及风能型城市大多分布在我国的西北部地区,这是自愿分布的大致区域,但是我国用电负荷比较集中的城市又分布在南部以及沿海地区,从地域分布上来看,相隔较远,这一实际情况决定了我国电网分布的特殊性,因而为了满足客观需求,国家电网采用了远距离、交直流混合、超高压、特高压的输电方式实现资源的优化配置。但是随着用电负荷的不断增大和电网规模的复杂化,给电力系统造成了较大的压力并在运行中存在着很大的安全隐患。电力系统有着较为庞大的系统,造成发生安全事故的概率也很大,并且在大型互联电力系统增强电能输出的同时,对局部的扰动会产生对全部网络造成的故障威胁,因此对直流输电大容量、高利用率,社会综合效益明显的特征国家电力部门应重视起来。
2.2新能源电力的互补电源问题
我国总体上缺少像水电站和燃气电站这种能与新能源电力互补的可快速调节的电源。由于新能源电力稳定性差波动性大、难以稳定输出,再加上缺少足够的就地互补电源,就会引起已建成的新能源装机无法充分并网以及风电弃风这类现象;其次,新能源的接入会造成设备老化加快,因为发电煤耗增加为了达到电力供需平衡,燃煤机组需要频繁调整出力。此外新能源电力并网造成的系统调峰容量下降还会降低电网安全裕度。因此新能源电力的就地平衡问题要及时解决,要根据实际条件,积极探索风、光、水、气、火、储组合的优化互补方案,以减少波动性输出对整个系统的影响。
2.3配电网发展的滞后问题
电力供应单向消费模式常会致使电网与用户之间出现缺乏互动的现象,从而致使负荷“峰谷”出现差额大的现象,阶段性的用电负荷率也较低。同时想要降低投资金额和节约能源,以及提升用电的效率就需要强化智能电网系统。增强用户和电网之间的互动,并调动用户的积极性。电网系统则需要不断满足用户对于送电能力的反馈,配网则需要对继电保护系统技术进行一定的调整,特别是在多种可再生能源(光伏、风能、垃圾、淤泥等)不断引入网内的现状下,增强用户终端输电入网的继电保护设备的性能与功能,切实为负荷—电源交互提供安全有力的保障。
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3 智能电网环境下继电保护的应用措施
3.1广域保护
关于保护是电网在智能运行中,对电网子集以继电保护为分析对象的运行单位,按照子集的运行情况选择适合的数据信息并合理分析,以此来掌握智能电网的整体运行情况。广域保护在具体运行中要把整个电网按照不同的区域进行划分,再按照划分好的区域进行继电保护。广域保护的主要组成部分是控制和保护,控制室在电网运行时相应的自愈方案,可以保证在运行的时候有效的实现自我保护,保护是对整个电网的运行状态,通过对信息进行分析,判断故障的原因并对此原因提出相应的解决措施,保护主要是对运行中出现较为复杂的问题检修保护作用,关于保护在整个继电保护中有着较为重要的作用,广域保护能确保智能电网的相互适应和融合,保障智能电网的稳定运行。
3.2设备完善与系统功能增强
在继电保护装置中合理应用传感器,利用传感器自身优势,通过完善设备运行,获取一定的信息,并将信息参数转化成为继电保护系统中实现功能技术的依据,保证其能可靠和安全性。智能电网背景下的继电保护装置在整个运行过程,需注重自然环境因素与整个运行产生的影响,例如大风、雨雪天气等很容易引发传感器出现震动、接线出现松动等不良问题。所以,我们要对继电保护系统设备进行状态监测,对整体特征进行综合性分析。
3.3保护重构
继电保护的作用需要和智能电网同步的时候才能发挥出较好的作用和效果,促进电网的运行安全可靠。重构技术在继电保护中的应用较为重要,可以根据电网的实际运行情况需求进行重构保护,智能电网能及时有效的利用继电保护的保护重构技术随时为系统提供保护,对智能电网的运行环境随时起到继电保护和功能的重组,促使智能电网安全运行。
3.4构建智能化保护信息交互平台
构建智能化保护信息交互平台能够帮助迅速收集大量智能电网环境运行的状态和数据,在统计学理论的基础上,结合大数据分析计算,运用数据协调技术,为智慧电网系统运行提供了一定的数据资源,从而指导、维护整个电网的稳定安全运行。同时在智能电网运行状态下,系统的保护升级主要工作即是动态监控、动态扩充与动态构建保护信息交互平台,以适应不断更新的电力网络保护要求,实现继电保护(二次)与智能电网主体构建(一次)同步发展。完善智能电网背景下的继电保护工作必须将电气技术与互联网前沿技术相融合,实现智慧信息交互。
3.6加强信息传输
智能电网的技术在逐渐改变传统电网的运行模式,随着智能电网的不断扩大,也给继电保护信息的传输增加了压力。因此加强信息传输的能力,实现智能电网的逐层保护,优化信息传输环境对未来智能电网的发展有较大的影响,并且可以实现电网中的信息资源共享。
结语
综上所述,继电保护是电网运行的首要防线。建设智能电网对我国电力工业的发展具有重要意义,因此,承担保护工作、维持智能电网高效运行的继电保护系统的要求与标准也越来越严格。此外,也为发输变配各个环节提供更为精准、智慧的服务。现阶段运行中存在与发现的问题将是继电保护专业人员攻克的重点,必须要运用各种科学理论、各种新兴技以及高性能信息化设备来解决这些问题,立足自主创新、切实打造绿色安全可靠的智能电网。
参考文献:
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论文作者:周俊鹏,高铭瑶,王林松,杨雯旭
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/16
标签:电网论文; 智能论文; 继电保护论文; 系统论文; 信息论文; 新能源论文; 电力论文; 《电力设备》2018年第25期论文;