摘要:智能电网主要是合理运用现代化的传感技术和测量技术,从而实现变电站数据信息的数字化传输,然后结合现代化的通讯技术以及计算机技术于一体的继电保护、工作的一种新型电网。智能电网与传统电网大不相同,其具有实时、在线、连续的安全评估以及能力分析,预警和预防的控制能力、系统自我恢复等诸多能力。同时,具备可靠性、实用性以及环保节能等优势特点,大大提升电力系统实际运作的效率。本文将对智能电网环境下继电保护技术进行分析,以供参考。
关键词:只能电网;机电保护;技术分析
引言
虽然近年来我国智能电网领域的发展较为迅速,但结合实际调研可以发现,大电网、超/特高压也对继电保护提出了更高要求,电力电子设备对故障电流造成的影响、智能电网控制策略与继电保护的协调配合也因此成为业界关注焦点。为保证继电保护技术更好地服务于智能电网发展,正是本文围绕该课题开展具体研究的原因所在。
1智能电网环境下继电保护的定义
智能电网主要以物理性电网为基础条件,并通过将现代化多种信息技术和新型传感器测量技术与现阶段物理电网相结合而形成的一种新形势电网。智能电网的形成与发展较好地解决了我国当前存在能源不足的这一问题,并使生态环境也得到了一定的改善。智能电网分别包含了输配电系统中全部节点信息、电厂直接过渡到用户、以及电能间双向流动所出现的传输网络。由于智能电网发展较为迅速,人们对于继电保护工作的要求也日渐升高,然而智能电网在供、发电上的流程与传统电网有所不同,因此关于继电保护的工作方式也有所不相同。智能电网继电保护的工作原理为经传感器监控电网设备,后再通过互联网整理分析所获得的信息,以这种方式来减少外界的干扰,从而避免出现大范围停电的现象。
2智能电网环境下的继电保护技术
2.1单元件保护技术
单元件保护技术属于典型的智能电网继电保护技术,这类技术以交直流线路、变压器、发电机的保护为主要内容,通过改良传统元件保护、采用新原理算法,即可适应智能电网环境下的继电保护需求变化。在交直流线路的继电保护中,技术主要用于解决故障测距误差大、选相失败、主保护行波保护受制约等问题;变压器保护的重点为励磁涌流识别,以此基于新原理、新技术实现变压器内部故障分析计算和保护;发电机保护主要围绕匝间短路保护展开,更加精确化的灵敏度校验、整定计算、保护方案设计,以及超大容量机组保护运行特殊性同样属于发电机保护关注的焦点。值得注意的是,单元件保护技术可配合智能传感技术、保护重构技术一同应用,单元件保护技术的实用性可由此实现长足提升[1-2]。
2.2广域保护技术分析
广域保护属于智能电网继电保护的重点,通过融合与故障有关的多点、多类型信息,广域保护即可综合判断信息,并实现跳闸策略制定、保护动作特性调整、开放/闭锁保护等功能,更加全面的故障检测角度可更好满足智能电网发展需要。智能电网广域保护主要存在三种构成模式,分别为广域集中式、IED分布式、站域集中与区域分布相配合的模式,其中广域集中式的故障检测角度检测最为全面,IED分布式的构成方式较为灵活,站域集中与区域分布相配合模式则属于较为适应现阶段智能电网发展的广域后备保护系统构成方式。随着智能电网的快速发展,基于同步电气量或间接量信息的故障元件识别算法应用较为广泛,这类算法便属于典型的智能电网广域继电保护技术。深入分析可以发现,广域保护技术可较好服务于智能电网的自动化控制,智能电网的安全性与保护效率也能够在广域保护技术支持下实现长足提升,这主要是由于该技术具备强大的保护能力和适应判断能力,智能电网的问题诊断与问题恢复需求也能够由广域保护技术得以满足。
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3智能电网下继电保护工作的存在问题
3.1大电网问题
大电网是指我国现有的资源与负荷整体呈现出一种逆向分布的形势,其主要能源多分布在我国西北部,包括煤矿资源、水力资源、风能型城市等,且我国用电负荷较集中的地方又在南部及一些沿海地区,地域相距都比较远,由此可以看出我国电网的分布形式十分特殊。因此为了能更好的满足大部分地区的需求,国家电网不得不通过超高压、特高压、远距离等输电形式来优化资源。但是随着用电负荷一天天的加大和电网模式的错综复杂,电网系统的运行压力逐渐增强,且系统运行的安全隐患也越来越明显。故国家的电力有关部门应给予直流输电大容量、社会综合效益明显特征、高利用率足够的重视。
3.2新能源电力互补电源问题
就我国目前新能源的发展形势来看,水电站、燃气站等资源总体还是偏少,无法与新能源互补。因新能源电力存在稳定性差、波动大等问题,故而难以使电力稳定的输出,加上互补资源的欠缺,更进一步加剧了已建好能源装机无法并网的问题。若是新能源无法并网则会使系统调峰容量降低,甚至会降低电网安全裕度。因此,如果不能及时解决新能源电力的就地平衡问题,必然会严重影响整个电力系统的安全运行。
4智能电网背景下继电保护控制对策
4.1广域保护
广域保护是指智能电网在运行中,通过对电网子集以继电保护形式为分析对象的运行单位,并根据子集的运行情况从中选择合适的数据信息进行分析,以此掌握了解智能电网系统的整体运行状况。广域保护在实际工作中就是把整个电网按照不同区域来划分,再对已划分的区域实施继电保护,其主要分为控制、保护两个组成部分。控制是指电网在运行时具有故障自我修复能力,保证电力系统在运行时能进行自我保护;保护是指对整个电网的安全运行进行保护,并具有判断故障发生原因的能力,进而制定相应的解决策略。广域保护对整个继电保护工作十分重要,是可以保证智能电网安全稳定运行的重要组成部分。
4.2应用系统重构技术
系统重构技术是一项维持电网智能发展不可或缺的技术,智能电网的核心系统与传统电网不同,先进的电网系统是引进新设备、新技术的主要前提。但智能电网中具有多处重新构制过的系统,致使其结构与性能都发生了严重变化,因此,对系统重构技术应合理使用,如此才能满足智能电网环境下继电保护的工作新要求。继电保护工作要求包括继电保护中的维修、诊断故障等,例如,电网在运行过程中某一零件发生了问题,那么系统重构技术就可以帮助其自动修复,并及时解决出现的问题,这是系统重构技术自身优势之一。而传统的电网则不能使用系统重构技术,也无法自行维护。因此,相比传统电网,智能电网应用系统重构技术更能提高电网的工作质量。
结束语
综上所述,智能电网环境下继电保护技术的应用需关注多方面因素影响。在此基础上,本文涉及的单元件保护技术、广域保护技术、基于智能电网的整定值在线管理等内容,则提供了可行性较高的智能电网环境下继电保护技术应用路径。为更好满足智能电网建设需要,智能传感、保护重构等继电保护技术在智能电网环境下所能够发挥的积极作用也需要得到重视。
参考文献
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论文作者:邓颖
论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期
论文发表时间:2019/12/17
标签:电网论文; 智能论文; 技术论文; 继电保护论文; 系统论文; 重构论文; 环境论文; 《电力设备》2019年第17期论文;