(国网甘肃省电力公司定西供电公司 甘肃定西 743000)
摘要:在社会经济不断发展的背景下,人们对电能的需求也在逐渐增多。为满足电能需求,电力行业开始加快智能电网的建设。而为了确保电网的安全性,又引入了新的继电保护技术。基于这种认识,本文对智能电网环境下的继电保护问题展开了分析,并且对继电保护的关键技术和发展趋势展开了探讨,从而为关注这一话题的人们提供参考。
关键词:智能电网;继电保护;关键技术;发展
引言:在电力系统中,继电保护将起到维持一定区域系统内的电力安全、稳定运行的作用。而近几年,智能电网得到了大规模建设,从而给传统继电保护技术带来了一定的挑战。为应对电网发展趋势,电力企业开始使用新的继电保护技术为电力系统提供保护。因此,相关人员有必要对智能电网环境下的继电保护技术及发展问题展开分析,以便更好的促进我国电力企业技术的发展。
1智能电网环境下的继电保护分析
在智能电网环境下,继电保护将起到监测和保护电力系统和相关设备的作用。而由于智能电网采取的是交互式和分布式的供电方式,所以其对继电保护提出了更高的要求。首先,智能电网要求其有与其他关联设备的运行信息,并且拥有本保护对象的运行信息,以便在设备故障出现时及时隔离故障。同时,继电保护也能够及时自我恢复,以免电网出现大面积停电。其次,随着科学技术的发展,继电保护已经可以利用传感器进行供电、发电和配电等设施的实时监测。而通过分析监测信息,则能够对设备运行情况有所了解。在此基础上,完成监测数据的汇总和分析,就能够实现对保护定值和功能的远程监控和校正。
2智能电网环境下的继电保护关键技术
2.1广域保护技术
为满足智能电网对继电保护的要求,广域保护技术在继电保护中得到了应用。利用该技术能够完成对子域继电保护信息的采集,并实现域内外的综合判断。而利用高效通信技术,广域保护能够将不同类型数据输入保护系统,从而改变继电保护的配置。就目前来看,广域保护后备系统拥有广域集中式、分布式、区域分布与战域集中混合式等多种保护模式[1]。在继电保护上应用该技术,能够使保护动作时间得到减少,并且能够对电网故障进行诊断,同时自身也拥有自愈能力,因此能够为电网运行提供更多的保障。
2.2保护重构技术
不同于传统继电保护系统,智能电网环境下的继电保护系统拥有保护重构技术。利用该技术,可以为继电保护提供自动适应定值数,所以能够使保护装置对不同运行方式进行适应,继而使其灵活性得到增加。其次,利用该技术能够实现继电保护系统的在线重组和配置,所以能够使其对电网结构变化进行适应。再者,利用该技术能够对继电保护装置的内部元器件进行实时监测和诊断,因此能够实现潜在故障查找和装置自我诊断。此外,当保护装置失灵时,利用该技术能够进行新的继电保护系统或装置的查找,并且利用新装置进行出现故障的装置的替代,从而使电网得到保护。
2.3智能传感技术
在智能电网环境下,继电保护信息的采集方式也发生了变化。利用智能传感器技术,能够实现保护信息的准确采集,从而通过提升信息可靠性增强继电保护作用。在变压器上使用传感器技术,就可以在完成变压器一、二闪电流和电压数据的采集后,通过在变压器一、二次侧设施智能传感器准确完成有关数据的采集,从而使变压器数据采集更加可靠。具体来讲,就是通过使用流量传感器、液面传感器、温度传感器和振动传感器等多种传感器进行流量、液面高度、温度和振动频率等多种数据的采集,从而通过加强变压器监测和控制为电网提供更强的继电保护。
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3智能电网环境下的继电保护的发展趋势
3.1数字化发展
就实际情况而言,智能电网的数字化程度较高,所以需要继电保护向着数字化的方向发展。利用各种电子互感器和数字接口,继电保护的测量手段就可以实现数字化发展。而利用光纤网络进行数字信息的传输,则能够实现信息传输的数字化发展。相较于测量误差较大的传统互感器,电子互感器具有较好的绝缘性,并且本身体积较小[2]。利用该种互感器,能够利用光电转换技术完成信号测量,所以能够使信号传输频带得到拓宽,并且使电网暂态性能得到增强,因此能够实现信号的准确测量。
3.2网络化发展
在智能电网环境下,数字化变电站得到了大规模建设和应用,从而促使电网继电保护向着网络化方向发展。一方面,随着变电站的网络化发展,电网的继电保护信息也实现了共享。同时,由于变电站的所有设备都能连通,所以继电保护的范围也将得到拓展。另一方面,在网络化背景下,利用数字接口,继电保护能够实现继电保护信息的及时、准确传输,从而使整个电网得到更好的监控。因此,继电保护的网络化发展,能够使电网运行效率和准确性得到提高。
3.3广域化发展
在智能电网环境下,继电保护已经不仅仅需要完成单端量和双端量信息采集,还要实现多类型和多点信息的采集,以便较好的进行继电保护的控制。而通过降低继电保护对整定值的依赖,则能够使系统应对过负荷和振荡等不安全状态的能力得到提高。此外,在信息技术不断发展的情况下,国内的PUM网络和WAMS网络在多个地区得到了建设。而这些网络将成为智能电网的重要控制环节,从而利用网络本身的广域性提升继电保护设备的性能,继而使继电保护装置的可靠性得到提升。
3.4自动化发展
在传统电网中,继电保护仅能为电网线路提供保护。而由于继电保护系统的整定值具有一定偏差,所以继电保护的局限性较大,为电网提供的保护十分有限。但在智能电网中,可以将相关设备和线路连接起来,从而使继电保护为整个电力系统提供保护[3]。通过对系统各部分运行信息进行整合,则能够使继电保护的保护范围得到扩大,并且实现保护的分布协同。因此,随着智能电网的发展,继电保护将向着自动化的方向发展,从而为电网提供准确和实时的保护。
3.5灵活化发展
智能电网具有一定的智能化特点,其使得电网的输电效率在很大程度上得到了提高。同时,由于具有智能化的优势,智能电网也能够得到有效和灵活的控制。因为,通过应用电能质量控制装置和静止无功补偿器等设备,可以使智能电网的电能质量和系统潮流得到有效控制[4]。而使用交直流混合输电技术,也能够使电网的可控电力元件数量得到增加,从而使电网输电的灵活性得到提高。因此,相较于传统电网,智能电网主要使用电力电子元件进行输电管理,从而使电网的继电保护开始向着灵活化的方向发展。
结论:
总之,智能电网的建设发展,给继电保护技术的发展带来了一定的机遇。通过应用广域保护技术、保护重构技术和智能传感技术,能够使智能电网的继电保护向着数字化、自动化、网络化、广域化和灵活化的方向发展,从而为电力系统提供更多的安全保障。因此,相信本文对智能环境下的继电保护展开的分析,可以为相关工作的开展提供指导。
参考文献:
[1]薛鹏程.智能电网环境下继电保护的发展现状[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012,11:299-300.
[2]陈朵朵,夏华东.智能电网环境下继电保护的构成与技术发展[J].科技创新与应用,2015,01:101.
[3]袁祖慧.基于智能电网环境的继电保护若干思考[J].通讯世界,2015,21:145-146.
[4]万千.关于智能电网环境下继电保护工作的探究[J].通讯世界,2014,17:72-73.
论文作者:杜旭东,薛芳
论文发表刊物:《电力设备》2016年第10期
论文发表时间:2016/7/25
标签:电网论文; 继电保护论文; 智能论文; 技术论文; 环境论文; 信息论文; 系统论文; 《电力设备》2016年第10期论文;