摘要:随着我国智能化技术的快速发展,智能电网水平逐渐提高,为了保证电力系统的稳定运行,对继电保护技术提出新的要求。下面我们就针对智能电网背景下,继电保护新技术进行分析,并提出实现继电保护可靠性的相关策略。
关键词:智能电网;继电保护;保护技术;新技术
引言
在整个国家和社会的发展过程中,不能缺少电力资源的帮助和支持,不论是在社会生产还是平日生活中,都离不开电力支持。电力系统的安全性和稳定性,对促进国家的快速发展非常重要。通过研究发现,继电保护故障对生产工作产生很大影响,并且极大程度地制约了人们提高生活水平。处理好电力系统继电保护问题,是现在电力系统发展中的重要问题。
1智能电网下继电保护的重要性
我国当前的智能电网处于初级阶段,伴随着电网改革不断深化,相配套的理论内容愈加完善,为智能电网持续发展打下了坚实基础和保障。就智能电网特征来看,主要表现在以下几点:①抗干扰能力强,智能电网中配备传感器,可以实现对外部的持续观测,在受到外部干扰影响下,可以实现自动报警,尽可能将外部干扰降低到最小化;②结构合理,其中包括发电和储电形式,推动太阳能转变为功能性分布电源;③公开化电价,由于智能电网信息化水平较高,可以实现信息的大范围传输和共享,对智能电网运行安全实施监控,确保电价公开化。相较于传统电网而言,智能电网的发电形式和供电形式不同,继电保护技术同样存在明显差异。在智能电网中,继电保护要求较高,大量先进网络技术和信息技术应用其中,促使电力领域逐渐朝着更高层次发展。智能电网中的继电保护依托于传感器对电网设备的实时监控,实现对信息的有效分析和整理,降低外界干扰程度的同时,避免大面积停电事故出现,确保电网系统可以安全稳定运行。
2继电保护新技术分析
2.1线路接地保护技术
在实践中,在不同的线路中应用的接地方式也有一定的差异,但多数都是利用大电流、小电流两种不同类型的方式对其进行有效处理。大电流的接地保护就是在电力系统出现电路故障时,及时切断电源,其主要的作用就是保护电力系统;而小电流接地保护则就是在出现电力故障问题的时候,及时进行报警处理。在电流系统出现单相的接地问题时,小电阻接地系统自身的电流则相对较小,是一种有效的接地系统。小电流型接地保护模式现阶段可以分为2种模式。第一,零序电压,电力系统稳定运转时不会在电力系统中出现零序电压问题。而如果电力系统出现了一些事故问题,则会导致其出现零序电压问题,通过继电保护自动化技术,则会在最短的时间内有效处理零序电压,及时发出信号内容。第二,零序电流,在电力系统出现故障时,零序电流就会明显提升。此时,继电保护自动技术作用下降,迅速地切断电源,进而保障电力系统的安全性。
2.2人工智能技术
人工智能技术的应用,一方面能够提高继电保护装置的运行效率,另一方面还能够有效提高继电保护装置的可靠性。通过各种智能化程序的有效应用,不仅可以节约人力和物力,而且还能够有效的降低成本。特别是在主电路和辅助电路当中,通过继电保护人工智能技术的有效应用,可以进一步降低负载,从而确保电力运行更加流畅,降低故障发生概率。在继电保护装置当中,应用人工智能技术始于上世纪,人们通过电磁继电器来保护电力系统。不过因为电磁继电器的磁效应会影响继电保护的可靠性,因此,在很长一段时间内,没有得到良好的进展。但是现阶段,在数字继电保护装置不断应用的过程中,以及基于数控的智能化断路器元件的进一步开发,促使继电保护设备获得更加良好的保护效果。
2.3超高速母线保护技术
应用专业作图软件,进行电磁暂态过程仿真,同时分析暂态量,实现系统母线保护。假如应用等值母线模型会降低母线内部故障暂态过程真实性,必须要保证变压器、电容分压是电压互感器、避雷器以及阻波器模型使用方法的正确性,同时还要确定母线其他元件杂散电容电气位置不存在异常。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆行波电流极性比较式母线保护原理能够在系统故障发生后2ms内完成区内、外故障的区分,相比其他方式灵敏度和可靠性更高。
2.4超高压交直流混输技术
结合我国电网建设相关规划内容,电网结构进一步优化和完善,超高压交直流混输技术以其独特的优势得到了广泛应用,对于新时期的继电保护提出了更高要求。通过超高压交直流混输技术应用,电网系统在故障后暂态特征较为鲜明,谐波分量快速增长的同时,为继电保护互感器性能要求提出了更高的要求。在智能电网中,对于超高压交直流混输中的谐波分量和滤波问题可以及时处理。由于电网自身的复杂特性,应该将谐波作为继电保护的主要依据。超高压交直流混输技术的应用,可以将新技术引入其中,解决交直流混输暂态性问题、高压长线路中串联补偿问题和零序互感问题。所以,可以通过明确跨线故障定位和电气量范围,对现有的直流线路中的母线接线方式调整和完善,增设非线性元件,提升继电保护技术水平。
3提高继电保护可靠性的有效策略
3.1借助智能配电网的信息化,提升继电保护性能
继电保护的性能在很大程度上取决于互感器的传输性能,因此,保障互感器的运行可靠性,提升互感器的传输性能,对于保障继电保护工作的质量有着重要意义。随着配电网的智能化,继电保护工作已经完全不同于以往,在信息技术下,继电保护工作可以更加大胆,不用担心互感器过饱和、二次回路短路等问题。不仅如此,配电网的智能化还可以实时、精准地监测配电网电能的传输量,为继电保护的提供重要参数。
3.2系统冗余设计
首先,利用以太网交换机中的数据链层技术,实时监控变电站的自动化。其次,变电站网络架构需求不同,依据总线结构、环形结构、星型结构3个基础网络结构的特点科学的应用。总线结构能够使接线减少,但是需要提高冗余性,使用过程中长度要求是比较大的。对于环形结构,环路上任意点都能够提供冗余,有很好的冗余性,但是需要很长的收敛时间,对影响系统重构。对于星型结构,其等待时间不长,物冗余度,可靠性不强。对于这3种结构,需要结合自身的需要优化选择,从而使变电站继电保护系统的可靠性得到提高。在对系统冗余进行设计时,还需要对投入率进行分析,不仅提高系统的可靠性,也能够顺利实现经济效益。
3.3完善变压器配置保护
变电站电压是电力系统运行中的一个重要参数,一般情况下,为了保障变电站运行良好,需要为变电站电压额度设置限值,因为在电压额度超出一定限定值或是不足的情况下,电力系统的稳定运行都会受到不利影响,因此变压器保护是继电保护系统运行的关键环节。对此,在进行变压器配置的过程中,可以采取分布式配置方式,对变压器系统的压力进行适当的分散,避免出现变压器春泥更受压力过大导致故障问题发生。相应的,在继电保护系统后期配置时,为了避免系统过于复杂威胁到运行效果,最好采用集中配置的方式,充分发挥出继电保护系统的功能,为变压器的稳定运行提供良好的保护。
结语
在智能变电站技术不断更迭的背景下,我国智能电网对继电保护的可靠性、灵敏性以及安全性也提出了更高的要求。因此,智能电网背景下继电保护新技术的应用至关重要。应用新技术能够进一步提高继电保护的运行水平,提升智能电网的整体效率,更好的促进电力事业的健康发展。
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论文作者:刘淼
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/11
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