摘要:继电保护在电力系统中的重要性不言而喻,随着我国智能电网建设的快速发展,给电力系统的继电保护带来越来越多的挑战,因此,对智能电网继电保护的研究具有重要的现实意义。本文从智能电网中继电技术研究现状入手,结合关键技术的应用对智能电网的保护的影响,探讨智能电网对继电保护的作用,为相关电力工作者提供参考。
关键词:智能电网;继电保护;技术分析
引言:根据国家电网有关规划,以及智能变电站技术标准,需要对早期变电站进行改建并对新电站建设进行规划,以加强智能电网的建设脚步。由于常规变电站设备信息共享难、可操作性不强,系统受电磁干扰影响严重,所以难以支持现代化社会生产机社获得需求。智能电网的可靠性、稳定性及安全性能优势明显,能够达到安全经济的运行目标,所以现有变电站需要进行智能电网的改建。基于本地信息和小型化、微网运行、大量分布式电源、节能减排的发展趋势,利用计算机控制技术、时钟同步技术、光纤通信技术、新型传感技术、智能软件分析等,提高当地电网智能化的水平,改建电力发展的方向,优化电网资源配置,给继电保护的研究与应用提供了广阔的发展空间。
1电力系统继电保护的重要作用
随着经济的发展,电力需求的增加,电力供应开始紧张,不少地方出现电力危机现象,只能加大电力保障力度,提高电力供应的安全性和可靠性,使电力供应紧张情况得到缓解。同时,随着智能技术的不断应用,智能电网在政策和社会的需求下双重推动其得到了很大程度的发展,尤其在超特高压电网投运、大规模能源并网以及智能配用电等方面使用较广,因而在运行中也遇到了一些急需解决的问题。鉴于此,提高电力系统维护的安全性尤为重要,而在电力系统安全维护手段中,继电保护是影响电力系统安全和正常运行的主要因素之一,其原因是如果电力系统出现故障,继电保护可以在最短时间和最小范围内,由系统故障设备自动切除,并发出警告信号,由值班人员排除异常情况的根本原因,减少或避免邻近地区设备或电源的损坏。电力系统继电保护可同时运行,实时监测和分析现场电力系统是否存在异常,满足电力系统稳定性要求,提高电力系统安全运行水平。重视继电保护管理,为社会经济,社会稳定和人民生命财产做出了重要贡献。
2智能电网继电保护技术
智能电网的继电保护技术主要是智能感应技术、广域测量技术、大功率电力电子技术、模拟和控制决策技术、信息和通信技术、数字化变电站这六个技术,以支撑智能电网的运行以及继电保护措施的实施。
2.1智能感应技术
这主要为了实现智能电网的有效监控,智能电网系统复杂,为了实现有效控制需要进行全面化监控,一般是采用光纤传感器,无线传感器和智能传感器与网络进行链接,实现电站全面控制。智能变电站以电子变压器替代传统变压器,光纤替代电缆,二次设备代替传统智能设备,合并单元及智能借口增多,所以结构更为紧凑,面积占据两更小,用轻质纤维代替了有色金属,既节省了成本又满足环境保护国策。
2.2广域测量技术
这是利用全球定位系统进行P9高精度脉冲实现同步相量测量,是现在电力系统中较为常用的技术,系统使用时,电压和电流信号会与电力系统是实现精准的同步。
2.3大功率电力电子技术主要是在柔性交流输电,柔性直流输电,高压直流输电和定制供电应用,采用半导体开关进行电力快速、有效、经济、方便的转换,及补偿和控制。
2.4模拟和控制决策技术
这是为了实现电网运行的安全性、可靠性及经济性应用的,以实现智能电网的可视化,数字化和控制目的,掌控智能电网的实施状态,为决策和措施提供信息。
2.5信息和通信技术
按照现代通信技术和信息交互标准——IEC61850标准实现电网的智能化,利用光纤通信技术实现高效数据共享及资源共享,实现智能电网的高速通信管理,接轨数字智能化与现代技术。
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2.6数字化变电站
主要是一次设备智能化、二次设备网络化的配置,用二次设备实现功能分散、信息共享以及相互操作,按照IEC61850标准进行变电站的建模和通信。数字化变电站的通信体系主要氛围三层,变电站层、间隔层和过程层,二次设备通过三个层次之间的信息转化及通信等通信操作,满足数字化变电站的建设要求。
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[1]。
3.3保护设备继电保护设备
在继电保护中的基础所在,在智能电网的不断建设和完善中,继电设备的系统需要不断的升级,更加先进和智能的设备和传感装置能使继电设备更加完善[2]。继电设备的应用可以使智能电网的运行情况更加全面,另外可以获取更准确的传感信息,缓解数据处理的压力。
3.4构建信息平台
智能电网的建设中,需要对设备进行更换,同时也会扩大电网的规模,数据信息的产生也将增多[3]。因而需要构建强大的信息平台获取电网运行中产生的各类数据,能够给继电保护提供科学的数据信息。这也是未来电网发展的方向。
3.5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[4]。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。
结束语
智能电网的建设不仅是中国电力工业发展的趋势,也是推动国民经济发展,建设两型社会的现实需要。对于智能电网系统而言,如何有效实现智能电网保护继电保护技术具有非常重要的现实意义,是智能电网安全稳定运行的有力保证。在智能电网技术的应用下,反观传统继电保护器应用中存在的问题,讨论如何快速的发现与隔离故障、简化保护原理以及计算的配置方案,是确保电网安全运行的核心内容。智能电网在未来的发展中,必须实现自愈功能,在故障的快速定位与隔离、系统运行更新后实现在线保护的作用。
参考文献
[1]王文生.智能电网环境下的继电保护初探[J].机电信息,2015(06): 99+101.
[2]王增平,姜宪国,张执超,张晋芳,刘国平.智能电网环境下的继电保护[J].电力系统保护与控制,2013,41(02):13-18.
[3]黄峥.面向智能电网的继电保护系统重构研究[J].电子测试,2016 (20):93+92.
[4]郑小丽.关于智能电网继电保护实践及分布式电源接入技术探析[J].电子制作,2014(07):16-17.
论文作者:蔡立保
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26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; 技术论文; 变电站论文; 信息论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第26期论文;