摘要：目前，我国电力事业已经进入全面的发展时期，智能电网时代的到来，为人们提供了更加安全、可靠的供电环境，其中智能电网继电保护技术发挥了重要作用。文章从智能电网角度出发，探讨继电保护技术在其中的应用。
关键词：智能电网；继电保护；保护技术；智能保护
引言
智能电网在发展中,电力系统愈加稳定,作为其中的关键技术,继电保护新技术以其独特的优势广泛应用,为电网安全稳定运行提供坚实保障。我国的智能电网建设源于2009年,主要是为了改善当前用电紧缺问题,优化特高压骨干网架,对于新时期继电保护技术提出了新的要求,可以实现各级电网自动化和信息化发展。继电保护技术作为智能电网中的关键技术,新时期面临着严峻的挑战,迫切的需要进一步变革。加强智能电网下继电保护新技术应用研究,可以为后续相关工作开展提供依据,推动我国电力事业健康持续发展。
1智能电网的概述
1.1智能电网简介
所谓智能电网,就是指在原有的物理电网以及高度集成的高速双向通信网络的基础上,新增了先进的计算机技术、信息技术以及传感器技术等,通过这些技术与传统物理电网的结合,提升了电力系统的安全性和稳定性。相比较传统的电力系统,智能电网在兼容性和能源代替方面的特性更加突出。在实际应用阶段,在信息共享模式以及开放系统的基础上,可以实现对大量数据信息的快速整合处理,有效的提升了电网的运行效率。此外,智能电网在进行电力资源运输方面,具有较好的输送能力,不仅可以降低能源的损耗,而且避免了在电力运输过程中产生对自然有害的污染物,实现了经济效益和社会效益的双丰收。再加上智能化的运行平台,方便了相关用户及时的对电力资源的使用情况进行了解和灵活调整,实现了电力系统的信息公开透明化,提升了用电客户的满意度。
1.2智能电网的网络结构模型
智能电网过去最常见的有:线性、星型这两种结构,如今更多采用网状结构。网状结构的每一个点,都可当作电源点,也可称之为用户点,可见其线路潮流可朝不同的方向。分布式电源也属于网状电网中的某个点,它属于系统的一部分。像这样的网状结构,是微网最常采用的运行机制,不过很难确定其运行方式。这样一来,系统运行阻抗将呈现出明显的易变性,同时也可能影响到过流保护,对距离保护也有很大影响。因此,不管是传统电网还是智能电网,都应添加一种保护方案,这样电网才能维持同一种运行方式,确保电网能稳定运行。
2智能电网环境下的继电保护技术分析
2.1广域保护技术方面
广域继电保护牵扯到2个部分:(1)安全自动控制;(2)继电保护。前者,很多情况下是面向电网本身的故障处理而言,是为故障的“自行解决”提供多元化的处理技术和方法。而后者提到的继电保护技术,其宗旨在于保证继电保护配合多元化的故障问题,使其根本性地处理,切实地提升继电保护总体的自适应能力。智能电网在持续创新,对于继电保护也提出了新的要求。继电保护除了要有很好的自适应能力外,同时也应当适应智能电网总体的运行方式、结构变化在不同阶段的变化。
2.2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。
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2.3动态整定软件的应用分析
当前智能电网中,最明显的技术优势在于充分发挥了通信量测技术。例如,在智能电网系统当中,将动态整定软件的目标功能应用到继电保护技术中,不仅可以减少供电系统发生故障产生中断,减弱对电能质量的干扰程度,而且为继电保护技术的应用提供了先进的科学技术支持。(1)在拓扑变化的保护定值动态判断调整:当电力系统进行检修维护时,部分元件在停止工作时,会出现解环合环现象,从而导致系统的拓扑结构出现一定的变化。通过采取有效的系统运行规定,以及对元件参数的改变,实现了系统元件校验保护的灵敏度的提高。此外,在一些临时性线路的跨接施工过程中,可以借助分析拓扑变化的保护定值动态,对拓扑元件的新参数进行全面的判断和调整,然后校验快速保护的灵敏度,并根据施工周期的长短,对继电保护、配合计算和分析数据进行确定。(2)自愈性自适应准则的应用:对继电保护定值方案进行重新的编制,并利用N-X原则实现电网系统的局部停役系统元件的控制,从而有效的确保了继电保护定值的校验计算与快速整定。该种技术的应用,不仅可以有效的对电力事故进行预估,而且也体现了智能电网的自适应特点。此外,对于存在多种继电保护切换方式的区域,也可以通过设置与其元件类型相匹配的继电保护定值,从而当该区域的电网出现故障时,可以快速的切换到符合当前故障环境的继电保护方式,提升智能电网的自主管理能力。
2.4智能电器设备以及电子传感器
传统电网与智能电网最大的差异就是智能化,也就是针对电网的实际运行情况进行分析,并在一定程度上可以解决电网的故障问题,从而实现对各种智能化设备(包括部分非智能设备)的管理与控制。与此同时,当今智能电网中的智能设备覆盖面越来越广泛,在电能的传输、转换、储存、使用等各个方面都可以实现智能化控制。其中,电压智能传感器是智能变电站重要的组成部分,在智能变电站正常运行的过程中,可以通过安装相应的智能传感器,从而自动收集变电站运行电压,并对电力设备运行状态数据进行全面的分析与评估,为电网故障维修提供强有力的信息数据,这样即可加强继电保护的效应。
2.5电力电子与通讯技术
在智能电网背景下的继电保护必须要通过网络来传输相关数据信息,所以,加强通信技术的研究十分重要。在电力电子层面上,当今大功率电力电子设备已经成为了主流,包括柔性直输电流、高压直流输电等,这些新技术都能够实现无功补偿功能。而应用网络通讯技术,可以实时传递传感器所采集到数据信息,将变电站智能设备的运行数据实时显示到终端上,为电网控制人员提供相应的数据支持,这对推动智能电网发展有着重要的意义。
2.6可再生清洁能源并网
可再生清洁能源并网,主要是将清洁能源引入到电网中,是智能电网发展的主流趋势。可再生能源来源丰富,对于环境的污染度较小,可以有效缓解当前的能源危机问题。但是,可再生清洁能源开发技术还不够成熟,智能电网运行中,对于智能电网运行带来了不同程度上的影响。风能机接入到智能电网中,由于接入点不同,将会为电流保护带来不同程度上的影响。如果相邻线路出现故障问题,由于电流方向不同可能加剧继电保护反向误动问题出现。由于风能及工作状态和接入类型的不同,将会对故障电流产生不同程度上的影响。所以,接入可再生能源后,应该推动继电保护技术创新和完善,对于其中的问题可以综合分析,寻求合理措施进一步优化和完善。诸如,新能源电流自身的随机性和间歇性特点,降低新能源电力带来的不良影响,可以实现对电力设备的监测和控制。
结语
综上所述,在信息技术的不断发展和运用中,智能电网是未来电力发展的主要方向和趋势,由于继电保护是其发展的基础,因此掌握好继电保护在智能电网坏境下的应用尤为重要,相关工作人员要不断加深研究,制定科学的方案,保障智能电网的建设，拖动电力事业的可持续发展。
参考文献:
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[3]刘桂红.试论智能电网环境下的继电保护[J].低碳世界,2016(23):38-39.
论文作者:卢彬
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
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