智能电网环境下的继电保护论文_徐晓云,崔智松

智能电网环境下的继电保护论文_徐晓云,崔智松

(唐山供电公司变电检修室 河北唐山)

摘要:智能电网环境影响了我国电力系统运行的各个环节,并给继电保护工作带来挑战,继电保护作为安全运行的第一道防线,在智能电网影响下,传统继电保护暴露出很多不足。智能电网的优秀信息系统,能给继电保护工作奠定良好的基础,相关人员应积极利用合理的保护系统,促进电网改革。

关键词:智能电网;继电保护;电力系统

1 智能电网环境

21世纪电力工矿业的新举措是提出和建设智能电网,这也是全球范围内,提升电网运行质量的有利手段。智能电网在发展中具有以下特征:在发电发面,燃煤火电机是发电机的主要组成部分。但是化石能源供需矛盾较大,会污染环境,生态环境的恶化问题逐渐突出。相关人员应积极开发电、风、太阳能等再生能源,对能源供应结构进行优化,使节能减排的压力减低;在输电方面,我国能源与负荷呈现反向分布,能源中心和负荷中心的位置经常相距较远,所以需要建设超高压或特区的输电网络,确保能源能够优化配置,使经济效益得到提高;针对配用电,相关人员应接入的分布式电源,配网从单电源模式逐渐变为多电源模式,潮流分布有很大改变。智能电网环境,还促进了电网和用户之间的互动交流,转变了电能的收费方式。

2 继电保护的具体情况

2.1 智能电网影响下,提高了对继电保护的要求

继电保护在智能电网的影响下,面临着机遇和挑战。特高压电网在发生故障时,谐波分量很大,非周期分量衰减很慢,有明显的暂态过程。这种情况影响了继电保护的可靠性和快速性,使电压和电流互感器在暂态下的传变性能变差,在发生故障时,会导致保护误操作。智能电网中超高或特高压长线路分布,容易使按照集中参数形成的保护产生不好影响。变压器保护需要增大谐波含量区分内部故障,利用励磁涌流。电网之间的相互影响,加大了故障的复杂性,所以增加了故障的计算误差。相关人员要提高对继电保护设备的要求,提高其安全性和可靠性,并增加电磁兼容能力。

2.2 继电保护的技术优化

在智能电网影响下,为了实现电力网络和相关设备的监测保护,继电保护要对其技术进行优化。智能电网应用了很多新技术,部分技术会对继电保护造成不利影响,从而使继电保护的可靠性降低。技术的优化为继电保护提供了新的发展机遇,促使继电保护能够进一步发展。相关人员应重视智能电网的自我修复功能和故障诊断功能。

2.2.1 广域保护技术

这种保护技术主要是针对电力网络子集,并将子集作为处理电网和分析的障碍运行单位。在“域”的范围内选取子集的继电保护信息,并详细分析采集的信息,左后判断电网出现故障的原因,然后有针对性的处理问题。广域继电保护主要包括安全控制和继电保护两方面内容,要针对电网本身的故障进行安全控制,为电网故障提供更多的解决方案。广域继电保护技术能够使现有的继电保护有能力处理故障问题,最后实现继电保护自我适应能力的提高。

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2.2.2 保护系统重构技术

智能电网的发展要求,促使继电保护拥有很强的适应能力,并改变智能电网的运行方式和结构。在电网的适应能力方面,继电保护应具有重构、自我诊断和修复功能。例如,在继电保护出现故障时,智能电网能自动寻找能够代替的原件,并对继电保护进行修复。传统的继电保护系统已经无法适应智能电网的发展,所以应重新构建继电保护系统,从而满意预期效果。

在继电保护系统中,智能设备和新型电子传感器的应用,与智能电网的智能控制设备有关,这个控制设备能控制系统中的各个元器件,并具有较大覆盖面,包括智能电网的发电、输电和变电的各个过程。在智能电网影响下,可以将智能传感器安装在运行设备上,能够收集数据信息,有助于分析和评估智能电网的运行状态,快速开展评估工作。在维修工作中,能提供大量数据,从而大规模提升继电保护系统的性能。

2.3 改变了继电保护的方式

目前继电保护中,光纤差动逐渐完善,在智能电网影响下,传统继电保护面临很多困难。为了保护运行设别的可靠性,应按照严格的配置信息进行整合,并保证在进行选择过程中,不会干扰设备的快速性和灵敏性。传统继电保护应利用本地信息,考虑相互配合的后备构成模式,继电保护的运行方式和网络拓扑无法适应智能电网的新形式,很多停电事故也表明,传统后备保护因为自身局限性,逐渐被淘汰。传统后备保护问题主要表现为:动作时间过长、整定配合复杂,可能无法满足系统稳定需要的时间,降低电网的安全性;这种保护设备受到系统运行的影响较大,无法适应运行方式的改变,难以兼顾保护的选择性和灵敏性;传统的继电保护不能良好的进行故障区分和故障切除,所以容易出现潮流转移,从而引起连锁跳闸。

智能电网环境为新型的继电保护提供了发展凭条。在信息采集方面,我国自实时动态监测系统建立以来,目前我国所有500kV变电站和大部分220V的变电站都安装了同步测量单元,并且广域测量系统已经具有比较完善的规模。在继电保护中,WAMS/PMU能够确保广域电网的同步在线测量,这种情况提升了数据的更新速度,使其能够用于实现同步信息的继电保护功能。在信息通信方面,我国电网500kV及以上的光纤覆盖率得到提高,220 kV覆盖率为和110 kV覆盖率均提到90%以上,这个电力通信网络形成过程主要以光纤为主要介质,主要特征是分层分级自愈环网络。基于IEC61850标准,数字化变电站能够实现站内的一次设备的数字化和二次装置的网络化,整个运行网络有统一的平台,能够是信息共享和互操作。在智能电网环境下,继电保护已经具备高速、实时和可靠的信息通信条件。

3 结束语

通过上文对智能电网环境下的继电保护的分析研究,能够得知继电保护拥有更高的要求,改变无法适应智能电网的部分,优化保护技术和结构。智能电网的信息平台,有覆冰监测、雷电监测等多个信息系统,相关人员应将多种类型的信息用于电网的继电保护中,从而改善传统继电保护中的问题,使保护变得更加全面,智能电网得到更好的运行。

参考文献

[1]陈恒.智能电网下的继电保护技术探讨[J].科技信息,2010(9).

[2]陈勇军.智能电网中的继电保护技术分析[J].科技与企业,2012(12).

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[4]刘勤.基于EMS实时信息的继电保护定值校核研究及系统开发[D].华中科技大学,2011(1).

论文作者:徐晓云,崔智松

论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期

论文发表时间:2017/7/4

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