智能电网背景下继电保护的关键问题及对策研究张锋论文_张锋

智能电网背景下继电保护的关键问题及对策研究张锋论文_张锋

摘 要:在当代电网的发展历程中,智能电网已成为主流趋势,智能变电站作为电网中不可或缺的一部分,具有汇集电能和分配电能、变换电压和交换功率及对电能进行合理分配等功能,同时继电保护对于变电站的安全可靠运行起着关键作用。对智能电网环境下的变电站继电保护进行分析,旨在梳理其独到优势和发展方向。

关键词:继电保护;智能变电站;智能电网

引言

继电保护技术是对电力系统安全性进行提升的重要手段,可以有效避免大面积停电对电力系统产生的影响,提升电力工作效率,对于我国电力系统安全运行和发展将产生重要影响。在近年来智能技术和电力技术发展的背景下,智能变电站技术也得到了显著发展,越来越多的新技术得到应用和发展。在全新社会形势下,群众对机电保护工作的设计、运维也提出了严格的标准和要求。虽然当前我国继电保护技术已经得到了显著发展,仍然存在很多缺陷问题没能得到有效解决,所以怎样对问题进行处理,提升运行工作安全性和稳定性也是一项具备较强意义的工作。

1 智能电网中的继电保护概述

1.1智能电网继电保护的构成

随着我国智能电网的不断发展,对于继电保护的要求也在逐步提高。而由于智能电网的供、发电形式与传统电网之间存在差异性,在继电保护方式上也存在着一定不同。而信息、网络技术与智能电网的逐步融合,是促使智能电网进一步发展的关键。智能电网中的继电保护就是指使用传感器对电网进行设备的监控,然后在网络上进行信息的整理和分析。通过这种 方法降低一定程度的干扰,以此避免大面积停电现象的发生。

1.2继电保护在智能电网中的重要性

我国的社会经济目前正处于发展转型的关键期,对于电力能源的需求量是十分巨大的,对于供电企业来说,运用压力有所增大,特别是在一些人口较为密集的大城市,出现了很多的 供电危机现象,那么为了尽可能的缓解这些现象,就需要供电企业采取一系列行之有效的措施,合理的进行停电和限电措施,并加强对智能电网的建设和维护力度。这其中,继电保护是属于第一道防御程序的,继电保护技术可以很大程度的确保电网系统的安全稳定运行,一旦发生了故障,它就可以及时的把出现故障的设备进行切除,并发出警报信号,然后工作人员在第一时间采取有效的措施予以处理,这样就大大的减低了企业的效益损失,因此,从这一角度来讲,继电保护在智能电网中的重要性是显而易见的,需要电力企业加大这一技术的研究和应用力度,从而确保智能电网的安全运行。

1.3 智能电网环境下对继电保护的新要求

在智能电网时代背景下,智能电网需要与继电保护技术共 同发展、相辅相成。智能电网是国家基础设施建设的重要组成部分,因此需要智能电网具备较强的自愈性。因此,在智能电 网背景下的继电保护,要求具备一定的故障诊断以及自我修复的功能,同时也要求其能进行自我隔离,以此阻断发生故障后产生大规模停电的情况。

2智能电网环境下的继电保护技术

一是广域保护:继电保护中的广域保护技术在智能电网内,以电网子集为分析对象,同时作为继电保护的运行单位。继电保护根据电网系统的子集状态,选择保护信息,通过分析继电保护的信息,明确智能电网的运行状态。广域保护将电网运行范围划分成域,利用广域的范围处理智能电网的保护信息。广域保护技术的核心为控制与保护两个部分,广域保护中的控制理念,是为智能电网提供自愈的方案,方便智能电网运行中的自我保护,在最短的时间内保护智能电网,而广域保护则注重电网的状态与运行,致力于找出智能电网故障的原因,按照原因提出匹配的解决 措施,由此能够解决智能电网中较为复杂的问题,体现继电保护的可靠。广域保护技术属于继电保护中的核心,保障继电保护更加适应智 能电网的运行环境,跟上智能电网的发展速度,确保智能电网的全面运行。

二是保护重构:智能电网的发展速度非常快,电力系统的智能化环境内,继电保护面临一定的压力,继电保护必须与智能电网保持同步状态,才能发挥继电保护的作用,解决智能电网中的各项安全问题。继电保护中的保护重构技术,可以根据智能电网的具体需求提供重构保护。例如:智能电网的运行方式发生变革,相对应的继电保护需通过保护重构的方式,适应智能电网的运行新方式,确保电网保护的可靠性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆继电保护对系统重构的需求比较大,通过重构继电保护的功能,为智能电网提供诊断、保护的作用,及时继电保护的各项部件出现问题,也能快速、自主的寻找保护元件,协助继电保护系统恢复功能,因此,保护重构技术按照智能电网的环境要求,重新组合继电保护的功能,促使其适应智能电网的需求和发展。三是保护设备:继电保护为适应智能电网的环境,还需采取科学智能化的设备,以此来保障继电保护的性能。电力系统内,智能电网构建的过程中,已经安装了大量的传感器,可以为继电保护提供数据信息,方便继电保护了解智能电网的运行。根据继电保护的需求,电力企业应引进先进的保护设备,如智能设备、传感装置等,完善继电保护的应用,一方面可以熟悉智能电网的具体情况,另一方面还能准确的评估传感信息,缓解继电保护信息处理的压力。目前,电力企业积极建设智能电网的同时,非常注重继电保护的应用,着重更换继电保护设备,促使其可提供精准的电网信息,强化继电保护的性能,发挥继电保护设备的性能优势。

3智能电网对继电保护的影响分析

一是数字化:如今,数字化是智能电网的最大特点,首先是将各种数字接口和电子互感器加以应用,促使测量手段的数字化得到实现;其次是将传统的状态量电缆传输和模拟量的电缆传输发展为光 纤网络数字传输,促使信息传输数字化得到实现。电子互感器具有较小的体积和较高的绝缘性能,并且将光电转换的测量原理给应用过来,提供给继电保护的传输频带和暂态性能都比较好,对于传统电容式电压互感器和电磁式互感器的测量误差,也可以得到有效的消除。因此,在发展继电保护的过程中,就需要对继电保护的辅助功能进行简化,并且将数字化的传感器利用过来,促使继电保护的成 效性得到最大程度的提升。

二是网络化:智能技术不断飞速发展的今天,也会在较大程度上改变继电保护操作人员的工作方式,特别是构建了信息平台,对于智能电网的网络化发展,会起到一定的促进作用。在这种情况下,继电保护技术的网络化程度也需要进一步的提升。在新的数字化变 电站中,改变了传统继电保护信息获取和信号发送的媒介,通过网络共享站内其他相关电气元件的信息来实现主保护性能提升的目的,借助于共享控制信号,可以有效简化网络继电保护装置。

三是广域化:如今智能电网的建设速度在不断的提升,电网系统就会有越来越大的压力,并且容易出现故障。针对这种情况,就可以将广域测量技术加以应用,进行后备的保护服务,这样整个保护装置的性能就可以得到提升,促使电力系统更加安全稳定的运行。

四是输电灵活化:在快速建设智能电网的过程中,电网系统将会有越来越大的压力,对于智能电网来讲,非常重要的一个特点就是提升了输电效率,采取灵活的控制手段。智能电网中,必然会将大量的交流灵活输电技术加以应用,如可控串联补偿装置、静止无功补偿装置以及电能质量控制装置等。另外,我国电网的一个重要特征就是交直流混合输电,那么电网中就需要比较多的非线性可控电力元件。相较于传统电力系统,智能电网广泛应用了电力电子器件,具有较大的差异,电网暂态过程比较的复杂,并且电网运行方式灵活控制,导致比较多变,那么对于继电保护装置来讲,是一个非常大的问题。

4基于智能电网环境下的继电保护的优化措施

一是系统信息平台的建立:系统信息的平台的建立,能够对智能电网系统实时状态产生 的数据进行及时、有效的获取。此外,在智能电网环境下,系统信息的建立要对系统的监控功能进行重点开发,保证继电保护具有实时同步智能电网各环节运行的能力。

二是信息传输能力的加强:由于智能电网在不断地发展中涉及越来越广泛的范围,这给 继电保护信息传输问题带来很大的难度,这就对继电保护信息的传输能力带来更加严格的要求。为了有效解决继电保护传输信息能力较弱的问题,相关工作人员就需要在了解信息传输特点的基 础上,对继电保护的信息传输能力进行加强。信息传输能力的加强,在有效降低继电保护信息传输压力的同时,对继电保护的资源共享能力有积极的推动作用,有利于智能电网环境的优化。

5结束语

随着我国电力企业的不断发展,智能电网的建设也逐渐形成了一种发展趋势,作为其系统中重要的组成部分——继电保护装置来说,就要进行一系列的技术创新和完善,深入革新,确保其维护智能电网正常运行的作用有效的发挥,最终推动智能电网的进一步发展。

参考文献:

[1]杨雄.智能电网继电保护技术的分析[J].工程技术研究.2017(7):17-18

[2]李锋.谢俊.兰金波.夏玉裕.钱国明.智能变电站继电保护配置的展望和探讨[J].电力自动化设备.2014(02)

论文作者:张锋

论文发表刊物:《中国电业》2019年 19期

论文发表时间:2020/3/4

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