智能电网背景下继电保护新技术的研究论文_王晓婷

智能电网背景下继电保护新技术的研究论文_王晓婷

(国网山东省电力公司诸城市供电公司 山东诸城 262200)

摘要:我国经济快速发展加大了对电力的需求,传统电网已经无法满足越来越高的用电量。作为智能电网关键技术之一的继电保护技术也随着智能电网的进步而得到发展。本文探讨智能电网的内涵,智能电网中继电保护的应用,并对继电保护的技术进行分析,希望对电力企业有所帮助。

关键词:智能电网;继电保护;技术分析

我国的智能电网建设计划是在2009年提出的,主要目的是实现电网发展之间的信息化、自动化和交互化,从而改善用电紧张的问题。近年来智能电网得到了快速发展,但也面临着挑战,需要不断的进行新技术研究,促使其得到更好的发展。

1智能电网概述

1.1智能电网含义及特征

我国的智能电网在当前处于发展的初级阶段,随着研究的不断深入,理论知识上的不断完善,智能电网也正处于一个逐渐完善的阶段。智能电网的基本定义为技术体现信息化、交互化、自动化和数字化。与传统的电网相比较,智能电网具有如下优点:①较强的抗干扰能力,由于智能电网当中安装着传感器,能实现对于外部的持续监测和观察。当受到严重的外部环境干扰或者自然灾害等问题时,能快速的实现自动报警,减少外部的干扰问题[1];②结构合理,包含发电和储电的多种形式,例如将太阳能转换为功能性的分布电源等;③实现公开化的电价。在智能电网中有着较高的信息化,能够实现信息的共享性,用户直接参与电价制定或者查看等方面,从而实现有效的监督,保证电价的公开性和透明化。

1.2智能电网继电保护构成

由于智能电网的发电和供电形式与传统的电网之间存在着一定的不同,以往继电保护与传统电网也有着一定的差异性存在。因此在智能电网当中,对于继电保护提出了更高的标准和要求。智能电网的发展逐渐融入新的信息技术和网络技术,促使其在电力领域中得到更好的发展。智能电网中的继电保护是通过传感器对电网当中的设备进行监控,然后通过网络方式进行信息的整理和分析。在一定程度上降低干扰,避免发生大面积停电,提升电网的稳定性和科学性。

1.3智能电网下继电保护新要求

智能电网时代背景下的继电保护技术发展,需要相辅相成,才能实现共同发展。智能电网有着较强的自愈性,并且是国家基础设施建设中的重要组成部分。因此智能电网下的继电保护装置的新要求中,不但要智能电网继电保护需要有故障诊断和自我修复的能力,同时还需要有自我隔离的能力,阻断发电故障后大规模停电问题发生。

2智能电网背景下的继电保护新技术

继电保护是保障电力设备能顺利运行的关键性技术,在智能电网的发展过程中有着十分重要的作用。

2.1智能感应技术

随着科学技术的发展和进步,智能电网的组成逐渐变得复杂化,在运行的过程中变化因素比较多,因此使得智能电网更架的复杂。要想促使智能电网中的各项设备能保持稳定的运行,那么一定要重视检测装置。通过智能感应技术在电网中的应用能保证设备稳定,对电网的发展具有重要的意义。

2.2广域测量技术

在电力系统运行当中,广域测量技术的应用主要是为了保证电力系统的安全性和稳定性,在统一时标下对电力系统中各个阶段的电流和电压进行采样,生成相应的电压和电流实时坐标曲线,从而对电力系统的运行状态进行检测的技术。

2.3电力电子技术

电力电子技术主要包含了柔性直流输电、高压直流输电和定制电力等多个方面的内容,在智能电网中有了十分广泛的应用。近年来随着科学技术的快速发展,很多新技术逐渐投入使用,为新形势下的继电保护提供了强大的技术支持和保障,从而促使我国的继电保护技术得到进一步的发展和完善。

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2.4信息通信技术

信息通信技术是促使智能电网发展的关键技术所在。随着近年来通信技术的快速发展,很多的新技术逐渐被发现并得到了应用,为电力设备提供了较强的技术支持。

2.5电力电子原件技术

随着智能电网的不断发展,电网运行过程中所需要的电力电子原件等也得到了充分的使用。由于电力电子原件的开关频率比较大,在系统的应用过程中会出现一定的谐波,从而给电网的运行造成困难。因此在进行继电保护装置设计的过程中尤其要重视电力电子原件所产生的谐波,从而实现稳定性,解决当前电力电子当中存在的问题。

2.6可再生能源并网

智能电网十分突出的特征,就是能够实现以风电、光伏等为代表的新能源大规模的融入其中。新能源有着清洁高、效率高并且可再生性强的特点,但由于新能源当中存在着一定的不稳定性,再加上并网技术不够健全等因素,在接入电网额过程中可能会导致电的质量受到影响或者给电网的正常运行带来一定的故障影响。

以风电为案例进行说明。当风电接入到了电网当中以后,接入点的下游电流保护会产生一定的助增电流,从而导致保护勿动,影响电流保护的效果。同时在风机接入以后,还会存在方向电流,导致保护反向勿动。此外不同类型的风机和工作状态等会导致出现不同的影响。实际接入的过程中一定要全面的考虑这些问题,及时优化,促使其能真正的得到应用。

3智能电网背景下的继电保护技术未来发展

3.1数字化和网络化

在未来发展中,智能电网最为明显的一个方向就是数字化方向。当前阶段的智能电网中已经包含了数字化内容,给智能电网带来了一定的积极意义。在未来发展中传统的交流互感设备势必会逐渐的被取代,电子互感器将得到广泛的应用,从而达到提升工作效率,减少设备维护工作量的目的。随着近年来网络的快速发展,电力系统也逐步的步入了网络化时代。首先,在信息的获取方式上产生了极大的变化,变电站的网络化建设实现了在保护自设备的同时也能实现信息资源的共享性;其次,在信息的传输方式上产生了变化,网络化发展使得控制信号在整个电力运行系统当中的速度和精准度得到了明显的提升。

3.2输电灵活性

随着电力电子技术的快速发展,当前已经有很多新技术和设备得到了广泛的运用,例如电能质量控制装置和补偿装置等,这对输电过程中的灵活性提升产生了重要的作用,有效的提升了输电效率。在电力系统输电中有着交直流混合输电特点,这对电力系统中的非线性可控原件的广泛使用带来了积极的意义。这些非线性原件的使用让智能电网在暂态过程中与传统的电网之间呈现出了明显的差异性。电网的运行方式灵活性再加上智能电网的暂态过程复杂性,给继电保护提出了更高的挑战。因此在未来的发展中一定要积极的提升输电灵活性,促使继电保护的效果能得到真正的展现。

3.3整定自动化

当前阶段,我国的智能电网继电保护已经实现对线路与各种设备进行良好的整合和保护,对电力系统的运行中的信息进行综合,从而提升继电保护的科学性和精准度,为电网系统的协同保护提供可靠的保护。

结束语

在智能电网的背景下,继电保护作为智能电网的关键性技术,面临着机遇和挑战。继电保护中的智能传感技术、超高压交直流混合输电、电力电子元件的应用、新能源并网等已经得到快速发展,成为继电保护的突出特征。在科学技术技术不断进步的未来,继电保护技术将会得到不断的完善和提高,从而保证电网的正常运行。

参考文献:

[1]李融,郭凡.智能电网背景下继电保护新技术的研究[J].冶金丛刊,2017(3).

[2]肖德仁.智能电网背景下继电保护新技术分析[J].当代化工研究,2018(8).

[3]包志鹏,方达.智能电网背景下的继电保护技术分析[J].中外交流,2018(12).

论文作者:王晓婷

论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期

论文发表时间:2019/5/6

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