摘要:智能电网是通过采用现代化的传感和测量技术实施变电站数据的数字化传输,并采用现代化的通讯技术和计算机技术应用于继电保护、工作的新兴的电网。智能电网相对与传统电网来说具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力,强大的预警和预防控制能力,以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。具有可靠性、实用性、环保节能等特征,能够有效地提高电力系统的运作效率。
关键词:智能电网环境;电力系统;继电保护
1智能电网发展及其继电保护现状
1.1智能电网发展
智能电网也就是我们所说的电网的智能化,它的本质就是能源替代和兼容利用,主要是以建立在集成的高速双向通信物理网络为基础,创建开放系统,组织各级电网进行协调发展,应用先进的传感测量技术、信息技术、计算机技术、决策支持系统,使电网系统具有自动化、互动性、智能化以及高度集成,有助于电网运行和管理的优化,从而实现电网的安全、可靠运行。除此之外,智能电网还具有强大的电力输送功能以及智能化的运作平台,不仅能够为电力系统供电的安全性和可靠性提供保障,同时还可以对用户的接入和退出进行灵活、及时的调整。也可实现用户、电源以及电网信息的共享,且信息具有公开透明性。智能电网的网络拓扑结构、通信及决策系统具有灵活发达、高度集成、实时运行的特点,智能电网还有着快速故障诊断和排除系统以及新型继电保护系统。
1.2继电保护现状
就当前来看,电力系统的发展向超高压及大联网系统而发展,并且在发展的过程中,继电保护的可靠性、安全性及灵敏性成为研究的重要内容。继电保护是对电力系统中的元件加以保护,从而避免元件发生异常及短路现象,从而实现保护的目的。电力运行过程中,继电保护装置具有基本特征,包括可靠性、选择性及速动性。尤其在智能电网的运行中,采用先进的科技水平可对继电保护的性能进行强化,进而确保高速运行的方式。
2智能电网下继电保护技术的构建
在实际的继电保护的应用中,由于整个系统规模比较大,如果对整个系统采取集中保护的控制方式,必然会限制数据采集的实时性,获得大量需要处理的数据,一旦系统出现故障,等系统数据处理完毕时,整个系统已经处于崩溃的状态:另一方面,集中保护控制对于不同节点之间保护的协调性以及维护带来了很大的挑战。因此对继电保护区域结构的最终确定需要根据系统的实际情况,全面地将继电保护与智能电网产生的新技术结合在一起,从而使继电保护安全、稳定地应用于实际电网保护中。继电保护结构的确定,需要整合与智能电网相关技术的以下几个方面:
2.1实现数据实时性
在电网运行初期主要是依靠二次电缆将不同互感器的二次模拟电气量接入继电保护系统,然后利用模数转换器对数据进行过滤,得到的数据的实时性很强,但是这种方法将保护的装置限制在少数几个,如果对电网中接入大量的保护装置,数据将失去实时性的特性。因此,对于大量的继电保护装置,如何实现数据的实时性将是一个技术瓶颈问题。为了控制数据采集的实时性,进而实现不同传感器之间的信息的同步交互,应该形成一个系统时间标准,采用精确的对时技术来达到保护装置以及数据采集装置之间的时间同步问题。传统的继电保护主要基于GPS时间信号为系统参考标准,通过脉冲、编码以及串口等方式实现高精度的对时。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基于IEEE 1588的时间同步协议对数据同步要求比较严格,因此对IEEE 1588应用在广域保护中的研究将有利于实现多个不同的继电保护之间数据同步,笔者建议可以结合IEEE1558技术的原理,对数据同步与系统时钟误差之间的关系进行挖掘,进而推导出该协议所采取的同步算法,通过提取模型中对应的变量就可以发现对数据同步造成影响的因素,对这些因素进行控制,最终数据同步的问题就变为求解系统最优解的问题。
2.2调整后备保护建模参数
对于主保护以及开关拒动的问题,可以采取控制变量的方法,结合现有的后备保护的配置情况以及区域数据采集信息进行综合分析,研究不同网络结构下的后备保护的配置方案,方案应该体现智能的特点,能对出现故障的区域快速自动的隔离,从而开发更加可靠与严密的系统,具体可以进行如下研究并做相应调整,传统的对电网异常主要参考值为电流以及电压的正负序断线情况,仅仅依靠这些可能会导致误判或者漏判。可以将判据信息扩展到与智能电网相关的例如通信以及计算机技术采集的数据信息中,基于智能电网下新合成的信息电气量的范围更为广泛,而且也涵盖了电网传输过程中或者相互整合过程中异常的数据,应该对这些数据建立相关的分类器模型来重新判定系统异常与否。
2.3结合传统继电保护
智能电网的继电保护是在传统电网上拟合而成的,因此在构建的过程中显然会涉及数字化的电子保护以及传统微机保护的协调的情况,所以在拟合过程中应该思考不同类型继电保护相互之间的可操作性。可以采取差动保护的原理,在线路的一端采用传统的电磁式电流互感器,而对应的另一端则采取智能电子互感模式来避免保护误动或者单端饱和的问题,对应的基于不同类型的传感器数据实时性的模型也要做相应的调整。
2.4电力系统中智能电网继电保护主要技术
从电力系统当中的智能电网继电保护的主要技术层面来看,其中在保护系统重构技术方面是比较重要的保护技术。在当前的智能电网发展过程中,对继电保护自适应装置的优化也有着要求,而保护系统重构技术就是比较突出的应用技术,继电保护系统自身的自我诊断和重构功能,能够有有助于电力系统运行的安全保障,在对继电保护元件不能正常工作下,可主动的找到替代元件进行恢复运行功能,对继电保护装置的作用也能有效的发挥。在电力系统中智能电网继电保护技术中的保护系统重构技术,要能对其充分的重视。
智能电网继电保护技术当中的广域保护技术也是比较突出的应用技术。在这一应用技术方面,和电力网络系统子集相类似,能够将子集作为是分析以及处理电网故障的最小单位,并在相应控制范围内实施信息的采集以及处理工作。在广域保护技术的实施下,就能对实际故障的原因方便找到,并进行及时有效的解决。
电力系统当中智能电网继电保护的主要技术当中,电子互感器以及智能终端以及合并单元设备技术也是比较关键的应用技术。例如在电子式互感器的设备应用下,就能够对计量的需求得以满足,也能直接输出数字信号到其他智能设备当中,从而就能有助于实际智能电网需求的满足。
风偏检测技术及通信传感技术。随着配电网络区域的扩大,进行智能继电建设中,受气象因素的影响较大。风偏检测装置主要安置在配电网络的主导线上,采集气象参数、倾斜等,将检测结果反馈给电力部门,为相关部门的电路设计提供依据。通信传感技术是智能电网实现电网保护的基本条件。智能电网具有自愈性的特点,即在实际运行的过程中,智能电网通过对电网感应, 加强对电流运行动态的监控,及时反馈电路故障数据,并采取相应的手段对电路故障进行处理。
结论
总而言之,对当前的电力系统中智能电网继电保护技术的应用,就要能够和实际电力系统运行的情况相结合,在选用应用技术方面能够恰当的呈现,并要能充分注重智能电网继电保护技术的优化应用。通过从理论上加强电力系统中智能电网继电保护技术的研究分析,对实际的技术作用发挥就有着积极促进作用。
参考文献:
[1] 陈勇军,赵玉梅. 智能电网中的继电保护技术分析[J]. 科技与企业,2012,23:137.
论文作者:夏至
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
标签:电网论文; 智能论文; 继电保护论文; 技术论文; 系统论文; 电力系统论文; 数据论文; 《电力设备》2018年第4期论文;