摘要:现代化的智能电网取代传统电网是时代和社会发展的必然结果,其极大提升了我国电力系统的运行效率,缓解了电力供应的巨大压力。然而,原有电网继电保护技术并不能应用在智能电网当中,加强新型继电保护技术研发,成为电力企业和相关研究者的工作重点。在当前广泛应用的继电保护技术基础上进行有效改革和创新,才能为智能电网长足稳定运行提供重要保障。
关键词:智能;电网;继电保护;技术;分析
1导言
为了保障电网供应系统安全稳定的运行,不断提高电力系统中自动化与继电保护设备的可靠性是非常有必要的。继电保护设备的可靠性基础是理论概念,有助于提高产品的质量。继电保护和自动化设备是电力系统中最重要的保护对象,其安全运行对于电力系统的运行会起到决定性的作用。若是其在运行中出现不稳定的现象,那么就会对电力系统的正常运行产生影响,鉴于继电保护的重要性,必须找出使其不稳定的原因,通过对原因进行分析,找出有效的解决措施,进而避免继电保护出现不稳定现象,杜绝其对电力系统造成不利的影响。
2 智能电网环境下继电保护的重要意义
我国人口基数较大,且总体数量在上升当中,电力用户数量也在不断增加。同时,城市化发展速度越来越快,城市用电需求急剧增加,这样一来,电力企业面临的供电压力也就空前巨大。为缓解供电网络的巨大压力,提升电网运行效率,电力企业着力于智能电网的开发应用,已经取得了较大突破。
然而,智能电网同样存在故障和失效问题,通过继电保护技术这一有效防御手段的保障,才能确保电网运行的安全性和稳定性。继电保护技术会在电网发生故障时自动进行故障设备切除,并向相关工作人员发出报警信息,以提醒其尽快发现并解决故障,恢复智能电网的正常运行。继电保护极大提升了智能电网的运行安全,使得用户用电需求得到保障,电力企业也能最大限度避免巨大经济损失。
3 智能电网系统构成分析
相较于传统的电网系统,智能电网系统的功能性和效率性更加突出,但其系统组成也更加复杂。除电网技术体系和电网基础体系外,智能电网还包括电网规范体系和智能服务体系。智能电网系统不仅实现了电能的有效管理和输送,还能通过通信技术确保供电企业对系统运行状况的实时掌控。在建设智能电网系统时,除强化技术和管理外,还应拥有智能服务体系,以不断提升供电服务品质,使得用户在享受基本电能服务的基础上,能够获得增值性和智能化的其它服务。
4 智能电网继电保护的核心技术
4.1广域保护技术
在传统的继电保护系统运行过程中,为了实现保护功能需要应用到的信息主要以单端量或是双端量表现出来,而且信息内容受到较大的局限性。传统的继电保护系统无法与智能电网的应用需求相适应,不利于电网安全稳定的运行,因此需要更为高效和先进的技术来保护智能电网运行的安全。在当前保护技术中,广域保护技术更为先进,其以智能电网内各个子集作为分析和处理的单位,能够在整个域范围内实现对该子集继电保护信息的采集和分析,并对故障成因进行判断,从而为系统处理问题提供依据。广域继电保护主要以安全自动控制和继电保护两方面内容为主,这其中安全自动控制主要是对电网自身故障进行处理,促进自身故障的自愈。在智能电网运行过程中,广域继电保护技术发挥着非常重要的作用,不仅使继电保护动作时间更加快速,而且全面提升了继电保护的效率。
4.2保护重构技术
作为智能电网的核心技术之一的继电保护重构技术,能够实现对继电保护系统在线配置和重组,使其能够更符合整个电网结构,实现对继电保护整体效果的优化。而且继电保护重构技术还能够实时进行监测和诊断,及时发现问题和故障,一旦保护出现失灵能够自动进行替代,保证系统运行正常。通过应用继电保护重构技术,即使继电保护系统自身出现故障也不会对智能电网的正常运行带来影响,有效地保证了智能电网运行的安全性和稳定性。
4.3智能设备、新型电子互感器
智能设备作为智能电网正常运行的关键组成部分,智能设备具有非常广的控制面,能够对智能系统中的元器件进行有效控制,并全面覆盖电网的发电、变电、供电、配电和用电等各个环节。同时新型电子互感器也在智能电网中发挥着重要作用。在智能电网运营管理过程中所应用到的测控数据,其都是来源于电网中各个不同部位的新开进电子互感器,这些新型电子互感器自身性能十分突出,不易受到其他因素的干扰,能够为智能电网提供更为精准的数据,全面提升继电保护系统的性能。
5 智能电网环境下继电保护的功能实现
在智能电网中,发电设备具有分布性特征,而供电设备一般处于交互模式,这就对智能电网环境下的继电保护提出了较高的要求。随着信息和通信技术的快速发展,数字化智能技术在社会各领域引起了广泛关注,得到了普及应用,这对于智能电网环境下的继电保护技术数字化发展具有极为重大的意义。智能电网环境下继电保护的功能实现如图1所示。
图1智能电网环境下继电保护的功能实现
6 智能电网环境下继电保护技术的发展趋势
6.1数字化的发展趋势
数字化的发展方向将会成为我国智能电网系统中继电保护技术发展方向中重要的一项。首先是在数据测量接口方面,其与电子式互感器进行有效结合,使得系统测量更加的数字化;然后是将来会依靠光纤电网来进行数据信息的传输,在传输速度和传输质量上将会明显提升。
6.2网络化的发展趋势
网络技术已经深入到社会的各个领域,尤其是在工业信息领域的应用所带来的效果尤为显著。未来的继电保护技术也将会和网络技术进行深度结合,依靠网络技术实现信息的传递,将会大大提升继电保护装置的运行效率,也会在很大程度上拓宽继电保护的运行范围,更能保障电网系统的运行安全。
6.3整定自动化的发展趋势
经过对我国现阶段的继电保护技术的研究分析得出,现阶段的继电保护仅是对运行线路施行了实时的控制和保护作用,与整个电网系统而言,其保护范围还实在是太小,此外,继电保护的整定值在一定程度上还存在误差。因此,整定自动化也将会是继电保护技术未来的一个重要的发展方向。实现这一技术后,继电保护可对整个电网系统的各环节进行数据信息的采集和保护,更能保证电网系统的运行效率。
6.4采纳新技术、新原理的发展趋势
近年来,新能源的出现以及对新能源的有效利用对我国的电网系统也带来了诸多方面的挑战。新能源接入主动配电网后,对电网系统的安全运行情况造成一定的影响。在这种情况下,将会实现以电子控制技术为基础的电能传输,所以说,对新技术和新原理的应用将会是未来主要的发展趋势。
7 结论
综上所述,智能电网的建设与发展对我国电力系统发、输、配、变、用等各个环节都带来了巨大的影响,同时也对继电保护提出了更加严格的要求。目前我国智能电网正处于急速发展时期,对智能电网环境下的继电保护技术应予以足够重视,以便其更好地服务于电力系统,促进未来智能电网更长远地发展。智能电网作为电力系统发展的重要方向,因此在当前智能电网建设过程中,需要重视与其相配套的设施的建设,继电保护作为智能电网安全运行的第一道安全防线。
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论文作者:王涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/5
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