摘要:随着社会经济的快速发展以及城市化进程的不断加快,对于电力能源的需求与依赖程度较以往而言有了大幅提升,年用电量不断增加;因此,人们对于电力系统日常运行的稳定性与可靠性提出了更高的要求。对于当前的电力网络而言,概况来说就是借助电气线路将所有相关的电气设备连成一个整体。但由于在实际运行过程中,极易受到各方面因素的影响,电力系统中部分电气设备易出现故障问题,从而降低设备运行的可靠性,继电保护设备就是其中之一。
关键词:智能电网;继电保护;问题;对策
中图分类号:TM77 文献标识码:A
1 引言
我国社会经济的快速发展,一定程度上推动了电力领域的快速发展,同时,对于电力运行系统也提出了更高的要求。与此同时,根据现阶段计算机网络技术的快速发展,通信信息技术的广泛使用,推动了智能电网的形成,并且在电力系统运行中得到了广泛的应用。并且,为了能够充分发挥出智能电网的积极作用,继电保护相关的工作人员,还需要注意对继电保护系统装置的创新以及优化,从根本上促进智能电网背景下继电保护装置系统的稳定运行,促进用电用户同电网企业之间的沟通与互动,转变了电能消费方式。
2 智能电网环境下继电保护的定义
2.1 智能电网继电保护的组成
智能电网主要以物理性电网为基础条件,并通过将现代化多种信息技术和新型传感器测量技术与现阶段物理电网相结合而形成的一种新形势电网。智能电网的形成与发展较好地解决了我国当前存在能源不足的这一问题,并使生态环境也得到了一定的改善。智能电网分别包含了输配电系统中全部节点信息、电厂直接过渡到用户、以及电能间双向流动所出现的传输网络。由于智能电网发展较为迅速,人们对于继电保护工作的要求也日渐升高,然而智能电网在供、发电上的流程与传统电网有所不同,因此关于继电保护的工作方式也有所不相同。智能电网继电保护的工作原理为经传感器监控电网设备,后再通过互联网整理分析所获得的信息,以这种方式来减少外界的干扰,从而避免出现大范围停电的现象。
2.2 智能电网环境下对继电保护工作的新要求
在当前智能电网的环境下,要求智能电网必须与继电保护共同发展,做到相辅相成。智能电网是我国基础建设的主要环节之一,必须具备较强的自我修复能力,而对于智能电网环境下继电保护的要求同样是具备较强的故障诊断能力以及自愈能力,同时还要具备自我隔离能力,防止在故障发生后出现大面积停电的问题。
3 智能电网背景下继电保护发展中存在的问题
3.1 电磁骚扰问题
一方面,内部干扰问题,是造成变电站继电保护装置电磁骚扰的主要原因之一。这种干扰,主要来源于变电站继电保护装置的结构问题、元器件分布问题、以及成套生产工艺问题。由于各个元器件的互感现象,与电容不匹配现象同时存在,因而,这种问题解决起来难度比较高。另一方面,外部干扰也会造成变电站继电保护装置发生电磁骚扰现象。例如,异常的气状况、不稳定的供电情况、开关柜的不规范操作、直流电源偏磁现象、以及电力系统暂态过程,都会对继电保护装置造成电磁骚扰。除此之外,继电保护装置的耦合现象,也会对其造成电磁骚扰,尤其是直接耦合、电耦合、磁耦合现象的存在,会对继电保护装置在造成比较严重的电磁骚扰。如图 1 所示,继电保护装置电磁骚扰的电耦合,会在杂散电容的支撑下,导致整个继电保护装置的电流,产生较大的位移,从而造成接地装置运行失效。220V 的引线和回路二之间,形成了一个微型电场,对整个继电保护装置的运行稳定性造成了严重的影响。
3.2 大电网问题
大电网是指我国现有的资源与负荷整体呈现出一种逆向分布的形势,其主要能源多分布在我国西北部,包括煤矿资源、水力资源、风能型城市等,且我国用电负荷较集中的地方又在南部及一些沿海地区,地域相距都比较远,由此可以看出我国电网的分布形式十分特殊。因此为了能更好的满足大部分地区的需求,国家电网不得不通过超高压、特高压、远距离等输电形式来优化资源。但是随着用电负荷一天天的加大和电网模式的错综复杂,电网系统的运行压力逐渐增强,且系统运行的安全隐患也越来越明显。故国家的电力有关部门应给予直流输电大容量、社会综合效益明显特征、高利用率足够的重视。
4 智能电网背景下继电保护控制对策
4.1 保护重构技术
这主要就是在线对整个保护系统进行补充与配置,从而使具体的继电保护技术与所对应的电网结构相符,提升保护效果。伴随着科研技术的快速发展与进步,我们国家的智能电网水平也都有所提升,所以就对保护技术和电网之间的适应能力提出了一定的挑战与要求。这和原先的相关技术相比较,主要包含有几点重要优势:第一,可以提升保护设备的灵活性,并实现整定值的自适应,当出现突发情况的时候可以有效应对;第二,提升了设备的适配能力,在电网运行过程中当其结构出现变化的时候就可以及时进行调整,并适应这种变化;第三,可以定时对其装置原件实施有效诊断和监测,并随时对设备之中存在的各种风险进行监测,以此及时消除,从而保证整个系统运行的安全性。
4.2 建设抗电磁骚扰控制室
第一,技术人员对继电保护装置的疑似干扰源,进行了数据分析与规范化控制,通过接地阻抗的数据处理与数据挖掘,对电磁骚扰的水平,进行了流程分析与有效控制。并对目前的变电站接地网络,进行了立体化的管理。通过电位分析方式、电位差分析方式、二次回路分析方式与数据设备分析方式,对整个变电站继电装置的干扰因素,进行了综合管理。第二,技术人员在变电站内,进行了二次设备的质量优化工作,通过对变电站继电保护装置、微机控制系统的电气元件、电气材料、电气接地方式、电站布局方式,进行优化分析,结合智能电网建设的相关管理规定与要求,将整个变电站抗电磁骚扰能力的提升,分配到了智慧电网建设的各个环节流程当中。通过对干扰信号的引流,实现了对控制室与保护室的信号屏蔽。
4.3 广域保护
广域保护是指智能电网在运行中,通过对电网子集以继电保护形式为分析对象的运行单位,并根据子集的运行情况从中选择合适的数据信息进行分析,以此掌握了解智能电网系统的整体运行状况。广域保护在实际工作中就是把整个电网按照不同区域来划分,再对已划分的区域实施继电保护,其主要分为控制、保护两个组成部分。控制是指电网在运行时具有故障自我修复能力,保证电力系统在运行时能进行自我保护;保护是指对整个电网的安全运行进行保护,并具有判断故障发生原因的能力,进而制定相应的解决策略。广域保护对整个继电保护工作十分重要,是可以保证智能电网安全稳定运行的重要组成部分。
5 结束语
综上所述, 电力系统继电保护设备的自动化可靠性研究能够直接影响到整个电力系统日常运行的可靠性。因此,相关部门需要在深入研究电力系统继电保护设备的自动化可靠性的基础上,制定针对性的解决处理措施,从而避免外界干扰因素影响到电力系统及其继电保护设备的正常运行。
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论文作者:林法新
论文发表刊物:《中国电业》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/16
标签:电网论文; 智能论文; 继电保护论文; 继电论文; 保护装置论文; 变电站论文; 电力系统论文; 《中国电业》2019年第12期论文;