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智能电网环境下的继电保护技术研究

2019-09-10陈峰

关键词:智能电网继电保护关键技术

陈峰

摘要:在我国市场经济实现快速发展的现阶段,环境问题和能源消耗问题已经成为制约我国国民经济水平提高的重要因素,在实施可持续发展和节能减排战略的背景之下,智能电网的概念也应运而生。其具有经济协调、优质高效和安全可靠的优势特点,在减少系统故障等方面发挥出了巨大的作用。然而,继电保护系统中存在的实际问题对智能电网的发展起到了一定的阻碍作用,如何构建面向智能电网的继电保护系统已经成为社会各界广泛关注的问题。

关键词:智能电网,继电保护,关键技术

0背景

在我国科学技术水平不断提升的现阶段,各个行业领域已经走上了信息化发展的道路,对于电力行业也是如此,将计算机网络技术和通信技术与电力系统实现有机的结合,使得我国电网建设朝着智能化的方向发展。智能电网的构建实际上就是将科学技术、可再生能源和传统电网之间实现了结合,从而提高电能的传输效率和质量。智能电网的出现使得产电、供电、电力运输等环节的问题都实现了较好的解决,但是由于受到各种因素的影响,使得其中的继电保护系统的建设方面还存在着一些实际问题,因此,要对智能电网的继电保护系统的构建予以高度的重视。

1智能电网中继电保护系统的发展概述

对于我国电网中所使用的传统继电保护系统而言,其系统的建立是能够提前实现对出现的故障进行分析,将需要进行保护的电力设备实现较好的连接,将刚性结构作为支撑,这种做法在一定程度上虽然能够对电力设备实现良好的保护,但是对于一些突发性的故障而言则无法实现较好的适应,无法实现对新的信息通道的自动寻找,因而无法实现对出现故障的线路进行自动的恢复和纵联保护,其适应能力还有待加强。由此看来,我国智能电网中的继电保护系统所具有的自行诊断和恢复等功能在目前还处于初级的发展阶段,无法实现对风险的自动转移和对故障的自动恢复。

2智能电网环境下的继电保护技术

2.1继电保护重构技术

智能电网环境下继电保护技术也与传统电网应用的继电保护技术有所不同,而最大的区别就在于智能电网应用的继电保护技术要求就是系统重构。之所以在智能电网环境下使用的继电保护技术有着全新的要求,是由于目前我国应用的智能电网内部应用了许多不同于传统电网的、全新的装置和程序,所以,传统的继电保护技术已然不能满足这些装置的应用,所以需要对网路进行系统重构。而进行系统重构能够保证电网的线路在结构和性能上发生变化,从而保证在智能网络应用过程中,各个系统的运行能够更加稳固,在大数据环境下可以有着更高的安全保障。

2.2继电保护广域保护技术

重视智能电网在继电保护系统中的广域保护是非常关键的。之所以应该重视广域保护,是由于广域保护能够保证电网传输的信息更加高效和及时地送达到相应的系统中,因此,实施保护就是确保信息正常输送的基础。与此同时,智能电网所包括的系统中包含许多不同类型的信息和数据,如果能够保证继电保护的实际配置方式有所改变,那么就能够保证提升电网运行水平的同时还能够提升电网的运行能力。

2.3继电保护单元件保护

重视单原件保护就是重视智能电网中电气设备的应用效率。所谓的单原件保护就是保护智能电网运行过程中发挥主要作用的电气设备,而这些设备的应用情况会直接影响到智能电网的运行质量,所以,重视单原件保护非常关键。目前,常见的电气设备有变压器、发电机组、交流线路、直流线路等。在实际操作过程中,遇到的最主要问题就是如何提升传统的单原件保护效率,从而应用在智能电网中能够起到更好的效果。一般情况下,主要的保护重点是励磁涌流的识别,正是由于励磁涌流多种多样而且容易混淆,同时还具有随机性以及非线性等特点,所以,只要把握好励磁涌流的保护工作,就能够很好地掌握单原件保护力度和进度。

3智能电网环境下继电保护的发展要点

3.1继电保护的数字化发展

就目前来看,在智能电网的发展过程中融合了大量的数字技术。因此对继电保护装置进行进一步优化时也应朝向数字化发展,结合数字化传感装置增加电网通讯系统的信号传输渠道,并有效降低了原有传感器中易出现测量误差等问题,提升了传感器的的运行过程中的平稳性。不仅如此,在继电保护装置朝向数字化转型的过程中,也应将原有传感器中的辅助功能进行进一步简化与加强。

3.2继电保护技术的网络化

随着科技的迅速发展,我国建设了大规模的数字化变电站,将其进行广泛的应用,促使智能电网下的继电保护技术的发展也日趋网络化,使智能电网实现了信息共享,信息的传递也更加的及时准确。这两个方面的进步:建设网络化的变电站促使继电保护信息共享得到实现,由于变电站所有设备都是紧密相连的,有利于继电保护范围的拓展。继电保护人员利用网络化环境中的数字接口,将继电保护信息进行及时、准确地传输。在网络环境下使整个智能电网得到更好的监管与控制,使电网运行效率与准确性得到保障。

3.3自动化发展方向

实现自动化是当前科技发展重点目标之一。就目前的情况来看,当前智能电网环境下继电保护技术仍只实现了对已设定好的被保护线路的保护和控制,而没有实现对于其他线路的保护与控制,即继电保护技术的覆盖范围十分有限,且其保护整定值也具有一定程度的偏差和不足。要解决当前存在的一系列问题,需要对继电保护技术进行相应的调整,以实现其整定自动化,除了对电力系统中的被保护线路进行有效的保护与控制外,还要对系统中所有的运行信息进行有效的采集和整合,从而实现扩大继电保护技术的保护范围,提高其影响力,同时还要增强继电保护技术的协同性,确保其对于智能电网的保护效果能够及时准确的实现。

4值得关注的继电保护相关问题

近年来,由于信息技术和电子技术的發展,继电保护专业得到了较大的发展,继电保护装置的可靠性、功能的完善性、操作的方便性及操作界面的人性化等要求已基本满足。我国继电保护在原理上能够满足我国电网运行的要求。智能电网的规划和发展改变了电能传输的某些特点,信息化和数字化的特征使智能电网与传统电力系统产生了本质的差别,作为继电保护专业,也需要适应其发展,进行相关的研究工作。

4.1利用数字化提高保护性能

互感器传输性能的提高和互感器故障的减少使继电保护不需要再考虑电流互感器饱和、二次回路断线、二次回路接地等互感器故障问题。电气量信息传输的真实性也为继电保护装置性能的提高带来了便利条件。如何简化继电保护的辅助功能,利用数字化传感器提高继电保护的整体性能,是未来继电保护发展需要研究的核心问题。

4.2网络化将改变继电保护的配置形态

基于IEC61850网络的数字化变电站改变了传统继电保护信息获取和信号发送的媒介,利用网络上共享的站内其它相关电气元件的信息提高主保护的性能,利用共享的控制信号网络简化继电保护配置,是智能电网中继电保护研究的前沿性问题。网络化带来共享信息的同时,也带来基于网络信息传输的可靠性和安全性问题。与传统二次电缆的传输方式不同,控制信号传输网络的可靠性必须得到保证。

5结语

随着现阶段智能化信息技术的迅猛发展,先进技术手段的应用使得智能电网也实现了较大程度的进步,向着更加稳定和安全的方向实现发展。继电保护系统对于智能电网的运行会产生直接的影响,在充分的认识到继电保护系统重要性和把握继电保护系统的发展现状的基础之上,实现继电保护系统功能的齐全,对电力系统中存在的故障问题能够实现自动的检测和及时的维修,从而保证智能电网的运行效率,最终推动我国社会经济的可持续发展。

参考文献

[1]葛耀中.自适应继电保护及其前景展望.电力系统自动化2019,9,.

[2]欧阳兵,吕艳萍,骆德昌.配电网网络式自适应电流保护研究.电网技术,2007,7.

[3]谢开,刘永奇,朱治中,等.面向未来的智能电网[J].中国电力,2018,9.

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