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智能电网继电保护与分布式电源接入技术刍议

2021-03-27南京师范大学电气与自动化工程学院吴卓超

电力设备管理 2021年7期
关键词:继电保护分布式配电

南京师范大学电气与自动化工程学院 吴卓超 马 刚

现阶段国家电力系统希望改变传统电力系统的生产技术模式,化解传统电网继电保护中所存在的矛盾问题,建立真正的分布式电源接入技术应用体系,有效缓解我国当前所存在的分布式电源接入技术劣势与电力资源短缺问题。当前继电保护系统容易出现各种系统误动问题,在开发分布式继电保护系统过程中希望体现更多智能技术内涵,确保分布式电源技术被广泛应用。

1 智能电网继电保护与分布式电源接入技术

1.1 智能电网继电保护

智能电网是目前新兴的庞大电力系统,它基于不同传统电网优化智能电网技术内容,这些都为智能电网优化建设创造了有利空间条件。智能电网继电保护技术是在智能电网基础上建立的,在重构配电、追求网络拓扑过程中就建立了具有整体性的智能电网网络架构核心,这对智能电网继电保护技术体系优化是很有帮助的。在实际生产过程中,智能电网继电保护技术体系中融入了分布式电源技术内容,确保基础设施建立过程中建立了系统保护方案,它希望满足双向电流需求,确保传统电网输入被保护线路电气判别过程中发挥重要作用。

从继电保护调试目的看,希望保证电力系统稳定安全运行,在保护装置元件调配过程中建立具有科学性、严谨性的继电保护调试模式。首先可实现对保护装置元件的有效调试,对电力设备进行全方位调试过程中解决了插件质量问题,深度分析设备直流回路绝缘状况,确保在电源断开状态下进行,分析拨出逻辑插件背景下的系统保护装置基础,优化实际零漂值。在上述设备检查过程中,它希望对设备的保护定值进行校验分析,而校验对象中则涵盖了设备检查、断线相过流以及零序过流定值等内容。而在校验保护定值过程中可保证系统运行稳定安全;再者也需分析智能继电保护调试中的光纤通道调试内容,确保光纤通道调试指示灯被熄灭,在确认光纤通道连接正常基础之上分析变电站继电保护系统,体现网络通信流畅性。

在通道调试方面,它希望确保智能继电保护技术应用过程中光纤通道连接流畅,结合设备整体工作状态判断设备中光纤通道的连接无误且无警报。如指示灯显示有异常状态,则说明通道中状态计数并不恒定,所以对变电站通道调试过程中需要清洁设备光纤头,确保接口设备接地性表现良好。

在GOOSE调试方面希望对设备菜单栏进行调试,确保调试前配置大量GOOSE报文统计内容,优化通信状态,保证在任何警告信号中都能合理利用GOOSE进行调试,对其发送功能进行研究,以求实现对现场模块的有效调试。在这一过程中需要配送12个发送压板,辅助GOOSE调试发送功能与接收功能,确保光纤通道与变电站继电保护系统内部通信机制建设到位。

1.2 分布式电源接入

对分布式电源接入技术的分析应围绕工作原理与储电形式两点来谈。首先是对分布式电源接入工作原理的研究。分布式电源接入技术是不同于传统配电保护系统的,当分布式电源正常接入并网后,它所建立的配电保护系统是相对独立的。在地区电力系统中,该系统与普通系统彻底分离开,如出现任何用电故障问题,则主要利用到了自动转换装置来保护用电设备,确保分布式电源技术被合理应用于分布式电源技术体系中,建立并联运行状态机制。在地区电网独立关联运行模式过程中,需将电压调整到适当的电压伏数上,且顺利输入到当地系统中。

在分布式电源储电形式层面上,需建立分布式电源技术体系,实现连续性供电,在分布式继电保护系统设置方面提出大容量电能储备装置,确保分布式电源持续性供电。在这一过程中希望基于3种储能方式展开分布式继电接入技术操作:首先是物理储能,包括抽水、压缩等等储能方式;其次是化学储能,其中对蓄电池储能过程进行分析;再次是超导储能,希望利用各种零件建立超导体电阻技术体系,确保不同储能方式背景下建立连续性发电技术体系,分析超导储能机制,满足分布式电源接入技术的秒级技术应用[1]。

2 分布式继电接入技术对智能电网继电保护系统的影响分析

2.1 对继电保护系统的影响

传统配电系统采用单电源、辐射状结构系统,确保电能传输,建立对应的继电保护系统,优化改变原有配电系统结构,形成分布式电源技术体系,建立持续性发电机制。在这一过程中,需要电路支路中的分散电流作用进行分析,了解线路中所出现的电路故障问题,保证继电保护装置电流有效减小。在分析继电保护装置过程中,对故障信息进行及时反馈,建立配电系统保护机制。分布式电源接入配电系统过程中,优化线路相关问题,建立相邻线路中的电流增大效应,避免出现线路继电保护系统中所存在的误动现象,形成继电保护系统过度保护机制。换言之,需分析分布式电源持续发电量技术内容,建立继电保护系统适应当前电源的基本运作技术模式,解决用电困扰问题。

2.2 对分布式电源发电质量的影响

在采用分布式电源接入技术过程中,它希望围绕智能电网继电保护技术系统分析配电系统运行过程,对配电系统的发电质量实现良性影响:首先,伴随电压调控难度有效加大,需考虑接入分布式电源技术内容,最大限度提升配电系统发电量,结合持续性发电阶段对系统电力压力增大问题进行分析,了解其中所存在的电流不稳定状况。在配电网络建设过程中,需对电流过小问题进行分析,确保启动分布式装置重新发电,优化电网中的电压值浮动较大这一现实问题,对其中的高负荷电网线路进行有效处理,分析线路中所出现的电压值超标现象;再次,要分析谐波异常问题,参考分布式装置电子型电源进行分析,了解运行过程中所产生的谐波内容。主要是对分布式电源直接连入配电系统电流进行分析,分析电磁元件中的磁饱和现象问题,这会在一定程度上缩短零件的使用寿命周期。

2.3 对智能继电保护系统化的影响

在应用分布式电源接入技术过程中,需分析配电系统中的电路电流过大问题,解决继电保护系统中的现实矛盾。就传统配电装置应用而言,希望建立电网链接式结构,解决电流运行方向单一问题,分析智能继电保护系统中的逆向功率。在分析电流分支方面,需加强分布式电源装置来协调运行配电网络,同时对继电保护系统优化研究方案,确保继电保护系统的智能化发展技术有效优化[2]。

3 分布式继电接入技术在智能电网继电保护系统的实践应用技术要点

分布式电源接入技术在智能电网继电保护系统中发挥了重要作用,在解决配电系统电路电流过程中希望解决系统技术矛盾,优化传统配电装置,分析电网链接式结构内容,例如要解决电流运行方向单一、运行过程中所出现的逆向功率问题。从现实角度考虑,分布式电源装置中电流分支相对较多,在运行期间分析电流方向改变,强化分布式电源装置,建立与传统配电网络相互协调运行的分布式继电接入技术内容,满足继电保护系统的智能化有序发展[3]。

3.1 智能继电保护系统中的特殊技术实践应用

先进设备技术。采用了诸多新型材料,希望基于此扩大传统电网的电能传输性能,保证优化分布式电源电流传输质量水平提升。其中包括了网络间隔合并单元,它对断路器断开过程中分析了继电保护系统强行操作内容,建立了双套配套间隔故障,分析间隔合并单元的出口压板强行运行机制,确保母线设备运行到位。该单元能够解决智能终端故障,在智能终端变电站继电保护过程中分析开关控制机制,确保智能终端问题被合理解决,建立终端出口的退出运行系统,避免跳闸失灵问题出现。

传感控制技术。建立通信传感技术,它需要智能电网采用各种新型材料,扩大传统电网中的电能传输性能,保证分布式电源电流传输质量有效提高。其能够成为智能电网实现电网保护的最基本条件,在技术自愈性表现方面较强,可在实际运行过程中为智能电网建立电网感应效应,强化对电流运行的动态监控机制。在这一过程中也希望做到对反馈电路故障数据的及时构建,在采取相应技术手段过程中处理电路故障问题表现效果良好。

参考量测技术。其技术本质是对电路运行数据进行分析,综合反馈到智能电网中,采用参考量检测技术内容测量数据,体现数据准确性与实效性。在这一过程中需对数据的综合处理过程进行分析,进而建立完整的电路系统保护管理体系。

风偏检测技术。在配电网络区域扩大过程中需分析智能继电建设体系,分析其中所存在的诸多因素内容,如气象影响因素内容。这其中采用到风偏检测装置,结合配电网络主导线分析所采集到的气象参数内容,确保所检测结果能够客观反馈到指定技术部门(如电力部门),这也能为电路设计提供有价值参考依据。

3.2 智能继电保护系统中的电力故障修复技术实践应用

考虑到智能继电保护系统具有极高的灵敏性和安全系数,这些指标达成的基本条件就是建立故障的自动化管理体系,将故障电路隔离处理技术体系融入到系统装置中并展开相应检测工作。在这里采用配电系统确保智能继电保护系统分析分布式电源技术应用内涵,强化配电系统智能保护作用。在这一过程中,它希望减少继电保护系统中的某些误动现象,对电路中的诸多技术问题进行调整,采用到特殊计算模型,优化电路故障分析机制,有效缩短故障处理时间[4]。

3.3 智能继电保护系统中的保护技术实践应用

在针对智能继电保护系统的诸多保护技术实践应用过程中,则希望对分布式电源接入技术的诸多表现进行分析,例如追求对电力故障的精确甄别。分布式电路出现任何故障,需分析其故障电路中电量的增大情况,对线路中的多个功率方向相同问题进行分析与调整,合理化甄别电流大小并实施故障甄别。另外也需对电流大小与功率方向进行分析,配合直流输电线路端故障线路内容进行针对性处理,这一过程中就采用到了平波对抗器建立高评分量阻抗界面,如此可实现对区域内短路高频分量的有效降低控制,建立单端高评分量直流线路,满足配电系统保护要求。

如存在中性点分直接接地系统,则需对其接地状态进行分析,解决故障电路中的电流补偿不到位问题,了解单相接地故障中所存在的电路保护设置内容。就这一点来讲,需分析其相关实验内容,建立智能继电保护系短期继电保护检测机制,对电路保护中的新型保护方式进行研究。例如分布式电源接入中的电路出现故障问题,就要基于电路最后电流值来测量最小参考依据,确保智能继电保护满足选择性保护原理要求,同时对后备保护系统反馈信息实施针对性筛选,在后备保护系统中建立针对性故障解决机制,保护系统线路。

在增加智能电网继电保护系统保护功能方面,主要需对故障线路中的断闸技术点进行有效处理,避免相邻电路出现过电流通过问题。换言之,就是要避免相邻电路过分保护问题,结合这一问题,要确保分布式电源接入技术应用到位,建立电路检测装置,保护跳闸功能联合设计到位。另外也要对电路保护装置中的电流过大状况进行针对性检测,如出现断路保护问题则需完善传统继电保护基础,采用差动保护原理。在这一过程中要设置电磁内容,分析电流互感器,有效减少继电保护装置误动内容。要合理分析智能继电保护系统中的保护功能内容,有效规避分布式电源系统中所存在的电流功率不平衡状态问题[5]。

最后要分析智能电网继电保护系统中的分布式电源接入光伏并网方案,对新区公网配电网规划内容进行分析,建立新区光伏并网方案。例如居住区内建筑采用屋顶光伏电源单元,则需同时配备智能电网继电保护系统中的逆变器,并在建筑内配置配电箱并网(0.4kV)。主要选择在就近智能电网继电保护系统位置安装10kV箱式变电站,并配置低压侧内容,如此可实现电能就近消纳,满足光伏发电网并网方案技术要求。如此设计可有效扩大光伏发电规模,要对示范工程内容进行调整,保证建立利用太阳能电池板的分智能电网继电保护系统,对光伏发电技术内容进行有效调整,采用启发式优化方法。

在这一过程中,需结合分布式电源智能配电网渗透分布式电源接入光伏并网技术理念,提出更为先进的启发式优化技术方法。基于该方法可建立光伏发电分布式能源随机性优化算法,结合规划年负荷构建参数模型。这一过程中需对待选供电组合输出功率状态进行分析,比较满足小时运行约束条件状态下的启发式优化方法。大体来讲要做好以下3点工作。

要设定分布式接入电源,对其装机容量、装机类型进行分析,同时设定不同类型的分布式电源最大投入量。在这一过程中要分析配网内负荷需求,了解分布式能源分布特征;需计算出全年的小时负荷状态,建立负荷模型,分析其中数据内容,建立分布式电源接入技术基础,构建仿真分布式电源,分析仿真分布式电源输出功率值;结合仿真计算结果对分布式接入电源运行状态进行分析,了解其负荷情况与输出功率状态,基于各个数据初值来构建分布式电源组合,如此可满足运行约束条件组合。主要是参考每小时组件输出功率计算投资运行状态[6]。

综上,就目前阶段而言,智能电网继电保护系统如若希望实现稳定高效率运行,还需深度研究分布式电源接入技术,分析其在配电系统中的持续性运行时间,结合分布式电源对机电系统进行有效保护。当然也需强化故障线路保护机制,了解系统配电应用内容,对传统配电系统结构进行调整,不断加速我国绿色能源开发技术应用进程。

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