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基于智能电网环境探究继电保护的系统构建

2015-10-21饶凌

科技致富向导 2015年1期
关键词:系统构建继电保护电网

饶凌

【摘 要】继电保护是电力系统的主要组成部分,对电力的发展起着重要的作用。随着经济的发展,对智能化电网也有了更高的要求,如何构建智能化电网就是要保证继电保护技术系统智能化,这也是今后电力系统发展的方向。但在建立继电保护系统的时候也会有遇到很多问题和困难,就要通过不断的研究和分析,找到一个合适的出口这也是构建继电保护系统的关键。本文通过分析在智能化电网环境下构建继电保护系统的现状,以及存在的问题,并为构建继电保护的建设提供一定的参考价值。

【关键词】智能化;电网;继电保护;系统构建

继电保护是实现电力网络及相关设备监测保护的重要技术,该领域的长期发展趋势是计算机化、网络化、智能化,以及保护、控制、测量和数据通信一体化[1]。但智能电网均采用了大量的新技术,这些新技术对继电保护不仅是机遇也是挑战,面对这两种不同的方向,继电保护该如何构建继电保护系统,这也是此研究要解决的问题。本文章详细阐述了继电保护为了更好的适应智能电网的需要而发生的一系列变化,并分析智能电网环境下继电保护构成的对策,以及对智能电网条件下继电保护系统构建的前景。

1.我国智能电网环境下继电保护系统的主要构成部分

为了适应智能化电网,继电保护系统的建设也必须满足电网的要求不断的发生着变化,这些变化也是建设智能化电网对继电保护系统的考验,不能很好的适应智能化,继电保护的路就会很难走,而且会被经济的大潮吞没,为了生存必须进行改革。目前继电保护系统的构建组成主要有以下几部分:

1.1保护装置及相应的保护设备

这些装置和设备必须能够快速隔离故障、自我恢复,避免大面积停电的发生。但目前这些装置和设备只是保护自己对象不被破坏,不能更好的保护其他系统,因此,这样的设置不是很广泛,很狭隘,不能真正的起到整个系统的保护。这种保护设备就会显得太单调,不能很好的适应智能化电网的要求,因此必须进行变化,不然就会被淘汰。

1.2为适应智能化电网的要求而构建的实时监控装置

这种装置主要是利用传感器对发电设备、输电设备、配电设备、供电设备等关键设备来完成的。通过智能化电网提供这些信息可对电网的运行状况进行实时监测,并将监控获得的数据信息通过网络系统进行收集、整合和分析。从而实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正[2]。

2.我国智能电网环境下对继电保护系统构建的要求

2.1要求继电保护必须要有完整的功能

完整的功能是继电保护系统进行构建的目的,因此,对于构建后的继电保护系统,具有原来继电保护系统就有的全部功能,同时这些功能比原来的保护系统的功能更优越。在一些比较紧急的情况下,能够将保护系统中的一些相关的功能进行启动或关闭,确保整个系统能在安全的状态下运行。

2.2要求继电保护必须快速构建

对于一些暂时性的系统,在脱离继电保护的情况下,就会出现保护不能正常运行,而这样就会导致大面积的电力故障,不仅影响到人们的正常生活,而且还会带来经济的损失,因此,继电保护系统构建的过程中必须快速、可靠,需要对多种继电保护进行构建,而且能进行同步构建处理,这样就能确保构建能够在短时间内完成,最大限度的避免大面积出现电网运行障碍。

2.3要求继电保护构建经济、可靠

继电保护进行构建的目的是为了增加更多的保护功能,因此在构建的过程中确保个性指标必须达到要求的标准,而且要可靠,同时也要保证建设的过程中更经济,为国家节省资源,从而确保构建的经济性,这样就能更好的满足电网运行需求。

3.我国智能电网环境下继电保护面临的挑战和机遇

3.1继电保护面临的挑战[3]

继电保护面临的挑战主要包括超/特高压互联大电网对继电保护的影响,继电保护的电力电子设备产生的故障对电流造成影响,还有就是继电保护需要和电网的控制策略相协调配合方面存在的协调问题,以及网络拓扑和运行方式多变使定值配合式保护失去了生存环境等方面对继电保护都是一种挑战。

3.2智能电网建设给继电保护带来机遇

智能电网的发展也为新型继电保护的研究应用提供了平台[4]。信息采集方面,我国到目前所有500kV变电站和大部分220kV的变电站的继电保护设备都安装了,并进行同步相量测量单元(PMU)以及广域测量系统(WMAS)。WAMS/PMU能够实现广域电网的在线同步测量,数据更新速度可缩短到几十毫秒,能够实现同步信息的继电保护功能。

信息通信方面,目前我国电网500kV及以上的光纤覆盖率达到了100%,220kV覆盖率为99.2%,110kV覆盖率为93%,形成了以光纤为主要介质,以分层分级自愈环网为主要特征的电力通信专网。基于IEC61850标准的数字化变电站实现了站内一次设备的数字化和二次装置的网络化,全站具有统一的标准平台,能够方便地实现信息共享和互操作[5]。保护系统的高速、实时、可靠的信息通信条件已经具备,这也是继电保护的机遇。

除了以上信息的成绩外,智能电网的信息平台还将一些局放监测、覆冰监测、雷电监测等多种信息系统运用到继电保护上。这也是未来继电保护系统中必须要考虑的问题,不但要满足智能化电网的要求,又要将这项任务圆满的完成,即是挑战也是机遇。

4.智能电网环境下的继电保护系统构建的对策

4.1不断的强化继电保护在故障诊断的功能

构建继电保护系统的目的主要就是将其功能不断的服务于智能电网的运行,因此,在构建继电保护系统方面就必须对智能化电网出现的一些异常以及一些故障进行诊断,并做出相应的对策,同时还将一些看不到故障进行诊断,避免一些微小的错误引起的故障,发现故障后能及时的采取有效措施进行优化处理,并保证智能电网的正常运行。因此,通过构建继电保护系统,能够在很大程度上减少其出现故障或异常,也避免了电网事故扩大,影响到整个电网运行,从而极大的提高了电网安全水平[6]。

4.2在不断的研究中进一步完善系统功能

继电保护系统的构建的目的除了要实现系统自动化诊断及维修,还要对系统进行优化达到更完整的系统功能,从而更好的满足系统运行需求。但随着各种高新技术的发展和应用,对于智能电网运行的要求不断升高,对于继电保护系统的功能服务要求也越来越高[7],因此,在继电保护系统的构建过程中,不仅要维护好现有的系统功能,还要进一步完善相关的系统功能,这样才能在电力运行中发挥正常的功能。从而实现对智能电网的有效保护,最大限度的提升功能应用科学性、合理性[8]。

5.结束语

我国的智能电网的建设是在不断的进步,相应的继电保护也应该得到相应的构建,不然就会对电网不利。智能化是是电力系统的一次重要变革,是电网未来的发展方向。随着智能电网建设的不断推进和相关研究的深入,继电保护系统也要适应电网需求不断的向智能化方向发展,跟随电网建设的步伐,为智能电网建设提供技术支持,发挥最大的功能。 [科]

【参考文献】

[1]李峥.浅谈智能电网继电保护[J].通讯世界,2014,上月刊,65-66.

[2]薛鹏程.智能电网环境下继电保护的发展现状[J].信息技术,299-300.

[3]张保会,郝治国,柏志谦.智能电网继电保护研究的进展及保护功能的发展[J].电力自动化设备,2010,30(3):34-36.

[4]賈啸波.智能电网中继电保护系统的相关探讨[J].应用技术,253-254.

[5]李宇青.面向智能电网的继电保护系统构建[J].科学之友,2013,4:30-31.

[6]王增平,姜宪国,张执超等.智能电网环境下的继电保护[J].电力系统保护与控制,2013,41(2):13-18.

[7]尤存,张宇.智能电网对继电保护的影响研究[J].技术研发,2012,19(8):144.

[8]王涛.基于智能电网特性的继电保护技术的应用分析[J].中国新技术新产品,2014(6):87-88.

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