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智能电网背景下的继电保护新技术研究

2020-01-08李渊邱洪杰

中国电气工程学报 2020年20期
关键词:保护技术智能电网继电保护

李渊 邱洪杰

摘要:如今,我国的智能电网在扩展与创新的历程中奋力前进着,有关电力建设与系统维护的技术研究在逐步趋于成熟,并且在生活中应用也更加稳定。而在此期间继电保护装置在电网智能开发的过程中占据不可替代的地位,并且依照其独有的智能化、信息化优势,得到了较好的用户反馈,也在为电网如何更加稳定发展和运行提供了保障。作为保障电力系统正常运行的关键技术,继电保护对于电网的未来发展和建设产生重要意义。

关键词:智能电网;继电保护;保护技术

1智能电网的概述

我国的智能电网在当前处于发展的初级阶段,随着研究的不断深入,理论知识上的不断完善,智能电网也正处于一个逐渐完善的阶段。智能电网的基本定义为技术体现信息化、交互化、自动化和数字化。相比与传统的电网,智能电网具有如下优点:抗干扰能力,由于智能电网当中安装着传感器,能实现对于外部的持续监测和观察。当受到严重的外部环境干扰或者自然灾害等问题时,能快速的实现自动报警,减少外部的干扰问题;结构合理,包含发电和储电的多种形式,例如将太阳能转换为功能性的分布电源等;实现公开化的电价。在智能电网中有着较高的信息化,能够实现信息的共享性,用户直接参与电价制定或者查看等方面,从而实现有效的监督,保证电价的公开性和透明化。

2智能电网背景下的继电保护新技术研究

2.1智能传感技术

在应用智能传感技术的时候,为了能保证继电保护与信息上的采集系统能够更加的便捷,还能进一步确认继电保护技术其自身的技术能够得到充分的发挥与利用,结合变压器在保护方面来说,其不仅能够在在变压器侧来装备相关的传感器系统,还能保证振动传感器、温度以及传感器与流量传感器的应用装置,并且尽量发挥出传感器自身的监测与控制方面的功能,从而进一步保证继电保护的作用。同时通过对智能传感器的检测作用,实现对相关的数据进行实时监测,而在了解完成相关设备的运行情形之后,进一步实现避免外部环境的干扰,这样也可以为后来的仪器提供一定的保护作用与相关的依据。由于智能传感技术属于一种相对效率比较高的技术,因此,其对于在收集继电保护相关的信息的过程中,意义重大。

2.2超高压交直流电混输技术

随着用电量的不断增加对电网建设规划提出了更高的要求,促使电网建设结构也逐渐完善,从而为其在超声高压的交直流混输技术的应用提供了巨大的技术优势。同时也就要求继电保护技术不断进步,满足电网建设的发展要求。在超高压交直流混输技术的实际应用中,如果电网系统在运行过程中出现相关问题,并且暂态的特点比较显著,谐波分量处于增长的状态,就要求继电保护系统中的互感器性有更高的性能。由于电网系统具有的较为复杂的特点,所以电网系统需要将谐波作为继电保护的重要根据。例如,电网继电保护中的保护变压器,以往对二次谐波的参考标准,主要是通过判断系统运行是否正常。

2.3电力电子技术

电力电子技术主要包含了交直流柔性输电、高压直流输电和定制电力等多个方面的内容,在智能电网中有了十分广泛的应用。近年来随着科学技术的快速发展,很多新技术逐渐投入使用,为新形势下的继电保护提供了强大的技术支持和保障,从而促使我国的继电保护技术得到进一步的发展和完善。

2.4信息通信技术

信息通信技术是促使智能电网发展的关键技术所在。随着近年来通信技术的快速发展,很多的新技术逐渐被发现并得到了应用,为电力设备提供了较强的技术支持。

2.5可再生能源并网

智能电网十分突出的特征,就是能够实现以风电、光伏等为代表的新能源大规模的融入其中。新能源有着清洁高、效率高并且可再生性强的特点,但是由于新能源当中存在着一定的不稳定性,再加上并网技术不够健全等因素,在接入电网额过程中可能会导致电的质量受到影响或者给电网的正常运行带来一定的故障影响。以风电为案例进行说明。当风电接入到了电网当中以后,接入点的下游电流保护会产生一定的助增电流,从而导致保护勿动,影响电流保护的效果。同时在风机接入以后,还会存在方向电流,导致保护反向勿动。此外不同类型的风机和工作状态等会导致出现不同的影响。实际接入的过程中一定要全面的考虑这些问题,及时优化,促使其能真正的得到应用。

2.6电力电子原件技术

随着智能电网的不断发展,电网运行过程中所需要的电力电子原件等也得到了充分的使用。由于电力电子原件的开关频率比较大,在系统的应用过程中会初选一定的谐波,从而给电网的运行造成困难。因此在进行继电保护装置设计的过程中尤其要重视电力电子原件所产生的谐波,从而实现稳定性,解决当前电力电子当中存在的问题。

3智能电网背景下的继电保护技术未来发展

3.1输电灵活性

随着电力电子技术的快速发展,当前已经有很多新技术和设备得到了广泛的运用,例如电能质量控制装置和补偿装置等,这对输电过程中的灵活性提升产生了重要的作用,有效的提升了输电效率。在电力系统输电中有着交直流混合输电特点,这对电力系统中的非线性可控原件的广泛使用带来了积极的意义。这些非线性原件的使用让智能电网在暂态过程中与传统的电网之间呈现出了明显的差异性。电网的运行方式灵活性再加上智能电网的暂态过程复杂性,给继电保护提出了更高的挑战。因此在未来的发展中一定要积极的提升输电灵活性,促使继电保护的效果能得到真正的展现。

3.2数字化和网络化

在未来发展中,智能电网最为明显的一个方向就是数字化方向。当前阶段的智能电网中已经包含了数字化内容,给智能电网带来了一定的积极意义。在未来发展中传统的交流互感设備势必会逐渐的被取代,电子互感器将得到广泛的应用,从而达到提升工作效率,减少设备维护工作量的目的。随着近年来网络的快速发展,电力系统也逐步的步入了网络化时代。首先,在信息的获取方式上产生了极大的变化,变电站的网络化建设实现了在保护自设备的同时也能实现信息资源的共享性;其次,在信息的传输方式上产生了变化,网络化发展使得控制信号在整个电力运行系统当中的速度和精准度得到了明显的提升。

3.3整定自动化

当前,我国的智能电网继电保护已经实现对线路与各种设备进行良好的整合和保护,对电力系统的运行中的信息进行综合,从而提升继电保护的科学性和精准度,为电网系统的协同保护提供可靠的保护。

4结语

总之,继电保护是维护电网运行安全性和稳定性的重要基础,近年来在智能电网下得到了快速的发展。但就当前情况看继电保护仍然有着很大的发展空间,对此还需要相关人员不断的进行研究,实现继电保护的进一步发展。

参考文献

[1]李筱茹,孙永鑫.智能电网环境下电力系统保护新技术的研究与探讨[J].山东工业技术,2018,(8).

[2]李强,蔡冬梅.浅析电力系统继电保护运行要求及新技术的应用[J].科技创新与应用,2017,(7).

[3]高嵩,胡正武.智能电网环境下继电保护技术及发展趋势分析[J].科技创新与应用,2017,(8).

[4]李伟,任志强.智能电网继电保护技术及其应用探究[J].电气时代,2018,(12).

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