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智能电网环境下的继电保护分析

作者

周月红 毛媛媛 毛悦

国网甘肃省电力公司庆阳供电公司 甘肃 庆阳 74500 湖南大学 湖南 长沙 410000

一、智能电网的特点

具体而言,在智能电网中,最基础的技术是信息化技术,它将电网运行中的所有信息,有效地集成起来,从而为实现信息的共享创造条件,提升资源信息的利用率。数字化技术在电网中得以应用,促进电网智能化的实现。智能电网能够定向定量地对电网的特征、形态结构进行描述,从而能够更加准确和高效地采集和传输电网信息。实现电网的智能化,还将自动化控制技术充分应用起来,以便促进电网的高度智能化,这样公司的技术管理水平也能得到有效的提升。智能电网还能够实现电网、电源以及用户三方之间的互动,使彼此之间协调发展,综合来看,这种电网具有经济高效、稳定可靠以及友好互动的特点等。

二、智能电网环境下继电保护的意义

在我国,人口具有基数大、总量多、增长速度快等特点,因此我国社会对于电力的需求也在不断地增长。除此之外,随着我国城市化进程的加快,城市地区的用电需求也在不断增长。因此我国供电企业当前正面临着巨大的供电压力,而智能电网的建设正是缓解当前供电网络的压力,提高电网的运行效率,增大供电量。经过长期以来的不断研究和努力,我国智能电网的建设已经获得了较大地进展。但在智能电网建设不断取得突破的同时,也存在一些不可忽视的问题。与传统电网相似,智能电网也会出现一些故障以及失效的情况,而机电保护技术正是一项可以有效改善这些情况的技术手段,提高智能电网运行过程中的安全性及稳定性。继电保护技术的主要作用是电网发生突发性故障或是失效时,自动对故障的设备进行切除并及时发出报警信号,提醒相关工作人员及时对故障进行处理,尽快使电网恢复正常运行的状态。智能电网环境下的继电保护,其存在的主要目的就是为了维护智能电网运行的安全,保障电力用户在用电过程中的安全,同时也降低供电企业在供电过程中承受经济损失的可能性。总的来说,在智能电网建设的过程中,继电保护技术具有十分重要的地位。

三、继电保护技术的核心技术

3.1 单元件保护技术

单元件保护技术属于典型的智能电网继电保护技术,这类技术以交直流线路、变压器、发电机的保护为主要内容,通过改良传统元件保护、采用新原理算法,即可适应智能电网环境下的继电保护需求变化。在交直流线路的继电保护中,技术主要用于解决故障测距误差大、选相失败、主保护行波保护受制约等问题;变压器保护的重点为励磁涌流识别,以此基于新原理、新技术实现变压器内部故障分析计算和保护;发电机保护主要围绕匝间短路保护展开,更加精确化的灵敏度校验、整定计算、保护方案设计,以及超大容量机组保护运行特殊性同样属于发电机保护关注的焦点。值得注意的是,单元件保护技术可配合智能传感技术、保护重构技术一同应用,单元件保护技术的实用性可由此实现长足提升。

3.2 智能传感技术

对于智能传感技术而言,智能传感技术主要是在智能电网环境下对继电保护技术进行信息的采集并且创造很多的便利条件,而且对于所采集的信息也是非常的可靠,具有稳定性,这就使该项技术在智能电网的环境下使继电保护技术能够得到充分的发挥。并且针对变电技术的保护来说,不仅仅要改变电压其中要有的电压和电流,并且还要重新的设置一定的参数,在这种情况下,主要的包括了电流,电压和温度的传感器这几个方面,通过智能的传感技术可以使继电保护技术得到有效的保障。

3.3 广域保护技术

运用广域继电保护技术,在电网运行中可更快检测出问题所在,并利用智能技术手段进行解决,在对继电保护中更具高效性。其主要原理是通过对广域中的信息进行读取,分析其数据是否准确无误,从而达到对电网运行更好保护与监控。其主要优势为对电网运行能够实现有效的自动化管理,在一定程度上加快了智能化管理,使电网在运行过程中得到更有效的保护。并且在对电网运行的保护过程中,其反映速度比较快,对信息的分析能力较强,能及时发现存在的问题并运用自动化技术做出相应的处理。

3.4 保护重构技术

保护重构技术的亮点是使得升级后的智能电网既有灵活性的同时又兼具稳定性。下面将具体展开其应用过程,分析其相对于传统系统的优势:(1)传统继电保护系统运行模式固定单一,修改整定值需要花费巨大的工作量,而使用该项技术后,提高了其灵活性,能够应对不同电网的运作模式。(2)该技术实现应对电网结构变化的方式是,通过在线的形式对保护系统配置与重组。(3)除了对电网整体的重构保护,该技术也能够细化至设备的内部,时刻关注元件的状态并及时反馈,排查可能存在的隐患,实现对风险的及时控制。(4)即使在继电保护不能正常工作的状况下,保护重构也能发挥作用,用可正常工作的系统替代故障系统,使其保护功能继续运转,免去了人工维护检修的流程。其自我修复功能的完善减少了整体电网瘫痪的可能性,大大提高了电网的稳定性。

四、智能电网环境下继电保护技术的发展趋势

4.1 数字化发展

随着社会发展对于电力需求的不断增长,智能电网需要根据具体需求情况的不同及时进行调整和升级,随着新系统技术的不断发展和进步,数字化发展成为继电保护技术成为主要发展趋势,测量手段和信息传输的变化情况都是其主要表现。由于当前智能电网具有对于数字化依赖性较高的特点,所以相对而言,继电保护技术的实现与信息采集和信息分析相互关联。从当前现状来看继电保护技术趋于数字化发展的表现还体现在以下方面:(1)智能电网中的互感器和数字接口都已经完成了向数字化的转换。(2)光纤技术在电网中的应用也十分广泛,曾经传统电网中的状态量和模拟量等也都由数字信号替代。从这些方面来看,沿着数字化发展的趋势继续前行,继电保护技术的发展速度将得到更大程度的提高,并且其信息传输和互感器测量等将变得更为精确。

4.2 广域化发展

继电保护技术不断发展,会逐渐实现广域化方向的发展。广域化保护,就是对多种类型的设备和多点信息进行采集,具有更高的灵敏性,大大扩大保护的范围。分布的方式除了集中式和分布式,还借助站域中双方彼此结合的模式,对系统中的故障进行全面的检测,即使电力系统运行方式发生了变化,广域保护也能准确、全面以及系统地开展工作,保证电网运行的稳定和高效。

五、结语

如今,我国的智能电网技术在不断加强,对继电保护的相关技术也相对较为严格,因此,相关供电企业应结合自身的实际发展情况,对智能供电系统中出现的问题进行分析研究,加强网络建设在继电保护技术中的应用,从而保证智能电网建设的稳定性发展。

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