基于智能电网环境下的继电保护

基于智能电网环境下的继电保护

(国网蒙东检修公司变电运检中心二次设备检修028000)

摘要:在我国当前的发展中,电力发挥的作用越来越大,这对电力系统的供电稳定性提出了新的要求,所以当前智能电网技术获得了充分发展。基于对智能电网概念的研究,结合对继电保护技术发挥功能的了解,本文对继电保护技术进行了全面分析,并提出了相关技术在智能电网中发挥的具体作用,以达到提高智能电网运行稳定性和安全性的目的。

关键词:智能电网;继电保护;电力设备

引言

在电网的运行过程中,常见的两种故障包括硬件故障和非硬件故障,通常情况下,非硬件故障的发生几率更高,并且一些故障会对电网的运行状态造成重大影响。对于这类故障来说,可应用智能电网中的继电保护系统对电网系统进行防护,继电保护系统能够通过对相关技术的应用,独立排除这些故障,极大缩短了非硬件故障引发的断电时间,提升电网的供电稳定性。

一、智能电网概念以及继电保护原理

(一)智能电网概念

智能电网最简单的定义为,在传统电网建设的基础中,在系统中融入通信技术、计算机技术、网络技术等建成的一种智能化电网系统。在电网系统的运行过程中,能够实现对电网运行状态的有效检测,当电网发生故障时,检测系统能够第一时间对产生的故障类型进行分析,当发现为硬件故障时,将通过通信系统向电力企业发出警报,对于非硬件故障时,会通过对相关设备的控制进行故障排除,在该系统的运行过程中,能够从根本上提升系统中的非硬件故障的排除效率,充分提升了电网的供电稳定性[1]。

(二)继电保护原理

在智能电网的运行过程中,继电保护系统会实现对电网运行状态的全天候全时段监测,在该技术发挥作用的过程中,会在智能电网系统中设置各类专用传感器,这些传感器会对数据进行收集和记录,并通过系统中的通信设备将数据传输到控制中枢中,由控制中枢对这些数据进行整合与分析,当系统发现采集到的数据与设定值有超出标准值的偏差时,会对相关设备的运行状态进行控制,以改变电网的运行转态。另外在电网的运行过程中,会由于一些原因产生潜在故障,这种潜在故障也会引发重大事故,这些潜在故障会改变电网的运行状态,继电保护技术能够通过数据分析发掘这些故障,并对故障进行修复。

二、基于智能电网环境下的继电保护措施

(一)广域保护技术

广域保护技术是指对电网中的相关系统区域进行全面的数据采集,对这些数据进行全面的分析与研究,并找出电网中存在的故障[2]。在当前的电网系统中,设备应用数量逐渐增多,并且线路更加复杂,系统中存在的故障和问题能够对整个区域的电网系统运行状态产生影响。通过广域保护技术的应用,能够提升故障分析的科学性与合理性,在该技术的具体应用中,要对整个电网系统进行合理划分,例如可分为设备区域、线路区域等,并在终端设置传感器,以故障的表现类型为切入点,在控制系统中设置标准值,当发现检测到的数值超出标准值时,由控制系统对故障类型进行分析,当发现故障为非硬件故障时,对系统中的相关设备进行控制,修复电网系统中的故障。

(二)重构技术

在继电保护系统的运行中,需要保证该系统能够正常稳定运行,这就要求该系统能够具备基本的重构能力。重构能力的一般概念为,在继电保护系统的运行过程中,能够实现信息记录、信息分析以及系统设备重构,可以说重构技术是系统正常稳定运行的重要保障。在该项技术的应用中,为了保证系统的简洁性,不能在系统中设置大量的传感器进行数据收集,所以在系统设计时,该系统需要能够与通信系统进行有效连接,在系统的关键设备上设置相关传感器,当电网的控制中枢发现继电保护系统中出现问题时,会自动切换系统线路和设备,常用的切换方式为自动切换到备用元器件上,从而保证该系统能够稳定运行。

(三)传感器技术

智能电网相较于传统电网,创新点在于能够实现对电网中数据的自动收集,并对数据进行传递,由控制系统进行故障排除,而在数据收集的过程中,需要大量应用传感器。在智能电网中,传感器从功能上可分为两种,一种为安全保障传感器,常见的为烟雾、温度传感器等,这类传感器通常设置在配电柜等具备封闭空间的设备中,对这些设备的运行状态进行监测,防止系统中硬件故障对整个系统造成过大影响。另一种为电网运行状态监测传感器,例如在线路中设置电压、电流监测传感器,这些传感器在运行过程中,能够收集并记录电网运行中的各项参数,并通过通信系统将收集到的数据传输到控制中枢,通过数据比较探究系统中出现的故障,并在系统的控制下对故障进行有效排除。

(四)仿真与决策技术

在继电保护技术的设计和应用过程中,需要由决策系统对系统的运行状态进行分析,并根据数值的变化探究电网的运行状态,所以在继电保护技术的应用中,一项重要技术内容为仿真技术。在该技术的应用中,专业人员将根据电网的运行情况对电网中的各类数值进行仿真,从而找到电网的运行阈值,并将这些参数输入到决策系统中。同时传感器收集到的数据也会传入到决策系统中,由决策系统进行数值比较,当发现收集到的数值与设定值差异较大时,决策系统会自动对电网系统进行控制,以排除系统中存在的故障。

(五)通讯技术

智能电网的通讯系统在继电保护中发挥了重要作用,在该技术的应用过程中,能够将传感器收集到的数据提交到决策系统中,另外对于故障检测结果来说,也需要向供电单位中进行传递,让单位能够对电网系统中的故障类型有更为全面的了解。在该项技术的具体应用中,对于电网的地面设备,可通过局域网的方式进行数据传递,由决策系统进行故障排除,对于电网中的线路通信系统,可以通过无线传输的方式进行数据传送,这种方式能够提升数据传输效率,并让降低系统的建设成本。需要注意的是,通讯系统的建设过程中,需要做好该系统的抗干扰工作,保证信号传输的精准性,让继电保护技术能够充分发挥应有功能。

结论

综上所述,在智能电网的运行过程中,继电保护技术能够实现对电网运行状态的全天候监测,并对电网中的相关设备进行调整,提升电网的供电稳定性。在继电保护技术的具体应用中,需要合理应用通讯技术、仿真与决策技术、广域保护技术、重构技术以及传感器技术,这些技术构成了数据检测、传输、比对、决策的一体化系统,让电网具备故障排查和检修能力。

参考文献

[1]李思明,王宇翔.智能电网环境下继电保护面临的问题分析[J].科技风,2018(31):161.

[2]李苏.试论智能电网环境下的继电保护研究[J].科技与创新,2018(18):59-60+63.

作者简介

王会敏(1970-10-25),女,籍贯:通辽市科尔沁,学历:本科,职称:副高,研究方向:继电保护及自动化。

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