基于智能电网环境下的继电保护研究

基于智能电网环境下的继电保护研究

(国网山西省电力公司朔州供电公司山西朔州038500)

摘要:随着我国电力系统的快速发展,智能电网的覆盖面越来越广。继电保护技术在实际应用中保障了智能电网的稳定运行,为人们长久、稳定地用电起到了重要作用,是整个电网运行的保障。然而,各种新技术的应用对继电保护技术提出了新的要求,继电保护技术面临革命性的变化,运行方式的灵活和设备特性的变化都是给继电保护带来新的挑战。电力企业也应不断对继电保护系统进行技术研发和优化,满足智能电网运行升级的需求。

关键词:智能电网;继电保护;研究

引言

在我国电力体制的改革中,智能电网作为符合经济时代发展的新兴电网环境,必然会对我国的电力事业产生积极的促进作用。在现代化智能电网的建设环境中,继电保护作为电力系统中重要组成部分之一,也要随着智能电网的应用而不断改善,提高其可靠性和安全性,以保证电力系统能安全、稳定的运行

1.智能电网的组成

由电网基础体系、电网技术体系、智能服务体系、电网规范体系,此4部分共同组成智能电网、其中,电网基础体系作为智能电网的重要物质载体,确保其运行可靠运行的重要基础,在智能电网中占据着十分重要的地位;电网技术体系则是智能电网重要的基础支持,其主要是利用先进的通信技术、控制技术、信息技术,以实现智能电网的智能化;智能服务体系则是确保智能电网高校、经济运行的关键所在,是实现资源、能源最大化的重要基础所在,并为用电客户提供必要的智能化服务;而电网规范体系作为智能电网的制度保障体系,它制定了智能电网在管理方面以及技术方面的标准与规范,还构建了一系列的认证与评估体系。

2我国智能电网建设面临的问题和挑战

2.1继电保护面临的问题

由于我国特殊的地理环境导致我国在进行智能电网建设中面临诸多问题,一方面是由于能源分布不均匀,需要建设远距离、交直流混合形式的由超高压甚至输电构成的大电网;另一方面是由于新能源发电具有一定的周期性,因此波动性新能源电力以规模化接入电网是新能源入网的主要利用方式,同时新能源电力缺少就地平衡的互补电源,造成比较严重的资源浪费。另外由于我国人口众多,电能使用的需求量比较大,但是居民用户的配电网发展相对滞后,缺少需求侧对电网的支持响应能力。

2.2继电保护面临的挑战

一方面是大电网以及超/特高压对继电保护提出了更高要求,智能电网的主要特点就是大电网以及超/特高压。特高压电网在发生故障的时候会产生比较大的谐波分量,对继电保护的可靠性和快速性产生影响,有时候甚至会造成保护误动作;同时智能电网的线路分布跨线障碍以及电网之间的相互影响会给继电保护的故障计算分析造成影响,容易产生分析误差;另外智能电网对于继电保护装置的相关设备有更高的要求,需要进行相应的更替升级。另一当方面是智能电网的相关电子设备对系统的故障电流造成影响,给继电保护系统的运行增加难度;电网的升级要求继电保护系统进行相应的升级,与智能电网进行协调。

3智能电网继电保护技术

3.1广域继电保护技术

广域继电保护技术是指在运行中,把一个子域当作主要分析单位,有效采集每个子域内的继电保护信息,并在域内及域外基础上作出有效判定。实现自动化控制是广域保护技术在智能电网安全运行中的较大优势。广域继电保护技术能够与智能电网配合,极大地加快保护动作的运作速度,从而提高继电保护的效率。其具有较高的自适应判断能力和保护能力,智能性较高,对电网故障的判断和恢复有较好的应用。

3.2保护重构技术

保护重构技术的实施主要是针对继电保护系统自身。为了与智能电网的结构相符,对在线配置进行了重组,从而大大优化了继电保护效果。优化后的继电保护系统能够对每个系统元件进行实时监控,发现故障隐患或失灵元件后,为了保障继电保护系统的正常运行,能够智能化地替换。这种系统的自我故障发现和自我治愈是智能化的突出表现。继电保护的自我治愈能力为智能电网的稳定运行起到了巨大作用。

3.3新型智能设备的应用

在智能电网运行中,新型智能设备能够自行对设备运行的健康状况进行分析。其智能化程度往往超出人们的预料。这就需要为智能电网配备一个更加智能化的控制设备,保证对系统中各个元件的有效管理。当然,这个控制设备要有较大的覆盖面,不是针对其某个段落,而是需要覆盖整个智能电网系统,包括电力能源的发出、输送、转换以及使用等。在智能电网的建设中,电压传感器被发现是较好的载体。在智能设备上安装智能传感器,能够使其自主、及时地收集数据,实时地对电网状况进行分析判断,作出智能化的评估工作,最终为故障维修人员提供准确数据,最大限度地提升继电保护系统的工作能力。

4智能电网中的继电保护策略

4.1电网数据的实时性控制

在智能电网建设中,继电保护技术的自身特性使其具备良好的检测和控制能力。但将继电保护装置应用于智能电网中时,就需要对实时监测的数据进行充分分析,这就造成了继电保护装置过多。现实中,为了提高电网的运行效率,数据监测控制大多采用同步交互的方式,这样能够有效确保继电保护技术在电网中的运行同步,最大限度地发挥继电保护技术的优点,提高电网的运行效率,并精确控制电网数据。

4.2优化继电保护建模参数

在继电保护系统中,建模参数的依据是控制变量。在分析继电保护配置的基础上,利用建模设计出备用的保护形式,并作科学的规划配置。这样能够有效促使继电保护具备策略智能化的优点。这种优点往往体现在智能电网发生故障的情况下。因为智能电网中有大量的电气数据信息,一旦发生故障,就容易对继电保护造成感染,使继电保护系统出现异常数据和错误反应,影响其正常工作,所以需要后备保护的继电保护技术。该技术能够在智能电网发生故障时作出自动隔离的反应,保障继电保护的严谨性。对继电保护建模进行优化,届时可以根据建模信息判断智能电网的运行状态,然后以此为基础提出继电保护的策略,完善继电保护技术在智能电网中的应用。

4.3稳定传统继电保护基础

在现代智能电网中,传统的继电保护技术是不能忽略的。与现代较为先进的继电保护技术相比,传统的继电保护采用相互匹配的拟合方式,以提高其保护电网的积极性。现实中,智能电网需要对传统的继电保护策略进行适当的调整,使其适应智能电网的智能状态。

结束语

智能电网目前已经成为电力系统建设的一种主流形式,也是现在国家电力企业的主要建设对象。在智能电网中引入继电保护能够更好的提高电网运行的安全可靠性,提升电网的经济效益。目前我国对于智能电网环境的继电保护研究不够深入,在实际工作中仍然存在诸多问题,制约继电保护工作的进行,影响智能电网的实际效果。因此在现阶段加强对智能电网环境的继电保护研究具有重要的现实意义,能够更加全面的掌握目前智能电网以及继电保护建设的现状,制定更加合理的继电保护措施,从而更好的促进智能电网的建设,保障智能电网的经济效益。

参考文献:

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