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摘要:电网系统一直是推动我国社会经济发展的主要动力,相对而言,我国社会经济的发展也在使电网系统的规模不断扩大,生产能力不断提升。在严峻的发展形势下,我国电力企业通过引用新技术,加快了智能电网建设的步伐,智能电网的构建相比传统的电网系统更能保证供电线路的稳定性,但是为保证电网系统的安全运输,继电保护装置所发挥的作用也是十分重要。基于此,本文主要阐述了继电保护在智能电网系统中的重要作用,再分析了继电保护的基本构成和继电保护装置中的关键技术,并对其未来的发展趋势作出进一步的探究,以供参考和借鉴。
关键词:智能;电网环境;继电保护技术
1、继电保护在智能电网系统中的重要作用
随着我国社会经济的快速发展,对电能的需求不断增加,在这种情况下,我国加快了电力系统建设的步伐,在电力系统建设规模不断扩大的新形势下,需要确保电网系统运行的安全。但在当前一些大城市中,由于人口和工业生产十分密集,这也使电力系统运行结构更加复杂,化,对电网系统的安全运行带来了较大的威胁。为了有效的提高电网系统运行的稳定性,继电保护技术开始在电网系统保持装置中进行应用,一旦电网系统中设备发生故障或是运行异常,继电保护装置则能够在第一时间切除故障并发出预警,有效的实现对故障的控制,避免故障范围扩大。而且通过发出报警信号来通知相关技术人员及时维护和修复,确保电网系统运行的安全。
2、智能电网系统中继电保护的基本构成
相较于传统电网系统结构形式,智能电网系统结构较为复杂,如分布式的发电系统和交互式的供电系统,有效的强化了智能电网系统的功能化,确保了智能电网系统的运行效率。而且将计算机信息网络技术引入到智能电网系统中并进行有效的运用,不仅能够实时监控系统的运行情况,而且在继电保护中继电保护装置能够对各环节的电气量信息和运行信息进行实时了解,从则提供智能化的技术服务,有效的保证了智能电网系统运行的安全性和可靠性。
3、智能电网继电保护关键技术分析
继电保护是保障电力设备能顺利运行的关键性技术,在智能电网的发展过程中有着十分重要的作用。具体技术如下:
3.1智能感应技术
随着科学技术的发展和进步,智能电网的组成逐渐变得复杂化,在运行的过程中变化因素比较多,因此使得智能电网更架的复杂。要想促使智能电网中的各项设备能保持稳定的运行,那么一定要重视检测装置。通过智能感应技术在电网中的应用能保证设备稳定,对电网的发展具有重要的意义。
3.2广域测量技术
在电力系统运行当中,广域测量技术的应用主要是为了保证电力系统的安全性和稳定性,在统一时标下对电力系统中各个阶段的电流和电压进行采样,生成相应的电压和电流实时坐标曲线,从而对电力系统的运行状态进行检测的技术。
3.3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。
3.4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。
3.5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。
3.6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。
4、智能电网环境下继电保护技术的发展趋势
4.1数字化
当前智能电网系统中继电保护技术加快了数字化发展进程,特别是在数据测量接口口声和光纤电网信息传输方面数据化程度不断提升,利用电子式互感器与数据测量接口之间有效结合,全面提升了继电保护系统测量数字化的水平。而且利用光纤电网来实现数据信息的传输,全面的提升数据信息传统的质量和传输的速度。
4.2网络化
当前网络技术在社会各个领域都已全面普及,通过将网络技术与继电保护技术进行有效融合,依托于网络的优势,不仅信息传递更加安全和快速,而且继电保护装置运行效率及运行范围也会有较大程度的提升和拓展,这对电网系统安全、稳定的运行具有非常重要的意义。
4.3整定自动化
当前电网系统中的继电保护更多针对的是运行线路的实时控制和保护,其保护范围还十分有限,而且继电保护整定值还存在着一定的误差,因此需要加快推进继电保护整定自动化的发展进程,通过实现整定自动化能够对整个电网系统的各环节数据信息进行采集和保护,全面提升电网运行的效率。
4.4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[7]。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。
4.5采纳新技术、新原理
近年来,新能源的出现以及对新能源的有效利用对我国的电网系统也带来了诸多方面的挑战。新能源接入主动配电网后,对电网系统的安全运行情况造成一定的影响。在这种情况下,将会实现以电子控制技术为基础的电能传输,所以说,对新技术和新原理的应用将会是未来主要的发展趋势。
综上所述,作为我国电力系统当前最新的举措,智能电网建设也是现阶段电网发展的主要趋势。继电保护装置在智能电网建设中发挥着安全卫士作用,能够及时隔离系统与电网故障,避免电网事故的扩大化。因此,为了适应智能电网的建设需求,针对继电保护技术的研究必须要不断深入,实现新的技术突破,注重对继电保护技术人才的培养,合理规划电网运行,促进技术发展创新,这才能够保障未来电网更加健康、稳定运行。
参考文献
[1]袁超雄.风电场故障仿真分析及继电保护研究[D].华中科技大学,2014.
[2]杨水其.配电网智能保护及控制系统应用研究[J].山东工业技术,2014,18:188+251.
[3]李志韡.探究新一代智能变电站继电保护故障可视化[J].科技展望,2014,21:152.