基于智能电网的继电保护技术探究

基于智能电网的继电保护技术探究

(国网山西省电力公司吕梁供电公司山西吕梁033000)

摘要:继电保护技术作为电网运行的防御手段,其重要性随之凸显,它的应用除了可以给电网运行带来安全保障之外,还能提高故障问题的处理速度,当电网发生故障后,继电保护系统自动将故障设备从线路中切除出去,并向值班人员发出故障报警信息,进而及时对故障问题进行处理,恢复电力供应。基于此,本文主要对智能电网的继电保护技术应用进行了简要的分析,希望可以为相关工作人员提供一定的参考。

关键词:智能电网;继电保护技术;探究

引言

在智能电网高速发展的背景下下,继电保护作为维护智能电网正常运行的关键设备,其建设水平也愈发的重要。因此,需加强继电保护技术探究,促进智能电网全面提升。

1我国的智能电网及其发展情况

我国第一个智能电网于2010年秋天在浙江省的海盐武原镇成功投入使用,该智能电网实现了“覆盖全、采集全、费控全”三项技术标准,这标志着该地区三万多家用户成功迈入“三全”的信息时代,该镇也因此成为国内第一个智能电网实现“三全”技术标准的小镇。北京、上海、重庆以及河北省作于同年成为智能楼宇以及职能电网的试点地区,在上述四个省市中,多个“智能用电小区”将一并涌现出来,小区居民会亲身感受到尖端技术对他们生活的影响。在智能电网中的发电环节、输电环节、配电环节和输电环节,可以利用先进的传感器对不同环节中的重要设备实施监控,在网络系统的作用下,原始数据得以收集、整理、分析,根据这些信息,不但可以对设备运行进行监控,还能够对其进行修正,保障设备的正常运行。

2继电保护自动化核心技术分析

在智能电网中,继电保护的核心技术包括广域保护和保护系统重构两项技术,前者针对的主要对象是电网子集,以此作为运行故障的分析单位,在“域”中对子集的继电保护信息进行采集,通过分析处理之后,可判断出引起电网故障的原因,据此便可对故障问题进行快速处理,从而恢复电网的正常运行。广域保护技术包含以下两个方面:一方面是安全自动控制,另一方面是继电保护,其中安全自动控制可处理电网中出现的故障问题,为故障自愈提供相应的解决方案。该技术最为主要的作用是可以使复杂的故障问题得到根治,能够使继电保护的自适应能力得到显著提升。保护重构技术指的是对继电保护系统进行重新构建,对于智能电网而言,它的特殊性对继电保护的自适应能力提出了较高的要求,因此,新的继电保护必须有重构、自诊断以及自修复等功能,如果继电保护系统中的某个元器件失灵,智能电网可以自动寻求替代元件,并对继电保护进行快速恢复。

3智能电网环境下提升继电保护技术可靠性措施

3.1构建继电保护信息平台

信息平台能够快速地收集智能电网环境的运行状态与数据,其中最主要的是为信息提供平台。在智能电网环境下,应围绕动态监控开展继电保护平台的建构,促进继电保护的发展速度,达到继电保护与智能电网同步发展的目的。因此,改善我国智能电网环境下的继电保护能力首先应完善我国继电保护信息平台。

3.2变压器保护

变压器的继电保护工作十分重要,因为它既是电力系统的重要组成部分,也对电力系统的安全起着至关重要的作用。为了保证电力系统的有效运行,应加强变压器的继电保护工作。首先要加强短路保护工作。变压器的短路保护是过电流保护和阻抗继电保护。阻抗继电保护是变压器的一种保护元件,当阻抗元件经过一定时间后,就会跳闸并切断电源,从而起到保护变压器的作用。过电流保护是过电继电器在电源两侧安装的电流与时间分量,当电流元件运行一段时间后,就会跳闸并切断电源,从而起到保护变压器的作用。第二就是加强瓦斯保护。变压器油箱中的油、绝缘材料等会在故障中电弧分解,从而形成有害的气体,瓦斯保护可以在变压器遇到故障油箱破裂时,自动切断电源并发出警告。最后,就是加强接地保护。接地变压器的保护通过在变压器两端设置零序保护动作,从而起到保护变压器的作用;对于不接地变压器,可以使用零序电压保护。

3.3做好过程层的继电保护

过程层的继电保护主要是通过对电力系统中母线、变压器和配电线路等进行保护,实现降低电力系统运行风险,对电力调度系统实施必要的保护,进而实现保障电力系统安全运行的目的。通常来说,继电保护系统的稳定性能保证电力系统在发生波动时,保护定值稳定,从而保障电力系统的稳定运行。但是,在智能变电站中存在着大量一次设备的应用,在此过程中,应注意开关与硬件的分离,保证开关和硬件的相对独立性,进而对变电站母线和输电线路实施保护。在实际的继电保护工作中,可以通过多段线路保护的方式对智能变电站母线和变压器保护进行定义。在变电站主站采样的同时,进行采样数据的实时调整,保证采样数据的适用性和可靠性。

3.4优化系统的冗余性设计

(1)利用以太网交换机中的数据链路层技术实现变电站自动化实时监控;(2)根据变电站网络架构的需求的不同,基于总线结构、环形结构和星型结构这3个基础网络结构的特点进行合理选择应用。总线结构可以有效地减少接线,但同时冗余性有待提高,在使用中对时间长度的要求较大;环形结构由于其环路上的任意点都能提供冗余,冗余性较好,但是收敛时间较长,对系统的重构影响较大;而星型结构的特点是等待时间短、没有冗余度,其可靠性比较低。针对3种结构的不同特点结合自身需求进行合理选择,才能提高变电站继电保护系统的可靠性。此外,在优化系统冗余设计时,应合理分析自己的投入率,在提高系统可靠性的同时注意经济效益的实现。

3.5添加新型互感设备

光学电压互感器(OTV)和光学电流互感器(OTA)作为两种新型互感器措施,对电力系统继电保护技术的应用与发展有着重要意义,国外很多经济发达国家开始将OTV,OTA等先进技术应用其中,就上述两种新型互感器与传统技术相比其具有十分明显的优势,例如,光纤疏松信号过程中可以避免受到电磁干扰。同时,新型互感器措施在电力系统继电保护技术的具体应用中,可以实现高压和弱点等方面的完全隔离和绝缘,这样有助于减少整个电力系统的占地面积,同时对降低整个电力系统在建设中的生产成本有着重要意义。

3.6优化电力系统的自动化设计

继电保护自动化是借助电力系统自动化的基础上来运行,所以想要提升继电保护自动化的水平,要先创新和改进电力系统的自动化设计,以为人民服务为目标,实现低成本、高质量的原则。自动化的运行需要计算机系统提供支持来实现系统的智能化与数字化;电力系统在制造自动化的电气设备的同时,不忘提高电气与机械之间的结合互动,引入合适的软硬件技术,为继电保护自动化创造良好的条件。

结束语

综上所述,继电保护技术在智能电网中的应用,使电网的安全、稳定、可靠运行得到了保障,减少了电网故障给企业带来的经济损失,确保了电力用户的电能供应。由此可见,在智能电网中,对继电保护技术进行合理应用具有重要的现实意义。

参考文献:

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