智能电网环境下继电保护技术及发展趋势分析

智能电网环境下继电保护技术及发展趋势分析

(国网内蒙古东部电力有限公司科左中旗供电分公司内蒙古通辽市029300)

摘要:继电保护装置在智能电网系统建设和发展过程中发挥着不可或缺的重要作用,有效的保障了智能电网系统正常、安全的运行,鉴于此,本文对智能电网环境下继电保护技术及发展趋势进行了分析探讨,仅供参考。

关键词:智能电网;机电保护技术;发展

一、智能电网系统中继电保护的基本构成

与传统电网系统结构形式不同的是,智能电网系统的结构较为复杂,发电系统呈分布式,供电系统呈交互式,这种系统结构使得智能电网系统更加的功能化,在提升系统运行效率方面更能得到保证。智能电网系统充分引用了计算机信息网络技术,可实现对各系统运行情况信息的实时监控,在继电保护中,通过通信技术,继电保护装置可实时了解其他各环节的电气量信息和运行信息,并对其提供智能化的技术服务。

二、智能电网环境下的继电保护技术

1、单元件保护

重视单原件保护就是重视智能电网中电气设备的应用效率。所谓的单原件保护就是保护智能电网运行过程中发挥主要作用的电气设备,而这些设备的应用情况会直接影响到智能电网的运行质量,所以,重视单原件保护非常关键。目前,常见的电气设备有变压器、发电机组、交流线路、直流线路等。在实际操作过程中,遇到的最主要问题就是如何提升传统的单原件保护效率,从而应用在智能电网中能够起到更好的效果。一般情况下,主要的保护重点是励磁涌流的识别,正是由于励磁涌流多种多样而且容易混淆,同时还具有随机性以及非线性等特点,所以,只要把握好励磁涌流的保护工作,就能够很好地掌握单原件保护力度和进度。

2、广域保护技术

电子网络子集是广域保护技术的主要应用对象,其分析与处理电网运行故障的单位是各个子集,对各子集继电保护信息的采集在“域”的范围内完成,在详细分析所采集的信息之后对电网故障产生的主要原因进行准确判断,并对应有效的问题处理对策。继电保护和安全自动控制是广域继电保护的两大方面内容,其中安全自动控制针对的主要是电网自身的故障发现和处理,这对于电网自身故障的“自愈”而言是解决方案的量化和优化。继电保护自适应能力提高是广域继电保护技术应用的最根本目的,其关键作用在于使现有继电保护与复杂的故障问题整定配合,并最终使问题得到根治。

3、中继保护技术

中继保护技术的应用还体现在自愈性的适应准则上。继电保护定值方案的编制可以借助N-X原则来控制电网系统的局部拓扑元件,使得继电保护定值可以实现快速的校验计算和整定。利用动态整定软件对系统定值进行剑皇和适应,对电力事故可以达到快速预估和适应,完成智能电网的自适应和自愈合。局部地区应加强继电保护切换,为继电保护的设立提供相关类型元件的继电保护定值技术,通过继电保护方式定值区的建设,确保区域内在遇到问题的时候,可以根据当时的情况进行继电保护方式的快速切换让智能电网自主管理的性能发挥组打作用。这就是智能电网继电保护系统的自愈性利用装置的多重和高科技通讯技术利用的效果。

4、智能传感技术

智能电网系统的构建是对基于信息技术的智能化技术和智能化设备的充分运用,智能化设备可对电网系统中的各个环节单元进行实时的智能控制,其中传感技术就是一项重要的应用体现,智能传感技术可实时采集电网系统中各运行单元的运行数据,并通过智能分析系统进行完整的信息数据分析,进而完成对整个电网系统的状态分析。通过数据分析结果对电网系统提供技术维修服务,从根本上提升继电保护装置的运行保护功能。

5、系统重构

智能电网环境下继电保护技术也与传统电网应用的继电保护技术有所不同,而最大的区别就在于智能电网应用的继电保护技术要求就是系统重构。之所以在智能电网环境下使用的继电保护技术有着全新的要求,是由于目前我国应用的智能电网内部应用了许多不同于传统电网的、全新的装置和程序,所以,传统的继电保护技术已然不能满足这些装置的应用,所以需要对网路进行系统重构。而进行系统重构能够保证电网的线路在结构和性能上发生变化,从而保证在智能网络应用过程中,各个系统的运行能够更加稳固,在大数据环境下可以有着更高的安全保障。

6、新型智能设备应用

各种新型智能设备在智能电网运行过程中的应用能够实时分析设备运行的健康状况,新型智能设备的智能化程度令人惊叹,这就要求将更加智能化的控制设备配备在智能电网当中,从而有效管理系统内的各个元件。值得注意的是,该控制设备的覆盖面较大,所需要覆盖的是整体智能电网系统,而并非覆盖其中的某个段落,这其中就涉及到电力能源的使用、转换和输送等诸多流程。电压传感器经实践被认定为智能电网建设中较好的载体,智能传感器在智能设备上进行安装能够对各项所需数据信息更加及时、自主地收集获取,针对电网运行状况作出更加科学、准确的分析判断,以此辅助智能化评估工作的有效开展。可见,新型智能设备的应用其目的在于为故障维修提供数据参考,保证继电保护系统运行能力最大限度提升。

三、智能电网环境下继电保护技术的发展趋势

1、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。

2、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。

3、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。

4、整定自动化的发展趋势

经过对我国现阶段的继电保护技术的研究分析得出,现阶段的继电保护仅是对运行线路施行了实时的控制和保护作用,与整个电网系统而言,其保护范围还实在是太小,此外,继电保护的整定值在一定程度上还存在误差。因此,整定自动化也将会是继电保护技术未来的一个重要的发展方向。实现这一技术后,继电保护可对整个电网系统的各环节进行数据信息的采集和保护,更能保证电网系统的运行效率。

结束语

近年来国家加大了对电网的投资力度,同时在各种先进技术的推动下我国智能电网系统也取得了较快的发展。在智能电网系统构建过程中,因此需要针对继电保护技术进行深入分析,并加快推动继电保护技术数字化、网络化、整定自动化的发展步伐,加快对继电保护技术和原理的更新,全面提高继电保护技术的水平,为智能电网系统安全、稳定的运行提供重要的保护。

参考文献

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[2]王育学.适应智能电网韧性电源需求的大型发电机保护研究[D].华中科技大学,2014.

[3]肖虎,缪玉生.智能电网中继电保护技术的应用分析[J].科技创新与应用,2014,35:132.

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