试论智能电网的继电保护自动化

试论智能电网的继电保护自动化

(1.国网山东省电力公司检修公司山东省济南市250118;2.国网山东省电力公司检修公司山东省济南市250118)

摘要:在智能电网不断发展的今天,对于整个电网系统的安全与稳定来说也提出了挑战,继电保护技术就是在这种挑战下得到了创新和发展。目前我国的继电保护技术还不够先进,传统的继电保护装置还占领了大部分的电力系统,因此我们需要不断加快对于继电保护技术的研发,提高先进继电保护装置的更新频率,让我国的继电保护技术朝着智能化、数字化以及网络化道路不断前进。

关键词:电力系统自动化;继电保护自动化;智能电网

前言:

近年来,社会经济快速发展,用电量的需求逐渐增多,变电运行的要求就逐渐提高。在配电网自动化系统中,继电保护是十分重要的,发挥着至关重要的作用。当前配电网自动化中,还存在着一定的问题,对电力的发展产生限制性的影响,因此需要采取有效的措施使配电网自动化继电保护实现良好的发展,促进电力事业稳定发展。

1配电网自动化概述及继电保护现状

1.1配电网自动化概述

配电网自动化系统是一个集成系统,就是对配电网设备进行远程实时监控、调整,是一种新兴的技术手段,在配电网控制中应用现代化的信息技术。

配电网自动化分为集中智能式和分散智能式[1]。集中式主要是针对事故后的隔离、重构网络、恢复供电,主要以配电网调度系统为依据进行隔离和重构,要求系统的通信性比较强。这种配电网模式的终端设备用于信号采集功能,但是缺少就地控制和执行力。分散智能式是将重合器和分段器配合起来,依据整合重合器的次数以及时间,加之重合器的时序配合,自动隔离馈线故障,将非故障区域的供电功能恢复。

1.2配电网自动化继电保护现状

我国的国土面积比较大,地域辽阔,不同地域的气候环境等存在着很大的不同,继电保护装置的工作中也会出现不同的故障和问题。我国社会不断发展,经济水平快速提升,电力行业中电子信息技术广泛应用,但在运行的过程中,由于地区的偏远等问题,计算机对于继电保护设备的运行无法满足,并且工作人员的专业化素质不高,使得继电保护设备也不能安全运行。

有很多突发问题都是在配电网的调度运行中出现的,但是由于调度人员缺乏应急意识和能力,现场指挥力度不到位,不能及时处理和解决配电网的故障。配电网自动化继电保护技术应用中,需要电力调度人员具有扎实的专业知识和丰富的实践经验,能够熟练操作,保证精确的对配电网自动化系统进行调度。此外,在配电网自动化继电保护运行时,容易发生土方情况,如果电力调度人员能力不强,就不能及时解决这些问题。

继电保护工作的专业性比较强,需要工作人员具有一定的职业技能。但是目前继电保护人员的素质技能不高,使得配置过程中缺乏合理性,遇到突发问题时不能及时有效地解决,继电保护工作开展受到一定的影响。

2继电保护自动化的概念及工作原理

为了保护电力系统能够正常运行,或者在发生间题时能够及时的发现和解决,技术人员对电网系统设置了继电保护装置,维护了电网的正常运行。而最新技术下产生的继电保护自动化则更加有效的解决了这个间题。它会在电网系统发生间题时,立即予以发现,然后自动采取相应措施,这些措施包括报警信号、跳闸等。如果有必要,这种装置会把故障部分进行隔断,避免事故的进一步扩大,对一些比较简单的故障继电自动保护化装置也可以直接予以解决。

继电保护装置通常由引脚,线圈,衔铁,触点等构成。输人信号是指源于其传输系统的保护对象的信号,测量模块通过采集被保护对象的有关运行特征信号,而得到测量信号,须与整定值进行对比,比较结果被送达至逻辑模块。逻辑模块依据测量模块的比较值的大小、性质及产生的次序或以上几种参数的组合,来进行逻辑运算,其逻辑值决定动作是否进行。

在自动化的电网实际运行中,它对于发电、配电、输电等电气设备的监控,都是由传感器来完成的,并且结合网络系统来采集和整合监控数据,然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合,最后对数据进行分析。利用这些信息可对运行状况进行监测,实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。因此,这种分布式发电、交互式供电对继电保护提出了更高要求。因此自动化的继电保护装置不仅需要确保保护对象信息的安全,还需要关联到其它电气设备的运行信息。

3继电保护自动化关键环节

根据继电保护的工作范围和效果进行详细的特征分类,可分为选择性、灵敏性、快速性、可靠性,这四个点是继电保护的系统能否正常运行的客观要求。

3.1灵敏性

在继电保护系统中,当电力系统发生其维护范围之内的故障时,可以通过灵敏系数有效的反应,确保系统的运行安全。

3.2可靠性

继电保护系统的可靠性是指当在规定的范围之内,系统产生了其应该动作范围内的故障时,装置不该拒绝该动作。然而不是它的动作范围内的情况时,该装置不应误动作操作。

3.3快速性

为了防止故障蔓延,减轻危害,尽可能的恢复电压。因此,当系统发生故障时,装置应保证动作迅速,及时切除故障。

4新时期电力系统对继电保护自动化的影响和挑战

在目前我国的继电保护装置水平还比较落后,传统的继电保护装置还占到了主流,阻碍了我国电力系统的发展。我国的电网继电保护水平必须跟上世界的先进水平,让我们的继电保护装置能从传统中得到改变吗,走向数字化、自动化、智能化。这不仅是对于继电装置的革新,也是整个电网系统的一个重大升级,也符合时代发展的需求。在目前我国的电网系统正在朝着智能电网迈进,许多新的设备投人运营,这就导致设备的故障率有了一定的增加,对继电保护来说也提出了更高的要求。所以需要提高继电保护装置的技术水平,以便适应不断发展的电网系统,切实保护电网系统的正常运行。目前,在电力系统的大力发展下,针对自动化的继电保护技术,需要解决的间题主要只有:时间和数据的同步性以及继电保护的整定计算。

智能电网中的额电子式互感器是分布式的,数据采集模式也是通过单元合并的,为了保证数据采集和传输的同步,在系统中需要精确的时钟同步。在电网继电保护整定计算中,需要考虑很多的因素,比如电网的接线方式,以及运行方式,它们会对定值计算产生很大的影响。为了合理协调保护的灵敏性、速动性、选择性和可靠性之间的关系,保证各保护达到最佳的配合状态,就要求我们对电网的各种运行方式及多种故障情况进行反复而周密的计算。

结语:

继电保护装置在电力系统中是十分重要的设备,它能维护电力系统的正常运行。在电力系统正常时继电保护装置会对电力系统的工作状态进行监督和反应,当电力系统出现间题时,继电保护装置会迅速运用遥调和遥控等方式对系统间题进行处理,避免了间题的扩大。因此保证继电保护装置的正常运行对电网系统来说是非常重要的。在现今社会,原有的传统继电保护装置已经逐渐不符合电网系统的要求,因此继电保护装置开始朝着自动化、智能化发展,并且已经取得了一定的成就。

参考文献:

[1]陈勇军,赵玉梅.智能电网中的继电保护技术分析【J】.科技与企业,2012(23).

[2]李强.继电保护及自动化设备行业统计分析【f】.电器工业,2014,2.

[3]韩天行.继电保护及自动化装置检验手册【M】.北京:机械工业出版社.2009

[4]路庆东.智能配电网区域纵联保护原理及实现技术研究[D].济南:山东大学,2013.

[5]陈磊.配电网自动化继电保护技术应用分析[J].企业技术开发,2013(Z2):24,26.

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