浅析智能电网系统下的电力系统继电保护

浅析智能电网系统下的电力系统继电保护

(国网北京市电力公司检修分公司北京100000)

摘要:在国家电网公司智能电网特点的基础上,分析了其对继电保护的影响,指出了在建设智能电网过程中为跟进新技术的应用及新设备的投产,必须开展继电保护相关问题的研究。

关键词:智能电网系统;电力系统;继电保护

前言

为满足我国快速经济发展需求,近年来,我国不断壮大在电网系统方面的投资建设,在新兴技术的推广下,我国智能电网系统的构建呈现高速的发展形势,与此同时,智能电网系统的构建对系统的继电保护装置的要求也逐步提高。鉴于继电保护在电网系统中所发挥的重要作用,电力企业必须加强对继电保护技术的研究分析工作,以更好的推动智能电网系统的发展,保证电网系统在传输电能的过程中更加的安全可靠。

1智能电网环境下继电保护的意义

随着互联网技术、大数据技术以及计算机技术在电力系统的应用,我国电力智能化水平越来越高,尤其是“十三五”规划明确提出我国要加大智能电网的建设力度。实践证明智能电网的建设无论对于电力系统的安全运行还是优化配置电力资源配置都具有重要的意义。继电保护作为电力系统安全的第一道防线,强化继电保护具有重要的意义是,首先,继电保护可以有效保证电力系统的安全与稳定[1]。虽然智能电网发生故障的几率越来越小,但是其仍然存在故障,而且随着电网规模的不断扩大,电网故障的隐蔽性也越来越突出,而继电保护则是及时发现故障与解决故障的重要技术手段;其次,继电保护有助于降低电网损失。在电力系统出现故障之后如果没有及时做出相应的判断就会造成巨大的经济损失,而继电保护的功能就是第一时间根据故障做出准确的动作,以此降低损失。例如:在高压电力系统中,如果遇到电流增大或者电压降低的故障之后,继电保护就会第一时间将故障元件从电力系统中切除,从而避免造成其他元件的故障,将损失控制在最低。总之继电保护的最大作用就是保证电力网络安全运行。

2智能电网环境下电力系统的继电保护现状分析

智能电网环境下,电力系统的运行逐渐向着超高压与大联网方向发展,这种电力系统工作运行状态,对于继电保护的可靠性与安全性、灵敏性要求也更高。因此,为满足智能电网环境下电力系统的继电保护需求,进行继电保护形式与技术的不断创新与改进完善,是必然现象。继电保护作为保障电网安全运行的第一道防线,主要针对元件运行发生的异常、过载或者是短路故障等情况时,对电力系统进行保护[2]。因此,继电保护的可靠性、速动性与灵敏性等性能特征,直接影响着其在电力系统中的保护作用和效果。为了满足其在智能电网环境下的保护作用,继电保护装置也逐渐应用智能化、网络化等相关先进技术与设备元件,通过有效的保护运行方式设计,对电网运行中不同结构以及电力设备的不同运行状态进行保护实现,进而为电网的安全运行和性能的提升提供保障与支持。

3智能电网环境下继电保护核心技术的分析

3.1广域保护技术

所谓广域继电保护技术,指的是以子域作为分析单位,对子域内继电保护信息进行有效采集,并对其进行域内和域外的综合判定。广域保护技术的主要优势在于其能实现自动化控制,在确保智能电网运行安全性上有着巨大的优势。同时,广域继电保护技术极大加快了保护动作实施时间,且显著提升了其与电网的保护配合,使得继电保护效率大大提升。该技术较强的自适应判断能力和保护能力,使得其在电网诊断和恢复上更加智能和高效。

3.2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。

3.3集中式后备保护

对于集中后备保护而言,其决策主机主要位于系统某中心站,而覆盖范围则包括了整个区域电网,不夸张地说,其所包含厂站甚至能够达到数十个甚至更多,因此,对于其具体的保护,就必须以被保护设备为基本单元,通过直接集中全部信息的方式来进行故障判断。只有如此,对于集中式后备的保护才能够真正达到标准。

3.4保护重构技术

智能电网中,保护重构技术是一项全新的继电保护技术,比起传统的继电保护系统,重构技术下的继电保护系统有着以下众多优点:首先,继电保护的整定值可以进行自适应,提高了继电保护的灵活性,能够适应不同的电网运行方式;其次,能够进行继电保护系统的在线配置和重组,来适应电网结构所发生的改变;然后,可以实现对继电保护装置内部元件的实时监测和诊断,找出继电保护装置中存在的各种隐性故障,实现系统的自我诊断;最后,如果继电保护装置出现失灵故障,该技术可以自动找到替代原保护装置的新装置或系统,使继电保护功能重新恢复正常,从而发挥继电保护的自愈功能,有效避免由于继电保护装置出现故障而引发的电网故障,为电网持续稳定运行保驾护航[3]。

4智能电网环境下继电保护技术的发展趋势

第一,网络化的发展趋势。网络技术已经深入到社会的各个领域,尤其是在工业信息领域的应用所带来的效果尤为显著。未来的继电保护技术也将会和网络技术进行深度结合,依靠网络技术实现信息的传递,将会大大提升继电保护装置的运行效率,也会在很大程度上拓宽继电保护的运行范围,更能保障电网系统的运行安全。第二,数字化的发展趋势。数字化的发展方向将会成为我国智能电网系统中继电保护技术发展方向中重要的一项。首先是在数据测量接口方面,其与电子式互感器进行有效结合,使得系统测量更加的数字化;然后是将来会依靠光纤电网来进行数据信息的传输,在传输速度和传输质量上将会明显提升。第三,采纳新技术、新原理的发展趋势。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]。第四,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。

总结

智能电网的建设是电力系统的一次重要变革,是电网未来的发展方向。如今,智能电网的建设已经开始,建设过程中新技术和新设备的应用将给继电保护专业领域带来革命性的变化。随着智能电网建设的推进,相关研究的深入,继电保护专业要适应电网需求向智能化方向发展,跟进电网建设步伐,为智能电网建设提供技术支持。

参考文献:

[1]李耀旭.智能电网环境下电力系统的继电保护探讨[J].现代信息科技,2017,1(06):10-11+13.

[2]施慧娟,宋鹏程,张子杰,樊晟.智能电网环境下的电力系统继电保护[J].科技创新与应用,2016(16):185.

[3]曹灿.智能电网下的电力系统继电保护工作[J].科技与企业,2015(20):170+175.

[4]时殿军,王运劭.智能电网环境下电力系统继电保护[J].农村电气化,2015(08):38-39.

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