周大琳
(甘肃省兰州市西固热电有限责任公司,甘肃 兰州 730000)
新形势下智能电网中继电保护技术的应用分析
周大琳
(甘肃省兰州市西固热电有限责任公司,甘肃 兰州 730000)
继电保护技术是保证电力系统正常运行的技术手段,随着智能电网的发展和普及,电力系统安全保护问题逐渐成为了社会关注重点,智能电网的应用和发展使电力系统继电保护面临着新的挑战。本文主要结合继电保护技术在智能电网中的应用,分析了其中存在的问题和发展前景。
智能电网;继电保护技术;电力系统;应用分析
电网继电保护技术是集计算机网络技术、智能化及数据通信技术为一体的电力应用保护技术,随着我国社会经济和生产力水平的提高,智能电网逐渐取代了传统的电网在我国电力行业普及开来,目前智能电网的发展目标是构建以信息化和自动化、数字化技术支持,在特高压电网基础上实现各级电网协调发展的新型智能电网。智能电网的发展对继电保护技术提出了新的要求,智能电网利用数字化和信息化技术,实现对电力系统的发展、配电、输电和供电等电力运行步骤进行智能监控,通过网络信息技术收集各项监控数据后自动进行数据分析,收集的电力系统运行数据能够反映电力系统运行状况,根据监控结构进行实时保护和险情确定,及时锁定系统运行过程中可能存在的安全质量问题。
在我国智能电网的高速发展极大的提升了电网系统安全管理工作质量,对电力保护工作提出了新的要求,电网发展过程中更新的新技术和新设备使继电保护工作难度增加,新材料和新技术的应用对智能电网的高压联网发展起到了很大的辅助作用,在此基础上如何提高继电保护技术的灵敏性和可靠性是目前继电保护研究的重点内容。电力系统正常运行时需要依靠继电保护技术检测系统的实时动态,当电力系统中的设备出现异常时需要依靠继电保护装置及时切断故障线路,保证其他设备的正常运行,通过系统运行监测、故障排查和自动修复功能维护智能电网运行安全。
继电保护系统具有分布式和交互式供电功能,在信息技术和数字化技术的支持上不断完善保护系统,继电保护系统是由智能传感器、广域保护技术和重构系统组成的保护系统,其中智能传感器不仅可以收集电力系统发电、变电和输电过程中的运行数据,还支持监控数据自动整理和分析,全面准确掌握电网运行过程,实现智能化检测和远程保护。智能电网中的继电保护技术具有数字化和广域化特点,随着各项新技术和新设备引入,智能电网中的继电保护设备和相关软件不断完善,能够实现数据共享和统一建模,在智能信息处理中提高了数据处理的有效性,完善了继电保护装置的工作性能。
2.1广域保护技术
广域保护技术是继电保护装置中的支撑技术之一,广域保护技术起到继电保护和自动控制作用,传统继电保护装置的信息收集和故障检测方面具有较高的局限性,随着智能电网的持续发展,新型继电保护装置开始利用电力系统庞大的信息数据,建立覆盖面更广的保护平台。广域保护技术相较于传统继电保护工作而言,覆盖信息更全面,支持安全跳闸和电力切换保护,在进行广域数据分析基础上进行系统自动修复和故障排查,很大程度上提高了智能电网继电保护的适应性和有效性。
2.2 电子传感器
电子传感器作为智能电网继电保护工作的主要设备,能够获取各项复杂的信息数据,在保护装置上安装电子传感器后能够收集发电、变电和供电等电力系统各环节的电力数据,并将收集到的数据及时的发送给系统的控制中心,控制中心负责各项数据的整理和分析工作,显示电力系统各个环节的工作状况,提供有效的运行数据,有效提高智能电网继电保护工作质量。
2.3重构技术
重构技术是继电保护装置的关键技术,具有较高的适应性,能够准确的挖掘电力系统内部潜在的故障信息,识别电力系统故障的原因锁定故障源,并且对故障系统进行重构,识别系统的故障部件之后找到可替代部件进行系统修复。由于电子元件是智能电网中继电保护系统的重要组成部分,且电子元件存在易损特质,一旦电子元件损坏会破坏继电保护系统的工作效力,而重构技术正是维护继电保护系统正常运行的重要技术,能够检测保护系统的故障信息保证继电保护系统的正常运行。
继电保护技术以网络技术、电子信息技术和控制技术为基础的一项应用系统,随着智能电网的普及和发展,一定程度上增加了继电保护技术的应用难度,将继电保护技术应用在智能电网中需要重点解决保护定值实时修改和输电线路负荷管理。
3.1完善继电保护预警功能
智能电网应用中的继电保护系统承担着很高的工作任务,需要通过数据收集和分析,检测电力系统运行安全状况,针对电网内部可能出现的故障及时发出故障预警,智能电网是一个庞大的电力系统,内部囊括的发电、输电和供电系统和电力线路结构复杂,因此对继电保护具有很高的要求,需要利用继电保护系统全面控制电网系统的运行状况,随着继电保护技术在智能电网应用中的不断完善,需要重点发展继电保护系统的“预报警功能”根据智能电网的运行状况分析结果判断可能发生的故障,提高保护系统的预报警功能,将事故发生的可能性降低到最小概率。
3.2输电断面安全性保护
电力系统输电线路超过负荷很容易发生跳闸和停电、电路烧毁等事故,应用继电保护技术可以有效地提高智能电网中的输电断面保护性能,监控电力线路运行过程已经电力负荷状况,防止电力系统发生过载跳闸和停电,造成巨大的经济损失。继电保护技术本身就是由各项技术组成的保护体系,通过电力系统运行数据分析和故障检测技术,结合智能电网运行技术和电力保护原理,维护智能电网的运行质量,针对电网中存在的故障进行及时有效的报警处理或者自动修复处理,极大程度上提高了智能电网的运行过程中的故障检测质量和电力系统运行安全性。
继电保护系统结合广域测量、自动化控制和数字变电技术实现了对传统电网的改造处理,采用电子传感器将传感信息转化为数字信息,利用网络接口将数据发送到断路器和其他保护装置上,科学计算系统故障后做出合理的应急处理命令。继电保护技术在应用在智能电网中可以根据智能电网节点的运行状况进行数据分析,调整继电保护装置内部的保护定值,从而提高保护装置的灵活性。继电保护系统内部的保护功能根据故障分析结果做出保护命令。智能电网建设速度的高速发展一定程度上促进了继电保护技术的不断完善。继电保护技术在智能电网中的应用过程中具备了网络化和数字化特点,适应智能电网的发展要求不断更新继电保护装置的性能,为实现电力系统的信息传输提供了更加有效的途径,实现了继电保护系统的智能化发展。
继电保护技术在智能电网中的应用提高了电网运行的稳定性和电力系统安全性,继电保护系统具有安全性、自愈性和高效性特点,在各个工业领域中得到了有效地推广,利用继电保护系统进行故障检测和自动修复,一定程度上提高了电网维护质量,降低了电网维护成本。随着智能电网和信息技术的深入发展,智能电网建设面临着深刻的变革,继电保护技术需要不断适应电网建设需求完善内部系统,提高继电保护技术安全控制的全面性。
[1] 汪海. 浅谈110 kV变电站的电气主接线选择问题[J]. 科技创新导报, 2012(13) .
[2] 乔茂斌. 面向智能电网应用的电力大数据关键技术[J]. 资源节约与环保, 2015(08).
TM77
A
1671-0711(2016)08(下)-0086-02