对智能电网环境下继电保护技术的分析

2019-10-21 12:37邢苗苗
中国电气工程学报 2019年19期
关键词:保护技术智能电网继电保护

邢苗苗

摘要:当前我国电力事业智能电网建设水平不断提高,其中继电保护技术发挥了重要作用。文章对智能电网环境下继电保护面临的挑战进行分析,并探讨机电保护技术的具体应用和发展趋势。

关键词:智能电网;继电保护;保护技术;电网保护

引言

电力企业的快速发展满足了人们用电需求,扩大电网建设范围与资金投入。这是基于这一背景下,推动了智能电网的发展。智能电网中,继电保护作为重要组成部分引进继电保护技术进一步推动了智能电网功能发挥,实现电网建设的可持续发展。

1继电保护在智能电网中应用的意义

在智能电网环境下,继电保护有其独有的意义。我国目前,人口具备人口基数大、增长快、总量多等特点,人们对于电力的实际需求在不断增大。此外,伴随我国城市化建设的逐渐加快,城市各区域对于电力的需求也在与日俱增,智能电网应运而生,对于目前供电网络的压力进行适当缓解,将电网整体运行速率进行提升,供电量被加大,对于各项需求可以有效进行满足。目前,我国智能电网建设在不断开发和研制下,已经取得了不错的成绩。可在对智能电网建设进行不断创新与突破时,依旧发现了一些问题。智能电网和传统电网类似,因此也会发生失效和故障的状况,继电保护技术作为改善状况的有效技术手段,可对智能电网实际运行时提供安全保障。继电保护技术在智能电网出现失效及故障时,可立即进行预警同时对故障设备自动进行切断,有关工作人员听到预警则可及时进行故障处理,智能电网可及时恢复正常工作。智能电网环境下继电保护技术,其实质含义是对智能电网运行起到安全保障的作用,确保用户用电时的安全性,对于供电企业实际供电时有可能承担的风险进行降低。因此,继电保护技术在智能电网建设中极为重要。

2智能电网背景下继电保护发展中存在的问题

2.1大电网问题

大电网的出现,主要是我国能源以及负荷整体逆向分布的情况导致的。主要的能源分布就是在我国的西北地区,而用电负荷则大部分都集中在我国的中东以及南部地区。基于此,为了能够充分满足相关的规定要求,实现我国能源最优化配置目标,就需要远距离的进行交直流混合输电方式。直流输电系统的传输由于具有较大的容量,线路的应用率相对较高,对于社会而言,具有较大的影响,且直流系统之间的相互耦合作用,基于此,就会对电气控制系统以及继电保护提出新的要求,尤其是在交直流耦合等方面内容带来严重的电网污染,进而提出有效的解决方式。

2.2电网发展缓慢

虽然目前这一技术已经发展成为了电力企业之中的主力与核心,但是在智能電网方面都其应用都还没有得到有效拓展,传统电网仍旧普遍存在,所以这就使得继电保护技术发展空间受限,在具体应用的过程中也缺乏基本的成熟性,甚至有时候还存在保护动作不及时以及不准确的情况。还有很多企业太过于急于求成,忽略了继电保护技术本身还未适应发展的速度问题,由此经常出现事故,安全性得不到保证,企业损失严重。

2.3新能源发电技术的挑战

目前,我国新能源发电技术处于发展阶段,一些水电站、燃气电站的新型能源稀缺,而新型能源在互补性占据一定优势,有助于电源调控。不过,受外部环境影响电力运行,输出不稳。此外,在新能源补给方面就地互补电源具有一定困难性,已经县城的能源设施难以接入电网导致能源浪费。而且,新能源并入导致设备老化,例如:火力供电为保证电力需求稳定需要调节燃煤机,并网导致系统风容量降低,电网安全裕度降低,新能源电力平衡问题有待进一步研究。

3智能电网下继电保护技术的应用分析

3.1智能传感技术

它的有效发展给整体保护技术之中的信息收集带来了非常大的便利性,并且还有效保证了采集方式的稳定性与可靠性,进而使整个保护技术可以得到充分有效的发挥。对于该技术下的控制设备来说,不仅要在变压器原先的电流与压力回路之中设置相应的参数,还要在变压器与一次和二次设备的位置处设置有关参数。其中主要涵盖了电压量、电流与温度传感器等,在将其设定好之后可以有效落实传感器的监控功能,从而促使整体保护技术效果可以得到有效增加。

3.2广域保护技术

运用广域继电保护技术,在电网运行中可更快检测出问题所在,并利用智能技术手段进行解决,在对继电保护中更具高效性。其主要原理是通过对广域中的信息进行读取,分析其数据是否准确无误,从而达到对电网运行更好保护与监控。其主要优势为对电网运行能够实现有效的自动化管理,在一定程度上加快了智能化管理,使电网在运行过程中得到更有效的保护。并且在对电网运行的保护过程中,其反映速度比较快,对信息的分析能力较强,能及时发现存在的问题并运用自动化技术做出相应的处理。

3.3差动保护技术

对于电网中的电气设备,相关工作人员不仅要对其进行全面了解,还要熟练掌握电气设备操作,从而对智能电网进行保护。在智能电网中,广域性保护充分发挥后背保护作用,而差东兴保护主要是针对电气保护进行主保护。它是主保护中的重要核心部分,对差动性保护技术进行深入的研究,并且将其普遍应用在发电机、电动机以及变压器等主要电气设备之中。在智能电网应用之中,合理运用差动保护措施,将智能电网和使用端进行衔接,并且多个接口可以同时插入,从而对工作效率进行提升。另外,差动保护一起相关设备的接口对着另一侧电网用户的数量变化而变化。

3.4保护系统重构技术

和传统电网相比,智能电网环境下对于继电保护系统要求更为严苛,以此需在继电保护的作用下使得电网更加智能化,对于继电保护系统自身适应力进行提升,进而对智能电网的机构变化及实际运行进行保障。对于自身适应力方面,继电保护系统要具备自我诊断和自我修复功能,也就是涵盖自我重构机制。比如,当继电保护系统内部元器件出现问题,自我重构机制自行切换至备用元器件,对于电网功能进行及时恢复,同时将发现问题直至问题处理完毕整体工作流程反馈回电脑终端,便于有关人员及时将问题元器件进行替换,确保变电站平稳运行。

4智能电网环境下继电保护技术的发展趋势

4.1数字化发展

随着我国对电力需求量不断增加,智能电网技术水平也在不断进步,其中,对电能资源的采集、传递与控制方面都需要对大量数据进行收集与分析,保障智能电网技术稳定性的发展。因此,在继电保护技术的发展中,实现数字化发展是其主要发展趋势,也是智能电网技术的发展要求。目前,随着我国对继电保护技术的研究,已经不断趋向于数字化发展,在智能电网技术中得到有效运用。例如:智能电网技术中的互感器装置,通过一定手段,在对电网运行过程中感应到的问题以数字化的形式进行展现,从而发挥了继电保护功能。

4.2网络化发展

现如今,网络化的快速发展,在一定程度上推动了智能电网的建设与发展,最新的智能化变电站,通过网络技术的使用,促使站内各个部分电气元件信息共享的目标,同时使用网络技术,还实现了变电站控制信号共享的目标,对继电保护装置进行有效的简化。并且对于传统继电保护获取信息的途径进行了合理的改变,同时传统继电保护信息传送方式也得到了适当的改善。由此,不难看出智能电网继电保护的根本基础就是网络化技术,同时推动了智能电网继电保护的变革。

结语

总而言之,电网的智能化发展,继电保护技术发挥了重要作用。在今后发展中应加大对继电保护技术研究,进一步保证智能电网的稳定运行,相信在不久的将来机电保护技术将会朝着更智能、更优秀的方向发展。

参考文献

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[2]包志鹏,方达.智能电网背景下的继电保护技术分析[J].中外交流,2018(12):94.

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