智能电网继电保护技术分析付永甫

发表时间:2020/4/24   来源:《中国电业》2019年 23期   作者:付永甫
[导读] 若要有效将继电保护技术应用于智能电网平台中,一方面需要做好电力系统架构的各项数据信息,明确智能电网的空间构成与潜在风险,
        【摘  要】若要有效将继电保护技术应用于智能电网平台中,一方面需要做好电力系统架构的各项数据信息,明确智能电网的空间构成与潜在风险,以便提供更富有针对性的继电保护方案;另一方面,还需站在智能电网构建的角度做好执行与检测系统的编程工作,确保故障信息能够提前被识别,才能通过继电保护装置进行针对性防护。本文基于智能电网继电保护技术作用展开分析,在明确继电保护技术的特征与分类同时,期望能够为后续智能电网系统的持续运行与管理提供良好参照。
【关键词】智能电网;继电装置;保护技术;功能作用

    随着我国经济体制的不断发展与完善,现代城市居民受生活与工作环境的影响,通常对电力系统的质量与稳定性要求也在不断提升。智能电网是目前城市电力系统架构的主要方向,既能够通过网络信息化途径更好的调配电力资源,同时也能够有效识别潜在的电网风险,但从实际操作角度来看,还需有执行装置才能使智能电网的功能得到施展。因此,如何将继电保护技术有效落实,便需要得到电力企业与技术人员的重视。
        一、智能电网技术概述
        目前,我国智能电网的架构主要是依靠特高压电网作为骨干网架,通过各级电网协调措施,将网络技术、控制技术与通信技术融入,为自动化、计算机处理提供稳定平台的电力系统平台。此类电网主要依托于大数据技术构建,能够通过数据的识别与处理了解电网的实际运行状况,而后再将数据递交至控制平台,以便及时发觉潜在的电网风险,提供更富有针对性的检修方案,避免对电网运行的稳定性与质量性造成影响。另外,比较传统电网,智能化电网的重点在于信息采集,因此还具有数据类型多、数量多、数据处理速度快等特征。
        二、智能电网继电保护技术作用
        基于智能电网继电保护技术调查资料可知,此类技术的作用主要可分为预保护、输电端面保护、维持电网稳定性与发展性的作用。首先,预保护功能的有效运用,能够通过网络系统识别不平衡功率与控制系统状态,通过对数据的识别与编程的要求,判断可能发生的事故类型,提供针对性的预警与保护举措,使智能电网运行的稳定性得到保障;其次,通常输电线路在使用前,需做好电网的负荷识别与保护措施,明确过载跳闸等风险特征,而后提供针对性的保护措施,以避免出现大范围停电事故等问题,使居民与电力企业的经济权益受到损害。在此期间,智能电网平台能够为地域电力系统提供最大程度的保护举措,将电力故障控制在最合理的范围内,使输电端面的安全性与可靠性得到保障;最后,继电保护技术已经相对成熟,并且可根据不同的电力环境提供具有针对性的保障措施,使电力系统运行的状况更便于识别,并能够提供针对性的检修与管理方案,以便降低电器元件的故障发生率。另外,继电保护平台同样能够为网络化、自动整定技术、数字化技术的落实提供帮助。
        三、智能电网继电保护技术
        1.  可再生能源并网技术
        具有清洁、高效、可再生等特点的新能源的大规模接入是智能电网发展的一个突出特征,其中风电、光伏、新型储能是最具代表性的几种能源,应用较为广泛,且前景较好。但是从现阶段新能源的应用状况来看,仍然在电能质量、电网运行、故障电流等方面存在一定的问题,这主要是由于来源不稳定、并网技术不成熟等原因引起的。我们以风电为例,将其接入电网后可能会出现保护误动或者电流保护II段拒动问题的出现,这主要是由于风电接入电网系统之后,会对电网的电流产生影响,主要表现为两个现象,一是,给接入点上游带来分支电流,二是,给接入点下游电流保护带来助增电流,从而导致上述问题的发生。除此之外,如果风机接入点相邻馈线存在故障,那么也有引起保护反向误动问题的风险。而故障电流产生的规律以及特点与风机的工作状态、接入类型以及控制策略等都有密切的联系。电网的潮流分布和短路电流特征的复杂性也要求风电接入必须要有继电保护装置对其进行优化,从而使小短路电流产生较大的系统阻抗,增强电流互感器的额定电流,在这种情况下,就要选择那些有较大变化的电流互感器来为电网提供保护。


        2.  超高压交直流混联技术
        根据我国的电网发展规划,网架结构需要进行进一步的完善,其中继电保护技术必须要具有更强的分流处理能力。究其原因主要有两个方面。一是,电网发生故障时,电网非周期分量会由于电压等级的升高而变慢,暂态特性的复杂性也会增强,同时还会带来巨大的谐波分量,在这种情况下就要求互感器要具有更强的性能和更好的滤波和直流分量处理,以为电网安全提供保护。另一方面,高压交直流混联会引起一系列的电容电流问题、交直流互联暂态特性与计算误差问题以及同杆双回线路的零序互感和跨线故障问题等,这些都要求继电保护设备必须要进行特殊处理。另外,电网暂态特性日益复杂,也使内部故障与励磁涌流的区分更加复杂,加大了继电保护内部使用谐波判据的难度。
        3.  智能设备与传感器技术
        对于智能电网来说,其智能化非常高,可以自动对设备的运行状况进行判断和分析,这样就促使其存在一个智能化的控制设备,并且这个设备能够对系统中的各个元件进行科学有效的控制和管理。同时其还具有非常广泛的覆盖面,可以全面的覆盖整个智能电网系统,例如:电力能源的发出、输送、转换以及使用等,其中电压传感器是一种主要的体现形式,因此在建设和应用智能电网的时候,可以在智能设备上安装智能传感器,那么就能够及时的收集数据信息,从而就能对电网的运行状况进行全面的分析,并且促进评估工作的稳定开展,也就可以提供准确的数据进行故障的维修,从而最大限度的提升继电保护系统进行全面性能。
        4.  广域保护技术
        广域保护技术的目的是划分智能电网的运行区域,在分区域的状态中落实继电保护,也就是在智能电网的“域”中实现继电保护。将系统控制的范围扩大,提高各部分的检测深度,较为精准的发现可能会出现的电路问题,加快问题处理的速度与能力。其作用主要体现在两地方。首先,技术能够为智能电网系统的运转提供控制平台,通过网络信息审查道可能引起电力系统正常运转的数据时,可在无人监督的情况下对故障区域的电网环境进行干预操作,以便解决电网运行中的小问题,使智能电网的稳定性与质量性得到基本保障;其次,继电保护技术可通过自动控制系统管理电网环境的运行效率与状况,同时凭借继电保护装置也能够实现大范围地域网络监督的需求,使地域电力系统水准更可控。
        四、结语
        继电保护技术的有效落实,既能够为地方电力系统的运行提供更完善的保护渠道,以便在出现电力系统故障的瞬间,隔绝故障线路对其他线路的影响,同时凭借智能电网技术的运用,也能够显著提升电力系统的构建水准。故而,在论述智能电网继电保护技术期间,必须明确继电保护技术的特征,并提供有效的管理方案,以便使智能电网的运行稳定性与可靠性得到保障。
       
        参考文献
        [1]陈立汉,解希群.对智能电网环境下继电保护技术的分析[J].山东工业技术,2019(17).
        [2]刘俊麟,范超琦.对智能电网环境下继电保护技术分析[J].通讯世界,2019(6).
        [3]朱鹏.电力系统继电保护新技术的发展[J].电力系统装备,2018(5):52-53.
        [4]汤芯珮.电力系统继电保护技术研究[J].山东工业技术,2018(2):155-155.
       
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