智能电网背景下的继电保护新技术分析 徐国正

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:徐国正 刘洪臣
[导读] 摘要:随着我国社会生产力逐渐提升,我国人民的用电需求越来越高,给电力行业的发展带来诸多机遇和挑战。
        (山东国研电力股份有限公司  山东济南  250000)
        摘要:随着我国社会生产力逐渐提升,我国人民的用电需求越来越高,给电力行业的发展带来诸多机遇和挑战。继电保护技术作为智能电网中关键技术,直接关系到电力系统的安全稳定运行,其重要性不言而喻。本文就智能电网中继电保护技术的应用进行分析,把握技术要点,明确未来发展趋势,以求推动电力事业健康持续发展。
        关键词:智能电网;继电保护;新技术
        引言
        现如今我国的智能电网在扩展与创新的历程中奋力前进着,有关电力建设与系统维护的技术研究在逐步趋于成熟,并且在生活中应用也更加稳定。而在此期间继电保护装置在电网智能开发的过程中占据不可替代的地位,并且依照其独有的智能化、信息化优势,得到了较好的用户反馈,也在为电网如何更加稳定发展和运行提供了保障。智能电网的出现使新时代电能利用得更加合理、科学,在此基础上优化了各级电网,实现了机械自动信息化独立处理的发展目标。智能电网发展至今,其中不可替代且沿用至今的技术便是继电保护技术,在新时代下也面临着全新挑战,因此,当前继电保护技术也需要深入的变革,为后续工作的开展提供依据。
        1智能电网概述
        1.1智能电网含义及特征
        我国的智能电网在当前处于发展的初级阶段,随着研究的不断深入,理论知识上的不断完善,智能电网也正处于一个逐渐完善的阶段。智能电网的基本定义为技术体现信息化、交互化、自动化和数字化。与传统的电网相比较,智能电网具有如下优点:①较强的抗干扰能力,由于智能电网当中安装着传感器,能实现对于外部的持续监测和观察。当受到严重的外部环境干扰或者自然灾害等问题时,能快速的实现自动报警,减少外部的干扰问题;②结构合理,包含发电和储电的多种形式,例如将太阳能转换为功能性的分布电源等;③实现公开化的电价。在智能电网中有着较高的信息化,能够实现信息的共享性,用户直接参与电价制定或者查看等方面,从而实现有效的监督,保证电价的公开性和透明化。
        1.2智能电网继电保护构成
        由于智能电网的发电和供电形式与传统的电网之间存在着一定的不同,以往继电保护与传统电网也有着一定的差异性存在。因此在智能电网当中,对于继电保护提出了更高的标准和要求。智能电网的发展逐渐融入新的信息技术和网络技术,促使其在电力领域中得到更好的发展。智能电网中的继电保护是通过传感器对电网当中的设备进行监控,然后通过网络方式进行信息的整理和分析。在一定程度上降低干扰,避免发生大面积停电,提升电网的稳定性和科学性。
        1.3智能电网下继电保护新要求
        智能电网时代背景下的继电保护技术发展,需要相辅相成,才能实现共同发展。智能电网有着较强的自愈性,并且是国家基础设施建设中的重要组成部分。因此智能电网下的继电保护装置的新要求中,不但要智能电网继电保护需要有故障诊断和自我修复的能力,同时还需要有自我隔离的能力,阻断发电故障后大规模停电问题发生。
        2智能电网下继电保护的新技术
        2.1智能设备电子传感器技术
        智能设备是智能电网的重要组成部分,智能化是这一设备最为显著的特点,可以以最快的速度了解智能电网中的信息,并作出相应的反应。

通常情况下,智能控制设备的覆盖范围较为广泛, 存在于发电、输电、变电和配电等环节,智能设备的作用是万万不可忽略的,在诸多的智能装置中,电子传感器是运用最为防范的装置,该装置主要是安装在继电保护设备中,以此来加快收集电网数据的速度,提升数据处理与分析的速度,为智能电网继电保护工作的顺利开展创造良好的条件。
        2.2超高压交直流混输技术
        结合我国电网建设相关规划内容,电网结构进一步优化和完善,超高压交直流混输技术以其独特的优势得到了广泛应用,对于新时期的继电保护提出了更高要求。通过超高压交直流混输技术应用,电网系统在故障后暂态特征较为鲜明,谐波分量快速增长的同时,为继电保护互感器性能要求提出了更高的要求。在智能电网中,对于超高压交直流混输中的谐波分量和滤波问题可以及时处理。由于电网自身的复杂特性,应该将谐波作为继电保护的主要依据,以保护变压器为例,传统二次谐波是判断系统的主要依据,可能导致变压器原有保护作用无法发挥,究其根本是由于继电保护内部励磁涌流问题导致。为了有效解决这一问题,首要一点是正确区分励磁涌流和变压器故障电流区别,通过制动方法来解决故障问题。超高压交直流混输技术的应用,可以将新技术引入其中,解决交直流混输暂态性问题、高压长线路中串联补偿问题和零序互感问题。所以,可以通过明确跨线故障定位和电气量范围,对现有的直流线路中的母线接线方式调整和完善,增设非线性元件,提升继电保护技术水平。
        2.3电力电子技术
        电力电子技术主要包含了交直流柔性输电、高压直流输电和定制电力等多个方面的内容,在智能电网中有了十分广泛的应用。近年来随着科学技术的快速发展,很多新技术逐渐投入使用,为新形势下的继电保护提供了强大的技术支持和保障,从而促使我国的继电保护技术得到进一步的发展和完善。
        2.4可再生清洁能源并网
        可再生清洁能源并网,主要是将清洁能源引入到电网中,是智能电网发展的主流趋势。可再生能源来源丰富,对于环境的污染度较小,可以有效缓解当前的能源危机问题。但是,可再生清洁能源开发技术还不够成熟,智能电网运行中,对于智能电网运行带来了不同程度上的影响。风能机接入到智能电网中,由于接入点不同,将会为电流保护带来不同程度上的影响。如果相邻线路出现故障问题,由于电流方向不同可能加剧继电保护反向误动问题出现。由于风能及工作状态和接入类型的不同,将会对故障电流产生不同程度上的影响。所以,接入可再生能源后,应该推动继电保护技术创新和完善,对于其中的问题可以综合分析,寻求合理措施进一步优化和完善。诸如,新能源电流自身的随机性和间歇性特点,降低新能源电力带来的不良影响,可以实现对电力设备的监测和控制。
        结语
        传统的电网在安全性能方面存在较高的隐患,其功能性较低。智能电网的普及不仅能够更加准确的检测到故障及时进行维护并降低影响,还能够减少传统电网维修的费用消耗,提高整体的性价比。从系统正常运行的维护方面来说,继电保护是维护其安全运行的重要设备。随着科技的发展,国家对电力建设的重视程度也越来越高,需要更加节能、环保、安全的设备来服务于社会发展,智能电网在此背景的影响下不断地更新和改进,继电保护也需要紧随其步伐创新出先进的技术来维护电网系统的安全运行。因此,加强继电保护新技术的开发和利用,是促进智能电网稳定发展的必要条件。
        参考文献:
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