智能电网背景下继电保护的关键问题及对策

发表时间:2020/7/30   来源:《当代电力文化》2020年第7期   作者:顾燕南 毛梦婷
[导读] 近年来,由于我国社会经济发展尤为迅猛,致使各个行业领域对电力系统的要求也越来越高
        摘要:近年来,由于我国社会经济发展尤为迅猛,致使各个行业领域对电力系统的要求也越来越高。在社会经济飞速发展的背景下,我国的互联网和网络通信技术也获得了较大的进步,而智能电网也由此产生,并被广泛应用于电力系统中。智能电网是国家电力事业发展的主流趋势,随着社会用电需求的不断增长,新时代越来越多的先进技术逐渐应用在其中,并以此大大促进了我国电力事业的持续发展。因此,为了更好地突出智能电网自身的各项优势,继电保护工作人员应不断创新改进继电保护设备装置,并以此为工作重点,进而不断提高继电保护设备的安全运行,以推动我国电力事业不断向前发展。
        关键词:智能电网;继电保护;问题;对策
        一、智能电网的基本内容
        智能电网发展至今还没有形成一个成熟的系统,不管是理论基础还是具体的应用,都有很多方面不够完善,需要进一步研究改进。但是,即便处于初始状态,智能电网也有传统电网无法比拟的优势:首先就是它拥有先进的传感技术,其中的传感器可以抵抗周围其他因素的干扰,使监测的内容不间断的进行传输,有利于对外部环境的观测。而且,智能电网对外界的环境具有一定的识别功能,如果环境中具有强烈的干扰因素或者剧烈的天气变化等情况,可以自动启用报警系统,及时传递危险信号,便于对恶劣环境的防御,降低损害。其次,智能电网的功能性较强,结构设置也能加科学。比如它可以利用太阳能的原理,把集聚的能量转变为功能性电源,提高能量的利用率。再次,智能电网具有较强的信息化技术,在电力的价格方面可以实现用户参与,通过信息共享来完成电价的制定或者查询等,起到了一定的监督功能,使电价更加公正合理。
        二、智能电网建设中继电保护发展与升级面临的问题
        (一)新能源电力互补电源问题
        就我国目前新能源的发展形势来看,水电站、燃气站等资源总体还是偏少,无法与新能源互补。因新能源电力存在稳定性差、波动大等问题,故而难以使电力稳定的输出,加上互补资源的欠缺,更进一步加剧了已建好能源装机无法并网的问题。若是新能源无法并网则会使系统调峰容量降低,甚至会降低电网安全裕度。因此,如果不能及时解决新能源电力的就地平衡问题,必然会严重影响整个电力系统的安全运行。
        (二)大电网问题
        大电网是指我国现有的资源与负荷整体呈现出一种逆向分布的形势,其主要能源多分布在我国西北部,包括煤矿资源、水力资源、风能型城市等,且我国用电负荷较集中的地方又在南部及一些沿海地区,地域相距都比较远,由此可以看出我国电网的分布形式十分特殊。因此为了能更好的满足大部分地区的需求,国家电网不得不通过超高压、特高压、远距离等输电形式来优化资源。但是随着用电负荷一天天的加大和电网模式的错综复杂,电网系统的运行压力逐渐增强,且系统运行的安全隐患也越来越明显。故国家的电力有关部门应给予直流输电大容量、社会综合效益明显特征、高利用率足够的重视。
        (三)继电保护装置调试不当
        一旦继电装置的保护工作没有做到位,智能电网的继电保护源也会丧失相关功能。作为一项合格的继电保护的设备,其必须进行不断更新,确保其的发展能与实际现状相适应。与此同时,电力企业应该要根据智能电网的运作环境条件而定,在充分了解了继电保护的实际运行状况之后,再构建起一项完善的计划,以此督促继电保护系统始终保持完整状态,并为社会大众提供持续不断的电能。
        三、智能电网背景下继电保护控制策略
        (一)设备完善与系统功能增强
        在继电保护装置中合理应用传感器,利用传感器自身优势,通过完善设备运行,获取一定的信息,并将信息参数转化成为继电保护系统中实现功能技术的依据,保证其能可靠和安全性。

智能电网背景下的继电保护装置在整个运行过程,需注重自然环境因素与整个运行产生的影响,例如大风、雨雪天气等很容易引发传感器出现震动、接线出现松动等不良问题。所以,我们要对继电保护系统设备进行状态监测,对整体特征进行综合性分析。
        (二)强化继电保护信息的传输
        随着智能电网的建设的普及,继电保护信息的传输压力也越来越大,因此在继电保护的未来发展中,强化信息传输能力无疑是重要的。通过强化信息传输能力来完成继电保护的分层分级,这不仅可以为智能电网提供优质的保护,同时也能提高继电保护的信息传输效率。因此强化继电保护信息的传输能力是满足智能电网需求的必要手段。
        (三)落实分级工作
        在继电保护信息传输的这一过程中,智能电网的建设也应该要迅速普及下去,在这种情况之下,继电保护信息的传输压力也陡然加大。基于此,继电保护在未来发展过程中,继电保护的分层分级工作也应该要落实到位,此举能为智能电网提供更加优质的保护,并促进信息传输效率的迅速提升,保证社会大众所需的电能供应。
        (四)应用系统重构技术
        系统重构技术是一项维持电网智能发展不可或缺的技术,智能电网的核心系统与传统电网不同,先进的电网系统是引进新设备、新技术的主要前提。但智能电网中具有多处重新构制过的系统,致使其结构与性能都发生了严重变化,因此,对系统重构技术应合理使用,如此才能满足智能电网环境下继电保护的工作新要求。继电保护工作要求包括继电保护中的维修、诊断故障等,例如,电网在运行过程中某一零件发生了问题,那么系统重构技术就可以帮助其自动修复,并及时解决出现的问题,这是系统重构技术自身优势之一。而传统的电网则不能使用系统重构技术,也无法自行维护。因此,相比传统电网,智能电网应用系统重构技术更能提高电网的工作质量。
        (五)完善继电保护系统
        首先,可以将智能传感器应用于继电保护系统中,这样能够发挥传感器的优势,在获取更多的设备运行信息的同时,将设备运行参数转换为继电保护实现的重要依据,通过这样的方式可以保障继电保护系统的动作执行的可靠性。然而在智能电网设备的外部接线的运行过程中,自然环境的影响是不可避免的,如风霜等天气是极易引起接线振动等问题的。因此,在设备是否发生故障的环节中,不能只依靠单一指标,而应该综合分析全部设备的震动特征。为了做到综合的分析,可以将变压器中的震动传感器的非正常振动作为发生错误的信号,从而进行是否发生故障的判断。同时也应大量应用人工智能分析系统,将温度、湿度等参数也列为参考指标。
        四、结论
        基于智能电网背景下,我国电力系统的进步与发展,都具有十分关键的意义。但是,对于继电保护装置也提出了更高的要求。在智能电网环境中,继电保护也为智能电网运行提供了可靠稳定的保护,并且促进了智能电网更加稳定以及安全的发展。另外,还为智能电力系统提供了良好的服务。所以,在促进智能电网发展过程中,还可以加强对继电保护技术的开发以及研究,从而最大程度上促进智能电网的稳定发展。
        参考文献:
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