智能电网环境下的继电保护研究

发表时间:2020/8/5   来源:《中国电业》2020年8期   作者:赵桂阳 陈凯鑫 赵文宝
[导读] 智能电网建设是当前我国电力事业发展的必经之路,智能电网环境下继电保护发挥了重要的作用。
        摘要:智能电网建设是当前我国电力事业发展的必经之路,智能电网环境下继电保护发挥了重要的作用。文章通过对智能电网继电保护进行了解,探讨智能电网环境下继电保护的具体应用。
        关键词:智能电网;电网环境;继电保护;保护技术
        引言
        智能电网是指电网的智能化,是建立在集成、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、现代化设备技术、先进的控制方法和先进的决策支持系统技术的应用,从而实现电网的可靠、经济、安全、高效运行,而继电保护技术作为智能电网的重要组成部分,具有安全保障性功能,能够对电网运行期间所存在的问题进行排查和解决,进而提高智能电网的综合实力。
        1智能电网继电保护概述
        目前电网结构在不断改革和发展,扩大了其电网覆盖有效范围,电网中的接线方式相对较为复杂。例如在电网中会产生交错连接的现象,针对这种现象,相关部门就需要对其进行解决,如果没有对这些问题进行解决就会降低其工作效率,带来一些不良影响。因此想要提升其可靠性和运行稳定性就需要对其关系进行相应的计算和掌握,为电网的稳定运行打下坚实的基础。继电保护在智能电网中其线路在绝大多数情况下属于双向流向,但是电网结构在分布的过程中会存在很多的电源点,这些电源点也是用户端的点。其中的某一个电源点就是分布式电源点,可以将其分离出来单独存在。由于目前智能电网其运行方式不够稳定同时还具有一定的变化性,电网中距离保护无法确定,因此需要研究出一定的保护措施提升继电保护效果。
        2继电保护的功能
        继电保护装置主要是对电网运行发生故障时切除故障区域或进行故障事件告警,这是该类型装置的主要作用。当该装置检测到相应故障时,它可以根据预先设置好的程序,对相应对象发出警告,并且让系统在运行的过程中不再受故障的影响以达到保证变电系统顺利运行的目的。其工作内容基本如下:第一,在电流运动方向情况大致相同的情况下,仅根据保护装置之中的电流大小变化便可以检测系统的实时运行状况。第二,当设备存在相应故障时,继电保护装置便会及时转换电流保护方向,当然也可以以减少阻抗、电压等。
        3智能电网环境中继电保护技术
        3.1 单元件保护技术
        单元件保护技术是智能电网环境下主流的继电保护技术,它主要以直流线路、变压器和发电机保护为主。这种保护技术实现了对传统元件的改良,采用了新的继电保护原理,可以适应智能化的供电网络环境,符合智能电网的供电需要。适应交直流线路的继电保护单元件保护技术减少了故障测量的衰减,消除了选相失败的风险,减少了主保护行波的制约,能够在多种传感器的辅助下解决变压器励磁通流识别不足的问题。基于新的元器件可以及时的进行故障分析与数据统计。单元件保护技术还可以解决匝间短路的问题,能够精准化的校验电网运行情况,实现了整定计算,做到了对超大容量机组的全面保护,电元件保护技术配合智能传感技术提高了技术设备的实用性,降低了继电保护技术的风险,达到了科学化和全面化继电保护的目标。
        3.2智能传感技术
        在应用智能传感技术的时候,为了能够保证继电保护与信息上的采集系统能够更加的便捷,还能进一步确认继电保护技术其自身的技术能够得到充分的发挥与利用,结合变压器在保护方面来说,其不仅能够在在变压器侧来装备相关的传感器系统,还能保证振动传感器、温度以及传感器与流量传感器的应用装置,并且尽量发挥出传感器自身的监测与控制方面的功能,从而进一步保证继电保护的作用。同时通过对智能传感器的检测作用,实现对相关的数据进行实时监测,而在了解完成相关设备的运行情形之后,进一步实现避免外部环境的干扰,这样也可以为后来的仪器提供一定的保护作用与相关的依据。由于智能传感技术属于一种相对效率比较高的技术,因此,其对于在收集继电保护相关的信息的过程中,意义重大。


        3.3动态整定软件目标功能应用
        智能电网最为显著的特点就是充分利用当前先进的信息通信技术以及智能互联网技术,通过这些技术的配合,加之动态整定软件的目标功能应用能够实现对智能电网的继电保护定值整定应用,从而在智能电网运行中出现供电中断时能够有效降低其电能质量扰动,实现智能电网的高新技术发展。而在进行这一工作过程中,主要以2种方式进行,一种是借助于自愈性自适应准则,另外一种是在扑朔变化的保护定值动态判断。首先,对第一种,可以对继电保护定值方案进行重新编制,从而实现对于继电保护定值的确定和调修,加快定值的整定效率,促使其自身的预估能力大大提高,降低电力事故发生的破坏性影响,突出智能电网的自适应能力和自愈能力。其次,对第二种,可以在设备维修过程中,借助于元件解环和环现象,促使整个系统的拓扑出现变化。而针对这样的变化,相关技术人员就可以进行元件参数的调整与修改,从而达到整体系统能够对维修检测有一个灵敏的判断。
        3.4广域保护技术
        继电保护技术在智能电网中的应用,首先体现在广域保护方面,将电网子集作为分析处理的对象,同时也作为继电保护运行期间的主要载体。从本质上来看,继电保护技术主要是确保智能电网稳定运行的必要手段,所以在其工作当中,通过广域保护发挥作用。广域保护的核心技术又可以划分为两个方面,包括控制和保护,其中控制的原则在于为智能电网提供自我恢复方案,由于电力事业具有特殊性,所以电力系统的工作状况直接影响社会经济发展和国民日常生活,而智能电网又作为电力事业的重要组成部分,其重要意义毋庸置疑,在智能电网运行期间,广域保护不仅能够对系统进行有效监管,而且为智能电网提供自我恢复方案后,又能够尽可能的避免由于电网停运所造成的经济损失和社会影响,并降低维修工作的风险。广域保护的主要工作则更加倾向于智能电网整体运行状态,致力于寻找导致智能电网出现故障的主要因素,并提出相应的解决方案,所以能够提高智能电网工作稳定性,并为研究工作和管理工作的开展提供重要依据。
        3.5交直流混输技术
        截至目前,交直流混输技术已经得到极大的普及,特别是在如今这一阶段,电网结构的整体建设格局已经呈现在大众的眼前,这对超高压的交直流混输技术也表现出更高要求。在应用超高压的过程中,一旦电网出现故障,会对系统产生非周期振荡、智能传感器和继电保护装置也会因为各类非周期、高频率的分量严重影响其正常工作,此时的电网判断难度也会得到明显提高。举例而言,在了解了变压器的实际保护情况之后,需要对故障电流做出妥善化的区分,并对此予以封闭处理。
        3.6保护重构技术
        在继电保护技术的应用当中,为了能够切实提高保护重构技术能够与智能电网结构保持一致合理运行,则需要重组线配置,提高继电保护效果。在继电保护系统优化后,可以通过动态监控方式对系统当中的所有元件进行监督和管理,及时发现其中隐患和故障,以及由于长期运转而产生老化和磨损的元件,进而发挥系统的自我故障发觉和自我治愈能力,实现智能电网的稳定工作,并通过故障区域的切除,保障维修工作的安全性和工作效率。
        结语
        综上所述,随着我国人口数量的不断增加,人均电量需求也在逐渐增长,推动了我国电力技术的研发和使用。在我国电力的发展过程中,智能电网对我国电力系统有重要的积极作用,能够有效的保证了继电保护装置的安全性,从而推动智能电网稳定发展。
        参考文献
        [1]毛伟.智能电网中继电保护问题及解决对策研究[J].科技视界,2018(34):32-33.
        [2]符亚杰.智能电网背景下继电保护的关键问题及对策分析[J].技术与市场,2018,25(2):164.
        [3]林文亮.继电保护技术在智能电网中的运用分析及解读[J].居舍,2017(27):142.
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