智能电网背景下的继电保护新技术分析

发表时间:2020/12/7   来源:《中国电业》2020年7月20期   作者:杨博
[导读] 新时期智能电网建设水平不断提高,为我国电力能源服务奠定了稳定基础
        杨博
        国网山东省电力公司平原县供电公司 山东省德州市 253100
        摘要:新时期智能电网建设水平不断提高,为我国电力能源服务奠定了稳定基础。文章通过对智能电网与继电保护技术的重要性进行分析,探讨智能电网背景下继电保护技术的应用。
        关键词:智能电网;继电保护;保护技术;电网保护
        引言
        自我国提出智能电网建设指导意见后,智能电网获得了高速发展,各种新技术、新设备如雨后春笋般出现,应用于智能电网领域。继电保护技术在国家电网结构建设和功能优化等方面发挥着重要作用,逐渐复杂的电网结构对继电保护技术提出了更高的要求和挑战,新型计算机技术、传感器技术、光纤通信技术等的应用给继电保护发展注入了新鲜血液,使其具有广阔的发展空间,为了更好的服务我国智能电网的建设,加强继电保护技术研究工作具有十分重要的意义。
        1智能电网继电保护概述
        1.1智能电网分析
        我国智能电网虽然在不断进步,但是还是有很多方面需要改进,尤其是在技术方面和理论方面,都需要不断健全。智能电网在应用过程中具有很多的应用优势,首先,智能电网具备较好的抗干扰能力,智能电网中的传感器具有一定的监督作用,在电网受到外部环境或是其他因素的影响的时候,报警系统会及时发出信号,促进相关的工作人员及时解决问题,避免干扰元素的产生;然后,智能电网还具备良好的结构特征,主要有发电和储电两种结构类型,能够实现各项自然能源到电能的转化,比如太阳能、风能的转化等;最后,智能电网具有价格公开的特点,智能电网中含有大量的信息,且能够实现各项信息的共享,使电能用户对自身的用电量及用电明细有一定的了解,促进电价的公开化,为人们提供更加优质的电力服务。
        1.2 继电保护对智能电网的重要意义
        我国的经济发展对电力的需求巨大,智能电网系统安全运行十分关键,继电保护系统是国家电网的第一道防线,担负着检测电网系统是否安全运行的使命,一旦出现电力故障,继电保护装置立即发出预警信号,同时采取自动隔离、切除的措施,对电网其他部分进行保护,维护其正常运行,电力工作人员根据预警信号采取相应的解决措施,以降低电力故障引起的经济损失。总的来说,继电保护技术对国家电网安全运行意义非凡,我们有必要加强这方面的研究工作,为国家电网系统的安全运行保驾护航。
        1.3能电网的继电保护技术特点
        第一,数字化特征。近年来我国数字化技术快速发展,互感器设备的应用性能有所提升,故障发生率降低,有效解决了继电保护的二次回路接地问题。继电保护机械设备性能提升,以及保护对象的数据信息收集能力提高,可确保所收集的数据信息完整性与可靠性。第二,网络化特征。近年来网络信息技术快速发展,对于智能电网,可采用网络信息技术优化继电保护装置,打破传统工作的局限性,提升保护效果。
        2智能电网背景下的继电保护新技术分析
        2.1超高压交直流混输技术
        我国的电力系统的各个方面都在进步,智能电网的结构也在逐渐优化,超高压交直流混输技术的应用,使得电力系统中的故障特征更加明显,促进继电保护新技术能够更快地分析故障,实现继电保护互感器各项功能的增强。在智能电网背景下的超高压交直流混输技术能够实现各项相关步骤操作速度的提升,智能电网具有较高的综合性,继电保护系统应该将谐波作为基础,进行故障的分析,比如继电保护新技术在进行变压器的保护过程中,能够有效解决二次谐波的影响,促进继电保护器中的电流正常运行,实现继电保护装置的作用最大化。实现这一目标的主要原理,是智能电网下的继电保护器具有区分励磁涌流和变压器故障电流的功能,并通过制动方式合理解决故障。


        2.2参考量测技术
        参考量测技术的主要作用是将系统测量的数据整合为数据信息,并及时的传递到智能电网的各个方位进行使用的过程,是智能电网的主要功能之一。参考量测技术能为继电保护系统及电力技术人员提供大量的数据信息,包括功率因数、电能质量、相位关系、变压器和线路负荷、故障定位、停电确认、设备健康状况、关键元件的温度等数据,为智能电网正常运行服务。同时,智能电网电力系统实现了数字保护功能,可将数据直接植入计算机程序中,在广域管理系统和控制系统进行数据保护,实现电力系统之间的通信,提高了继电保护的安全性和稳定性。
        2.3电子式互感器
        电子式互感器属于智能电网继电保护系统中的重要内容。对于以往的变电站来讲,其使用的互感器通常选择电磁结构。但现代社会下,信息与科学技术的迅猛发展,使得这些传统的电磁式互感器在使用的时候通常会发生诸多问题,传统电磁式互感器不能有效满足智能电网的持续发展需求,目前电子式互感器在社会上得到普遍应用。电子式互感器与传统的电磁式互感器相比较,在检测故障方面拥有自身独特的优点,并且具有良好的准确性,能够有效提高保护装置的运行速度,并且能够对电力系统安全进行保护。同时,利用电子式互感器光缆可以全面替代传统电缆,由于其绝缘结构简单,能够不断推动电缆企业的持续发展。
        2.4状态监测保护技术
        一般电力系统中智能电网继电保护主要是不同设备在相应条件下能够对关键模拟量状态开展监测工作。在状态监测子系统中,能够对信息进行缓存处理,并对数据信息进行分析和整理,发现其中存在的问题和规律等,对变电站的运行状态进行评价。第一,要想将状态监测保护技术的价值发挥出来,就需要保证信息在传输过程中的安全性和稳定性,促使其能够传输到计算机系统中,在利用计算机技术对数据信息进行分析。第二,在通常情况下,智能电网中采用的状态监测保护技术会采用不同装置实现信息传输,比如,测控装置信息传输方式和网络分析器装置信息传输方式等。为了提升实际信息传输的效果,可以将两种装置结合起来综合应用。第三,由于状态检修需要以数据信息为依据,而这些数据信息只有设备运行才能产生。因此,在进行数据信息传输过程中,针对信息突变的频率,要准确制定信息传输时间,并将其控制在合理标准范围内。假如信息突变频率较小,不需要设置传递时间;假如信息突变频率较大,而且数据变化较为显著,这时,就需要应用实时传递的方式实现信息传输。
        2.5广域保护技术
        使用广域保护类型的继电保护技术,可根据网络子集的情况全面分析电网的运行阻碍情况,将子集部分当作是独立性的个体单位,采集区域之内的种子集继电保护技术数据信息,开展相关的分析工作,明确故障的发生原因,便于采取有效措施解决故障问题。继电保护技术在智能电网的应用,涉及安全自动控制部分与继电保护部分。安全自动控制部分,就是分析智能电网是否有故障现象,明确解决故障问题的方式,提出相应的对策。继电保护部分,可诊断复杂的故障问题,明确实际情况,筛选有效措施解决问题,提升继电保护技术的适应能力。采用广域保护的继电保护技术措施,可创建具有信息交互性与整合判断性的工作模式。使用电流差动与纵联的保护措施,可改善智能电网的运行状况,解决保护动作延迟的问题,快速判断智能电网中是否存在故障,维护智能电网运行安全性,使其处于稳定运行的状态。
        结语
        综上所述,随着我国社会经济的快速发展,电力需求量逐渐扩大,智能电网建设对我国经济发展具有重要的意义,采用合理的继电保护技术能够提高智能电网安全运行水平,有助于我国电力事业稳定发展,在日后还应该重视继电保护技术的创新与应用。
        参考文献
        [1]张忠傲,赵施阳,田野,等.智能电网环境下的继电保护研究[J].山东工业技术,2019(09):206.
        [2]樊晓春,何浩.智能电网背景下继电保护的关键问题及对策[J].电子技术与软件工程,2019(15):212-213.
        [3]张媛,惠蓓.基于智能电网的继电保护技术探讨[J].科技与创新,2016(10):145-145.
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