智能电网背景下的继电保护新技术分析 陆怡如

发表时间:2020/12/31   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:陆怡如
[导读] 摘要:智能电网是通过合理运用先进的传感技术和测量技术,依靠现代化的通讯技术和计算机技术,实现变电站数据信息数字化传输的一种新型电网。
        国网江苏省电力有限公司常州供电分公司  江苏常州  213000
        摘要:智能电网是通过合理运用先进的传感技术和测量技术,依靠现代化的通讯技术和计算机技术,实现变电站数据信息数字化传输的一种新型电网。智能电网与传统电网大不相同,其具有实时、在线、连续的安全评估以及分析能力、预警和预防的控制能力、系统自我恢复等诸多能力。同时,还具备可靠性、实用性以及环保节能等优势特点,可以大大提升电力系统的实际运作效率。
        关键词:智能电网;继电保护;新技术
        1 智能电网内涵概述
        1.1 什么是智能电网
        智能电网是指在传统电网系统中加入智能化手段,利用高速化的集成双向网络,在此基础上,通过先进的传感和测量技术、控制方法、设备技术、和决策支持系统技术的应用,保障电网安全高效运行。智能电网可以实现电路故障自动切断,保护用户用电安全,抵御电网病毒的入侵攻击,最大程度地满足当前用户的用电需求,不断提升供电数量和质量,对于不同形态的发电装置均允许接入,打破传统市场的寡头垄断,促进电力市场自由化高速发展。
        1.2 智能电网的优势
        首先,智能电网采用过硬的内核,拥有强大的技术支撑,可以轻松抵御来自电力系统外部的入侵和攻击,对于外部供电系统的接入,如清洁、可再生能源的接入可以较快适应,相较于传统电网,系统构造更加牢固坚实;其次,智能电网可以将多种信息技术有机融合,通过传感器和自动控制系统的有机配合,多角度获取信息,防范于未然,尽早发现可能存在的故障,故障出现后,快速隔离故障,自我调节和恢复,避免出现大范围的停电事故;然后,智能电网将直流电与交流电柔性结合,协调各个网厂,智能调动电力储能,实现配电自动化,使整个电网能更加灵活经济的运行,综合运用通信系统和现代管理技术,大大提高电力设备使用效率,降低电能损耗,使电网运行更加经济和高效;最后,可以实现信息的高度集成化,共享整个电网系统的信息,为运行管理展示全面、完整和精细的电网运营状态图,同时辅助支持相应决策实施、建立应急预案,实现电力企业和用户间的双向互动,电力企业可以快速获取用户信息,便于提供更多服务,提升服务水准,用户也可以详细清晰的掌握有关电能质量、电价和停电信息。
        2 智能电网应用特征
        现如今我国虽用电状况良好,但智能电网的推行和使用仍处在初级阶段,相关发展策略仍在制定中。相关研究人员对此技术的理论支持积累愈发丰厚,为此技术的未来发展铺设奠基石。站在智能电网的未来发展特征角度讲,其主要表现可大致分为以下几点:首先,它对外界的干扰影响防御性强,如果受到了外部干扰,会自动报警,尽量将干扰降到最低,且智能电网在铺设过程中会增加相应的传感设施配置,可进一步实现对外部情况的持续观察;其次,智能电网可以实时在线,具备连续安全评估和分析能力,在遇到电网故障时可以自动对故障诊断并进行隔离,同时系统可以进行自我恢复;此外,智能电网还具备强大的兼容性,支持可再生能源有序合理的接入,适应分布式电源和微电网接入,用户间可以展开更高效的交流与互动,以此满足使用者的需求;而且,智能电网更加经济,可以将资源进行最合理的配置,进一步提高电力资源的利用率,减少电能损耗的同时降低运营、维护的成本。


        3 智能电网下继电保护的新技术
        3.1 广域保护技术
        广域保护技术通过电力网络子集,对电网运行阻碍因素进行全面的处理和分析,将子集作为一个相对独立的个体单位,在事先划定好的区域范围内对这种子集的继电保护技术相关信息进行合理的采集,然后对其进行全面的分析处理,从而找到产生故障的根本原因,并采取相应的措施针对故障进行解决。在智能电网中,继电保护主要包括安全自动控制和继电保护两个部分,安全自动控制主要是对电网自身存在的故障问题进行解决处理,并且提供诸多方面的措施对故障进行解决;而继电保护技术是针对现有的继电保护的复杂故障进行全面的诊断、确定以及配合,从而尽快找到故障问题的有效解决办法,进而促使继电保护的适应能力得到提升。广域保护功能主要是建立在信息交互与整合判断的基础之上,现阶段,电网主保护一般采用电流差动保护方式和纵联保护方式两种,这些保护方式在应用的过程中具备一定的选择性,从而促使保护功能得到最大化的发挥,因此,在主保护区域范围内不需要使用广域保护方式。电网传统后备保护主要是通过单端量对电网故障进行判断,保护动作延时较长,使得电网运行方式变化的应对能力与之相互交叉,在过负荷或者是震荡环境下,极其容易发生保护误动,最终造成电网无法正常供电。对电网应用的必要性以及可行性进行充分的考虑,在后备保护中不断引进广域继电保护技术,促使电网正常运行。一旦主保护在检修的状态下,广域保护即可充分发挥自身的主保护作用。
        3.2 保护系统的自身重构技术
        近些年来,随着智能电网的不断发展与进步,其对继电保护提出更多更高的要求标准。继电保护在一定程度上具有较强的适应性,并且根据电网的运行方式以及结构的改变发生改变。与此同时,继电保护自身还具有自我诊断和修复的功能,例如,一旦继电保护装置的结构部件无法正常运作时,智能电网会自动找到合适的元件进行替换,从而达到自我修复的目的。原来的继电保护系统早已无法满足现在的智能电网,因此,必须对继电保护系统进行科学合理的构建。
        3.3 智能电网的通讯技术
        在智能电网继电保护正常运作的过程中,合理运用通讯技术,从而有效保证电网各项数据信息的及时性和有效性,真正实现通信技术的互动性,促使信息得到及时传递。若通讯系统尚不完善,或者是通信系统依靠单向进行信息传递,那么智能电网的继电保护系统就无法发展,一直停滞不前。因此,必须建立完善、高速、双向、实时、集成的通信系统,为智能电网快速发展奠定良好的基础。在高速双向通信系统建设完成之后,智能电网通过多次反复的自我监测以及校正,合理运用先进的信息技术,从而充分实现自愈功能。智能电网的通信技术可以对各种扰动进行实时监测,并进行相应的补偿,对潮流进行科学合理的分配,避免故障范围扩大。
        3.4 智能电网差动保护技术
        对于电网中的电气设备,相关工作人员不仅要对其进行全面了解,还要熟练掌握电气设备操作,从而对智能电网进行保护。在智能电网中,广域性保护充分发挥后备保护作用,而差动保护发挥主保护作用。差动保护是主保护中的重要核心部分,其普遍应用在发电机、电动机以及变压器等主要电气设备之中。在智能电网应用之中,合理运用差动保护措施,将智能电网和使用端进行衔接,并且多个接口可以同时插入,从而提升工作效率。
        结束语:
        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,这推动了我国电力技术的研发和使用。我国电力系统在发展过程中,始终不断吸收着信息时代的新科技,智能电网就是典型的电力行业和信息技术相结合代表。智能电网对我国电力系统有重要的积极作用,既有效保证了继电保护装置安全性,也促进了智能传感技术的快速发展。
        参考文献:
        [1]高嵩. 胡正武. 智能电网环境下继电保护技术及发展趋势分析[J].科技创新与应用,2017,(8):164.
        [2]汪福华. 智能电网背景下继电保护的关键问题及对策分析[J].百科论坛电子杂志,2018,(22):377.
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