基于智能电网的继电保护新技术研究

发表时间:2021/1/7   来源:《当代电力文化》2020年第24期   作者: 蔡炜、赵星伟
[导读] 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
        蔡炜、赵星伟
        国网南京供电公司  江苏省南京市 210000
        摘要: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。
        关键词:智能电网;继电保护;新技术;研究
        1智能电网继电保护概述
        1.1继电保护系统概述
        继电保护是对电力系统的异常情况检测报警,并可自动采取隔离、切除等手段的一种自动化措施,维护着国家电网和设备的安全,是国家智能电网安全运行的第一道防线。继电保护装置主要依据电流增大、电压降低、电流与电压之间的相位角改变、测量阻抗发生变化等特征实现,需满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性等基本要求,全套的继电保护装置由测量元件、逻辑环节和执行输出三个部分组成。继电保护的失误会引起事故的扩大,严重者甚至破坏电力系统设备,造成巨大的经济损失。为了适应当下日益复杂的电网结构,多学科新技术不断应用于当下的电力网络保护领域,继电保护系统实现自动化、网络化,具有强大的数据处理及通讯能力,进而提高智能电网的保护能力。
        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继电保护面临的机遇和挑战
        在我国大力支持智能电网建设的形势下,继电保护作为电网系统不可或缺的一部分,将面临着严峻的挑战和广袤的机遇。智能电网建设中,继电保护面临大量的挑战,如大电网、远距离、交直流混合、超高压电网、特高压电网等互联是其必经之路,这对继电保护装置的可靠性、安全性和兼容性提出了更高的要求;电网建设中使用大量的电力电子设备,它们使电网电流分布特征发生了无法预料的变化;继电保护系统需要与电网控制策略相配合、协调等。与此同时,也给继电保护带来了机遇,智能电网的快速发展为继电保护的研究提供了用武之地,促进构建电网实施动态监测系统,缩短数据更新间隔,也促进了实时、可靠的信息通信技术的发展,同时还带动了局放监测、雷电监测、覆冰监测等多种系统和领域的发展。
        2智能电网背景下的继电保护新技术分析
        2.1智能感应技术
        智能感应技术在智能电网的应用过程中,能够促进继电保护装置采集信息的效率更高,而且信息的收集更便捷,促进继电保护新技术发挥更大的作用。在变压器中设置各种传感设备和器具,促进变压器监督控制功能的加强,通过各种智能化的感应技术实现对继电保护系统的完美保护。智能感应技术能够深入了解电力设备的实际运行情况和工作状态,并自动判断是否存在故障,有效预防各种因素的干扰,促进该项新技术的有效实施。智能电网下的智能感应技术还能实现对不同采样值的精确判断,能够解决非衰减基波分量的故障,促进系统电压和电流的合理调配,解决多种运行问题。所以说,智能电网中的智能传感器具有精确分析各项数据的功能,且对各项电力设备具有监督控制的作用,通过智能化的分析找到故障部位,并采取有效的检修措施及时进行故障处理,避免造成整个电力系统的运行故障。


        2.2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。
        2.3可再生能源并网
        智能电网的独特性质,使其能够将太阳能、风能等各种可再生能源融入到系统的运行中,新能源具有运行效率高和环境保护的作用,但是由于很多新能源在应用的过程中有很多的不确定因素,并网技术还缺乏一定的专业性,导致在实际应用的过程中很可能出现智能电网的运行故障。比如在风力发电的过程中,风电接入电网后,切入点的下游电流会产生助增电流,实现对电网系统运行电流的保护,风机接入后还会形成方向电流,避免出现电流方向相关的问题,不同种类的风机具有不同的工作效率,所以出现的问题类型也有很大的差异,只有不断发展可再生能源并网技术,优化继电保护系统的运行方式,才能实现智能电网系统的不断进步。
        3智能电网背景下的继电保护新技术的未来发展趋势
        3.1智能电网背景下的继电保护新技术朝着数字化的方向发展
        智能电网背景下的继电保护新技术未来会朝着数字化和网络化的方向前进,数字化技术对智能电网的发展具有积极作用,旧式的交流互感技术逐渐被淘汰,新式的电子互感器得到了广泛的应用,实现工作效果的整体提升,促进电力系统的持续进步。首先,收集信息的方式会发生很大的改变,智能电网逐渐实现了自动化的设备保护功能和信息共享功能;然后,信息的传输方式也实现了重大的变革,信息技术促进各项信息的控制和输送更加快捷和高效,信息的准确性也得到了有效的提升。
        3.2智能电网背景下的继电保护新技术输电灵活性不断提升
        智能电网背景下,很多的高新技术和设备都逐渐应用在电力系统中,比如电能质量监控设施等的应用,促进输电速度和时间都更加灵活,保障了电能的质量和传输速度。电力系统的输电特征为交直流混输,促进输电可控元件的广泛应用,输电可控元件促进电网暂态过程的各项特征更加突出,促进智能电网背景下的继电保护新技术输电方面的进步。
        3.3智能电网背景下的继电保护新技术逐渐实现整定自动化
        智能电网背景下的继电保护新技术促进电力设备的整体管理和保护,促进各项信息数据综合性的提升,还具有更高的数据精准性,智能电网背景下的继电保护新技术的这种整定自动化功能促进电网系统运行稳定性的有效提升。
        4结语
        总而言之,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,而继电保护技术是智能电网安全稳定运行的排头兵,是电网向智能化、数字化发展的基础。因此,电力工作人员一定要认识到继电保护的重要性,加强继电保护技术的研究工作,为智能电网安全稳定运行提供基础保障,促进智能电网健康可持续发展。
        参考文献
        [1]白冰.基于智能电网的继电保护调试技术研究[J].中国高新区,2017(10):100.
        [2]李融,郭凡.智能电网背景下继电保护新技术的研究[J].工程技术研究,2017(03):34+48.
        [3]胡振兴.面向智能电网的继电保护技术研究与发展[J].科技展望,2015,25(26):119.
        [4]董丽金.智能电网下的继电保护技术研究[J].科技与企业,2015(11):235.
       
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