沈佳男
国网江苏省电力有限公司南通市海门区供电分公司,江苏 226100
摘要:近年来,随着我国社会经济的快速发展和用电量需求的逐渐扩大,国家提出了智能电网建设计划,促进了智能电网相关领域快速发展,继电保护技术是国家智能电网安全运行的第一道防线,加强继电保护技术研究具有十分重要的意义。
关键词:智能电网;继电保护;新技术
引言
智能电网的应用,使得电力系统运行的稳定性逐渐提升,在电力系统中有一项非常重要的技术,即继电保护新技术,对电力系统运行状态具有非常重要的保护作用。为了有效解决我国的电力资源的紧缺问题,智能电网在二零零九年正式建立,促进各项技术的创新型发展,逐渐实现我国电力系统的网络化发展。下面将针对智能电网背景下的继电保护新技术进行仔细探索,促进我国电力系统的数字化发展,为电力行业的持续进步奠定基础。
1电网继电保护现状
信息化时代背景下,先进的信息技术被应用到电力行业,以计算机技术、互联网技术等为支撑,继电保护及故障信息管理系统得以建立和完善,并且发挥出了非常显著的作用,能够在不对电力系统继电保护装置、自动化装置以及故障录波装置产生负面影响的前提下,做好故障信息的自动收集和分类处理,将处理后的信息编织成条理清晰的报文,为故障的处理提供可供参考的依据,更好满足电力调度部门对于数据信息的需求。继电保护及故障信息管理系统的应用,可帮助电网运行管理机构更好的把握故障发展趋势,方便工作人员对故障发生时继电保护装置的保护动作进行分析和研究,确保可以更加高效的找出故障的原因和位置,对其进行有效处理。不仅如此,电网调度人员也可以利用系统采集到的数据信息,开展继电保护装置整定值计算、故障录波数据分析等工作,实现对于电网设备的有效管理,为电网运行的安全性和可靠性提供良好保障。
2智能电网的继电保护新技术研究
2.1主站系统结构及功能
继电保护及故障信息管理系统主站设计中,为了能够保证开发性和可扩展性,同时为后续的运行管理和维护工作提供便利,可以采用分层结构,将系统分为三个不同的层次:第一层是通信层,主要负责数据的整理、传输和共享;第二层是数据层,主要负责厂站端数据和其他系统数的汇总、整理和分析;第三层是应用层,主要是以支持系统为基础开展资源管理和数据计算等工作。在同一层次内,电力设备相互间的通信主要是基于TCP/IP协议,而在不同层次间,上层设备可通过向下层设备发送请求的方式完成信息交互。一旦电力系统中发生故障,设置在数据层中的故障录波器会对故障的暂态过程进行准确记录,并经由电力通讯专网将记录的数据传输到通信层和应用层,为数据分析和故障信息的发布提供可靠支撑。
2.2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。
2.3配电自动化
配电自动化技术的主要原理简而言之就是将现代化的科技硬件应用到我国的现代化配电系统当中,利用现代化改造的手段,使二者结合为整体。
在配电自动化技术形成的配电系统当中,应用了高效率的通信网络监控手段,使电力企业在运营过程中能够对电网系统进行详细的监控,能够及时的发现在电网运行过程中发现的故障和异常,能够在故障发生的前期做好处理准备,提升了电网系统的运行效率。不仅如此,区域性隔离也是配电自动化技术的重要优势,当出现配电网故障时,故障区域会被及时的进行隔离,使得配电网的断电处理不会干扰到系统正常区域的正常用电。借助与供电范围内的条件相对应的配电自动化运行方案,能够将配电网的实际运行状况进行监控,提升网络管理效果,巩固配电网的运行稳定性。
2.4广域保护技术
以往的继电保护系统采集的信息主要是单端量或双端量,数据信息有较大的局限性,无法适应现代智能电网继电保护需求,不利于国家电网安全运行。而广域保护技术主要以电网的子集作为分析和处理最小单位,之后在整个电网域的范围内对多个子集信息进行汇总分析,准确判断电网出现故障的位置及原因,最后得出解决问题的方法。在广域保护技术中,最大的优点是安全自动控制系统,不但能对故障进行处理,还能实现自动复位,以提高继电保护装置的自适应能力和工作效率,进而维护智能电网的稳定性和安全性。
2.5数字式保护
以智能电网和智能变电站为背景,继电保护及故障信息管理系统的核心内容更多体现在数字式保护信息的处理和传递。继电保护装置产生的信息可分为两种不同类型,一种是实时信息,包含了设备自检信息、异常告警信息、故障信息以及保护动作等;另一种是非实时信息,包括了装置定值、采样波形、开关量状态等,能够为故障的维护处理提供便利。结合我国电网发展的实际情况分析,实时信息在其中扮演着更加重要的角色。以异常告警信息为例,我国电网所有故障中有超过58%的故障是因保护装置元件损坏导致的,而当保护装置中的元件因各种原因出现损坏时,保护装置会立即向工作人员发送异常告警信息,提醒其对故障进行分析和处理。继电保护装置与继电保护及故障信息管理系统间的信息连接方式有两种:一是利用保护硬接点的方式,以数字信息的形式输出保护动作和告警信息,不过这种方式需额外设置遥信采集装置,增大成本的同时也会导致系统结构复杂化,因此在实践中并不经常用到;二是选择恰当的规约,在规约转换器中接入保护数字信息的类型,然后将之转化为标准信息,确保其能够具备统一的规约形式,这种方式在继电保护及故障信息管理系统的数据信息采集中比较常用。伴随着标准103规约的普及,继电保护及故障信息管理系统逐渐摆脱了通信模式的限制,系统的作用和价值得到了更加充分的体现。
2.6参考量测技术
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。
结语
继电保护新技术具有很多的应用优势,而且种类众多,主要有智能感应技术、超高压交直流混输技术等,每种技术都具有一定的应用优势,能够实现对电网的有效监控和故障诊断,在未来会朝着数字化、网络化的方向前进,实现继电保护新技术的不断创新,促进电力行业的持续进步,为我国综合经济实力的提升做好铺垫。
参考文献
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