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摘要:近年来,无论是生活还是生产活动对电能的需求量都在不断提升,因此国家电网加大了对智能电网的研究力度,加快了由传统电网转变为智能电网的步伐。而智能电网对继电保护的要求更高,需要利用智能传感技术、广域保护技术以及保护系统重构技术等技术优化继电保护,提高继电保护的水平。
关键词:智能电网;继电保护;保护技术
前言:
目前,我国十分重视电网建设,加大了资金投入力度,创设了智能电网环境,但也对各个方面提出了更高的要求,因此需要对智能电网环境下的继电保护进行深入研究。
1.智能电网分析
智能电网即电网智能化,又被称之为电网2.0,指的是在构建集成、高速双向通信网络的基础上通过先进的设备技术、传感技术、测量技术、控制方法以及决策支持系统技术增强电网的可靠性、安全性、经济性以及高效性【1】。相比于传统电网,智能电网的电网基础体系与技术支撑体系更强;实现了信息技术、自动控制技术、传感器技术以及电网基础设施的有效结合;综合运用了通信技术、信息技术以及现代管理技术,提高了电力设备的使用效率并降低了电能损耗;实现了实时与非实时的信息集成、共享以及利用,可以全面展示电网运营状态情况;构建了双向互动的服务模式,可以让用户及时了解电网的供电能力、供电质量、停电信息以及电价情况。
2.智能电网环境下的继电保护技术
2.1智能传感技术
智能传感技术可以为智能电网环境下的继电保护信息采集工作提供便利,并增强信息的可靠性与稳定性,充分发挥继电保护的作用。对于应用智能传感技术的变电保护设备来说,不仅需要在变压器电流回路与电压回路当中设置参数,还需要在变压器本身及一次设备与二次设备当中进行参数设计。这些设备包括了电流传感器、电压传感器以及温度传感器,完成可以增强传感器的监控功能,优化继电保护的效果。
2.2广域保护技术
广域保护技术指的是以子域为分析单位,在子域当中采集机电保护信息并对所采集的信息进行域外评判。相比于其他技术,广域保护技术可以有效保障智能电网运行的安全性。此外,广域保护技术在实施保护动作中也具有一定的优势,其保护动作的实施具有迅速敏捷的特点,可以提高电网保护工作的效率,且保护动作的自适应判断能力以及保护能力也比较强,可在电网诊断与电网恢复中发挥着重要作用。
2.3保护系统重构技术
保护系统重构技术指的是可在线配置继电保护系统的技术,可以保障继电保护技术与电网结构相适应,优化继电保护的效果。在科学技术水平不断提升的过程中,智能电网发展较快,对继电保护技术与电网结构的适应能力提出了更高的要求。不仅要求继电保护技术具备较高的自我诊断能力与自我修复能力外,还要求继电保护技术具备系统重构的能力。若故障影响到了继电保护元件的正常工作,继电保护技术需要自动搜寻可替代元件,保障继电保护装置的正常运行。相比于传统电网中的继电保护技术,智能电网中的具有系统重构功能的继电保护技术的优势更为明显。第一,保护系统重构技术可以增强继电保护设备的灵活性,实现整定值的自适应,从而有效应对各种突发状况。第二,保护系统重构技术可以提高继电保护设备的适配能力,当电网运行结构出现变化时可以及时进行调整适应【2】。
第三,保护系统重构技术可以定期检测保护装置当中的元件,明确其中存在的安全隐患与安全风险并消除隐患,保障继电保护系统的安全运行。
2.4单元件保护技术
单元件保护技术是十分典型的继电保护技术,可以有效保护交直流线路、发电机以及变压器等设备,可以有效改良传统元件的保护方式并适应智能电网对继电保护需求的变化。在交直流线路保护中,单元件保护技术可以解决选相失败、故障测距误差大、主动护行波保护受制约等问题。在发电机的保护中,单元件保护技术可以进行精确的灵敏度校验、整定计算以及保护方案的设计,主要保护匝间短路情况。在变压器的保护中,单元件保护技术可以通过新原理与技术分析变压器内部的故障,励磁涌流识别是保护重点。此外,单元件保护技术可以与保护系统重构技术、智能传感技术同时应用。
3.智能电网环境下继电保护的发展方向
3.1数字化
电力需求不断增长,智能电网应根据实际需求进行调整,数字化将成为继电保护技术的发展方向之一。智能电网对数字化的依赖性较高,所以继电保护技术的实现与信息采集和分析有关。其次,智能电网的互感器以及数字接口都进行了数字化转换,光纤技术在智能电网中的应用范围较为广泛,这些表现都能说明继电保护技术将向数字化方向发展。
3.2自动化
自动化发展是科技发展的目标之一,当前继电保护技术只实现了对预设的保护线路的保护,无法对其他线路进行保护,这就说明继电保护技术的覆盖范围较小,且保护整定值也存在偏差【3】。若想解决这些问题就需要调整继电保护技术,实现自动化整定以及自动化的信息采集,扩大继电保护技术的保护范围,增强继电保护技术的协同性。
3.3广域化
广域保护技术在继电保护当中得到了有效应用,所以继电保护技术也将不断向广域化方向发展。广域化保护具有反应灵敏的特点,可有效扩大保护范围。除了集中式以及分布式这两种类型,也可以将集中式与分布式结合起来,增强电力系统故障检测的全面性。
3.4网络化
网络技术较为成熟,改变了人们的生活与工作,继电保护技术也将向网络化方向发展。从网络信息传输的便捷性来看,需要通过网络实现电网信息的传输与共享,例如在智能电网的安全监测与故障修复当中,继电保护人员就需要通过网络进行信息传输,从而增强信息传输的时效性与准确性。同时,变电站的网络化发展也会促进继电保护技术向网络化方向发展。
结语:
智能电网背景下,继电保护技术涉及到了智能传感技术、广域保护技术、保护系统重构技术以及单元件保护技术等,需要利用这些技术促进继电保护技术向数字化、自动化、广域化以及网络化方向发展,从而增强电网运行的安全性与稳定性。
参考文献:
[1]胡皓翔.智能电网背景下的继电保护新技术分析[J].环球市场,2020,000(007):154.
[2]李楠,沈冀东.智能电网背景下的继电保护新技术分析[J].科技风,2020,000(008):190.
[3]潘妍.智能电网特性的继电保护技术的应用分析[J].湖北农机化,2020,000(003):80.