关于智能电网中继电保护的分析与应用论文_邓盛

关于智能电网中继电保护的分析与应用论文_邓盛

(广州南方投资集团有限公司电力建设分公司 510000)

摘要:随着我国智能电网的不断发展,对于继电保护的要求也在逐步提高。而由于智能电网的供、发电形式与传统电网之间存在差异性,在继电保护方式上也存在着一定不同。因此,本文首先简述了智能电网中继电保护的重要性,然后就智能电网中继电保护存在的问题及措施进行了探讨,最后针对继电保护在智能电网中的应用进行了分析。

关键词:智能电网 继电保护 应用

一、智能电网中继电保护的重要性

所谓的智能电网实质上就是电网智能化,它以通信网络为基础,利用各种先进的技术,如传感器技术、控制技术、测量技术等等,实现电网的安全、稳定、高效、可靠、经济运行,坚强、自愈是智能电网最为突出的特征。近年来,随着我国经济水平的不断提高,推动了各行各业的发展,与此同时,各个行业对于电力的需求也随之逐步增大,由此给供电系统带来了巨大的运行压力,在一些工业产业较为发达的地区,出现了供电危机的局面,解决这一问题已经成为当务之急。与传统的电网相比,智能电网的运行可靠性更高,但在供电量激增的前提下,智能电网有时也会出现故障,为确保智能电网的安全、可靠运行,供电企业加大了相应的维护力度,继电保护技术作为电网运行的防御手段,其重要性随之凸显,它的应用除了可以给电网运行带来安全保障之外,还能提高故障问题的处理速度,当电网发生故障后,继电保护系统自动将故障设备从线路中切除出去,并向值班人员发出故障报警信息,进而及时对故障问题进行处理,恢复电力供应。

二、智能电网中继电保护存在的问题及措施

(一)存在的问题

1.继电保护的范围不够明确

在当前的电力系统中,智能电网还不够普及,我国的大部分地区依旧使用传统电网,导致继电保护过程中,没有明确的划分管理范围。也正是因此,智能电网中的继电保护并不够智能,在过度发电的过程中,由于电网的互相穿插的复杂情况,混淆了诸多的继电保护信息,导致了继电保护系统的应用中会出现诸如保护的不准确、延时问题,无法实现对智能电网的全面的智能的保护。电网系统的智能化是未来的主要发展趋势,因此,继电保护范围不明确是制约智能电网发展的根本性问题。

2.继电保护的力度不足

在发展智能电网系统的过程引入不同类型的特色技术、新技术,然而不可否认的是任何技术都具备双面性,在为智能电网系统提供智能化服务的同时也具备一定的危险性。必须通过继电保护维持智能电网的运转环境,防止智能电网可能出现的安全风险。

3.设备的保护不够完善

智能电网的继电保护源自设备上的支持。继电保护的设备应该具有能够随着智能电网进行发展与更新的能力。同时,电力企业依据智能电网的运作环境条件结合继电保护的状况,制定设备的改良计划,完善继电保护系统的整体性。智能电网环境对于继电保护的要求极高,因此对于继电保护设备的要求也非常的高。因此,当下完善保护设备是目前我国各大电力企业的主要研究方向与发展目标。

(二)解决措施

1.构建继电保护信息平台

信息平台能够快速地收集智能电网环境的运行状态与数据,其中最主要的是为信息提供平台。在智能电网环境下,应围绕动态监控开展继电保护平台的建构,促进继电保护的发展速度,达到继电保护与智能电网同步发展的目的。因此,改善我国智能电网环境下的继电保护能力首先应完善我国继电保护信息平台。

2.强化继电保护信息的传输

随着智能电网的建设的普及,继电保护信息的传输压力也越来越大,因此在继电保护的未来发展中,强化信息传输能力无疑是重要的。通过强化信息传输能力来完成继电保护的分层分级,这不仅可以为智能电网提供优质的保护,同时也能提高继电保护的信息传输效率。因此强化继电保护信息的传输能力是满足智能电网需求的必要手段。

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3.完善继电保护系统

首先,可以将智能传感器应用于继电保护系统中,这样能够发挥传感器的优势,在获取更多的设备运行信息的同时,将设备运行参数转换为继电保护实现的重要依据,通过这样的方式可以保障继电保护系统的动作执行的可靠性。然而在智能电网设备的外部接线的运行过程中,自然环境的影响是不可避免的,如风霜等天气是极易引起接线振动等问题的。因此,在设备是否发生故障的环节中,不能只依靠单一指标,而应该综合分析全部设备的震动特征。为了做到综合的分析,可以将变压器中的震动传感器的非正常振动作为发生错误的信号,从而进行是否发生故障的判断。同时也应大量应用人工智能分析系统,将温度、湿度等参数也列为参考指标。

三、继电保护在智能电网中的应用

在智能电网当中,继电保护是一项非常重要的技术措施,它能够通过对电网中关键电力设备的实时监测,确保整个电网的安全、稳定运行。由于智能电网中应用了大量的新技术,虽然这些技术的应用在一定程度上他提高了智能电网的整体性能,但有些技术却对继电保护系统的运行造成了不利影响,由此使得电网中继电保护的可靠性大幅度降低,同时,有些新技术对基继电保护的发展起到了助推的作用,由此可见,智能电网中新技术的应用有利有弊,所以在对继电保护技术进行应用时,应当降低智能电网中新技术对其的影响,从而使继电保护的作用得以最大限度地发挥。

(一)继电保护的核心技术

在智能电网中,继电保护的核心技术包括广域保护和保护系统重构两项技术,前者针对的主要对象是电网子集,以此作为运行故障的分析单位,在“域”中对子集的继电保护信息进行采集,通过分析处理之后,可判断出引起电网故障的原因,据此便可对故障问题进行快速处理,从而恢复电网的正常运行。广域保护技术包含以下两个方面:一方面是安全自动控制,另一方面是继电保护,其中安全自动控制可处理电网中出现的故障问题,为故障自愈提供相应的解决方案。该技术最为主要的作用是可以使复杂的故障问题得到根治,能够使继电保护的自适应能力得到显著提升。保护重构技术指的是对继电保护系统进行重新构建,对于智能电网而言,它的特殊性对继电保护的自适应能力提出了较高的要求,因此,新的继电保护必须有重构、自诊断以及自修复等功能,如果继电保护系统中的某个元器件失灵,智能电网可以自动寻求替代元件,并对继电保护进行快速恢复。

(二)继电保护技术的应用

在智能电网中对继电保护技术进行应用时,相关设备的合理配置是关键环节,只有这样,才能使继电保护的功能和作用得以最大限度地发挥。220kV以上电压等级的继电保护设备应按照双重化的原则进行配置,每套继电保护装置应当能够对可能发生的所有类型的故障进行处理,两套保护之间不得存在任何电气联系,其中一套保护异常退出时,不得影响另一套保护的正常运行,两套保护的电流或电压采样值应分别从独立的MU中获取,GOOSE网络应按相互独立的原则进行配置,一个网络异常退出时,应当不会对另一个网络的运行造成影响。智能电子设备之间的启动、闭锁、位置状态等信息的交换,可以利用GOOSE网络完成;110kV以下电压等级的继电保护采用就地安装的方式时,保护装置应集成智能终端等功能。

在智能电网中应用继电保护技术时,变压器保护的配置要点如下:220kV以上电压等级的变压器保护应当按照双重化进行配置,分主保护和后备保护,同时,变压器各侧的MU全部按照双重化进行配置;110kV变压器保护可以采用双套配置,一主一备,分开设置,后备保护可与测控装置一体化。变压器保护直接采样,并对跳开各侧断路器,可通过GOOSE网络对失灵保护跳闸指令进行接收;非电量保护可以采用就地直接电缆跳闸的方式。

四、结论

智能电网中继电保护能使电网的安全、稳定、可靠运行得到保障,减少了电网故障给企业带来的经济损失,确保了电力用户的电能供应。由此可见,在智能电网中,对继电保护技术进行合理应用具有重要的现实意义。

参考文献:

[1]赵通汉.基于智能电网的继电保护技术应用分析[J].电工技术,2016(08):00023-00024.

[3]杨晋一,徐然.基于智能电网环境的继电保护措施分析[J].信息系统工程,2014(10):35-35.

[4]平静洋,叶青.基于智能电网环境下的继电保护研究[J].中国科技纵横,2016(04).

论文作者:邓盛

论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期

论文发表时间:2018/6/27

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