智能电网建设中继电保护技术的应用论文_杨晓东,李晓阳

智能电网建设中继电保护技术的应用论文_杨晓东,李晓阳

(国网安徽省电力有限公司安庆供电公司 安徽安庆 246000)

摘要:智能电网是一个可以自动完成电力传输的网络,能够对电网中的节点和电力用户进行监控。为保证智能电网的运行稳定,需要对继电保护技术进行合理应用。基于此点,本文首先简要阐述了继电保护的重要作用,在此基础上对智能电网中继电保护技术与应用进行论述。期望通过本文的研究能够对促进我国智能电网的发展有所帮助。

关键词:智能电网;继电保护;技术应用;

1 电力系统继电保护概述

(1)电力系统继电保护的基本原理

为了完成对电力系统相关装置的安全保护任务,电力系统的继电保护装置通过借助正确区分的保护元件来检测被保护的装置是否处于正常的工作状态。也就是说,继电保护装置一般是根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来对被保护的装置进行保护的。其中,用于继电保护状态判别的故障量随所处电力系统的周围条件而异,也随被保护对象的不同而不同。当前应用最为广泛的故障量是工频电气量。工频电气量指的是通过电力元件的电流和所在母线的电压以及由这些量演绎出来的其他量,如功率、相序量、阻抗等,从而构成电流保护、电压保护、阻抗保护、频率保护等。

(2)电力系统继电保护装置的作用

电力系统的日常运行中较常见的故障主要有断线、短路、接地、负荷过载以及振荡等。上述故障如果处理不及时或处理不当往往会引发大范围的电力系统事故,从而导致电力系统的全部或部分的正常运行状态遭到破坏,导致电能质量破坏和设备损坏,损失非常巨大。一般对上述故障的有效处理措施就是采取相关有效措施迅速地将正常运行的系统与故障部分隔离,从而将故障造成的影响和损失尽量减少。为保证电力系统的安全稳定运行,有效避免事故的扩大。通常,依靠人的判断和处理是来不及的,在系统发生故障时务须由相关的继电保护装置完成电力系统故障的安全保护。

(3)电力系统继电保护装置的任务

一般而言,电力系统继电保护装置的任务有:一是值班管理人员可以通过继电保护装置及时掌握处于不正常运行状态的电气元件的反应,以便能够及时处理,从而有效避免相关电气设备的损坏以及安全事故的发生;二是继电保护装置自身能够迅速地将电力系统中的故障元件有选择地进行切除,从而确保其他无故障原件的正常运行。

2 智能电网的特点

(1)智能电网是我国电网在建设过程中不断协调和发展之后,采用高科技和信息技术纳入到应用范畴中,形成了智能化的电网系统,能够实现短时间内的供电恢复,并将切供电故障的影响程度和范围。

(2)智能电网的强大功能表现在电力输送能力和功能的安全可靠的能力上,对环境的保护和经济效益的提高非常有效。通过智能化的运作平台,实现对用户的接入和退出,将电网用户的信息进行很好的共享,实现信息透明度。而继电保护是智能电网的网络伯虎和检测保护的重要技术,是智能电网逐步改善电力系统的传统运行形态的重要保障,最大的特点就是反应速度的加快和安全性能的提高。

(3)传统电网中继电保护的电源点潮流流向是固定的,因此输出本策的电气量(三相的电流和电压)要充分发挥继电保护的功能,需要对电气量进行准确的评判,才能避免因操作的不合理导致相关性能的发挥不正常。而智能电网继电保护的构成和升级后,由于智能电网的发电方式采用的是交互式和分布式,因而减少继电保护的难度。且在现代信息和通信技术的推动下,传感器等智能设备的应用,使得电力系统的发电和供电有了实时的监控,将各种收集的数据实现整合分析,对不合理之处进行了及时的修补。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此智能电网的升级,主要是数字化和网络化的发展迅速,提高了继电保护的整体性能,简化了原有的辅助功能,为实现电气量信息传输的真实性和保护继电设备的装置性能提供了便利。

3智能电网的继电保护技术

(1)智能网络中的继电保护技术使用的是智能传感器装置,为继电保护提供智能电网的信息,在继电保护中发挥着重要的作用。例如智能传感技术支持的电流变压器的一、二次电压电流,是在变压器的一次、二次测装配了智能传感器,使得智能传感技术能过够对变压器起到继电保护作用,同时对变压器进行数据的实时监控和测量。继电保护能够通过智能传感器获得更多信息,帮助继电保护技术发乎更大的作用。变压器进行一次侧和二次侧的智能振动传感器安装过程中,考虑外部界限和室内外运行环境后,确定变压器不会发生较大的振动,因此不会由于环境的恶劣进行超限报警。在一般环境下,智能振动传感器的中继保护作用就是在变压器设备出现故障的时候进行报警,在湿度温度数据出现的时候进行实时分析处理。终极保护机能利用智能温度和湿度传感器的人工智能专家分析系统,将过去的和现在的温度和湿度进行对比,最终形成合理的继电保护调试。液面传感器可以对电力设备中出现的局部放电和漏油的情况进行判断,根据放电和漏油的变化来进行数据的对比并进行保护性的正确选择。

(2)继电保护是在现代网络技术的支持下的多功能的计算机装置,对电网进行智能指导,通过互联网获取电力系统的数据和信息,将数据和信息传递给网络控制中心,实现对变电站的智能化和自动化的操控。例如通信量测技术的应用,采用继电保护定值整定的技术,实现动态整定软件的目标和功能。降低供电中断带来的电能质量扰动,防止由于扰动造成的供电中断。还有在电力设备的检修过程中,有时会出现系统拓扑结构的变化,导致元件发生损坏,停止工作,或者出现解环和合环的情况。针对这一系统运行的变化,改变元件参数是最有效的解决方法,可以提升系统元件的快速保护和校验的灵敏度。例如通过临时性线路施工中对工频变化量的启动值保护,可以对拓扑元件的参数进行判断和定值的动态观测。保工期的基础上启动继电后背保护技术,对拓扑元件实行快速校验,配合计算和分析数据。

(3)继电保护技术的应用还体现在自愈性的适应准则上。继电保护定值方案的编制可以借助N-X原则来控制电网系统的局部拓扑元件,使得继电保护定值可以实现快速的校验计算和整定。利用动态整定软件对系统定值进行剑皇和适应,对电力事故可以达到快速预估和适应,完成智能电网的自适应和自愈合。局部地区应加强继电保护切换,为继电保护的设立提供相关类型元件的继电保护定值技术,通过继电保护方式定值区的建设,确保区域内在遇到问题的时候,可以根据当时的情况进行继电保护方式的快速切换让智能电网自主管理的性能发挥组打作用。这就是智能电网继电保护系统的自愈性利用装置的多重和高科技通讯技术利用的效果。

(4)继电保护综合自动化和广域化的运用,是随着电网电压等级的不断升高,对于供电不稳定性进行调整的技术应用。在中继保护技术的作用下,智能电网运用信息技术和通信技术,在广域测量上,实现了电力系统的信息输送,发挥自动化装置的性能,减少电力故障,保障电力系统的安全稳定运行。

(5)电力系统对遗传算法和神经网络的应用较为广泛,在智能电网的运行系统中,神经网络更加解决了非线性的技术难题,人工神经网络的分布、存储、自组织的功能得到了充分的发挥,为智能电网提供方向保护、故障判断、设备保护等功能,例如对故障样本的信息的判定,对故障地点的快速判定等。

综上所述:电力系统继电保护技术作为当今国内外研究的一个前沿方向和热点课题,随着计算机网络通信技术以及电子技术的不断发展,继电保护技术将会不断得到进步和发展,其应用也将会更为广泛,这势必会更好地促进电力系统继电保护技术的新发展和新变革。

参考文献:

[1]林泽源.智能电网建设中的继电保护技术[J].能源与节能,2014(5):161~163.

[2]张振民,朱崇磊.探析继电保护技术在智能电网中的应用[J].城市建设理论研究,2014(12):62~63.

论文作者:杨晓东,李晓阳

论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期

论文发表时间:2018/6/19

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