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摘要:目前,中国社会上有很多关于环保的战略措施,所有的建设都必须要将保护环境、低碳节能作为建设目标,分布式发电系统慢慢参与到配电系统建设中来。研究智能电网结构不仅是对其本身的研究,也是对继电保护技术的研究。
关键词:智能电网;继电保护;关键问题;对策;分析
1导言
近年来,随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,我国普遍存在电网愈加复杂,电压等级不断上升的现象,这也使得社会对电网质量的要求不断升高。这种情况下,传统的电网安全控制已经无法适应这些问题的解决,而智能电网能解决这些问题。因此,笔者在文中对进入智能电网时代之后,传统继电保护需要做出技术策略调整,然后进行讨论,旨在拓宽智能电网的发展空间。
2智能电网的内涵
智能电网的特征在我国定义为信息化、自动化、数字化和互动化的技术,集团化、精益化、集约化和标准化的管理。与传统的电网相比,智能电网拥有很多优势:一是抗干扰能力强。智能电网在遇到外界干扰比如极端天气、自然灾害等时,由于其安装了传感、智能设备,能够持续监控和观察外界,因此能够及时自动预警;二是更加科学的机构。用于发电的各种清洁能源,比如太阳能、风能、水能等都能在智能电网中使用。同时,智能电网也支持分布式电源,其具有即插即用的功能;三是相对透明、公平的电价。高度信息化、电价信息收集更加充分的智能电网,在定价时也会相对公平。
3智能电网背景下的继电保护
继电保护是电力网络安全运行的重要支撑手段,一直以来,继电保护都是朝着计算机化、网络化、智能化的方向发展。调查结果显示,截止2014年年底,全国电力网络继电保护装置的微机化率已经达到95%以上,微机化的继电保护装置利用先进的半导体处理技术,采用大规模的集成电路使得继电保护具有很强的反应能力,但是随着智能电网的不断推广,传统的电力网络形态已经在逐步的改变,各种最新技术被应用于电力网络建设中,如电子式互感技术、数字化变电站技术、广域测量技术等。这些都必将对电力网络继电保护带来很大的影响。
3.1智能电网继电保护构成
与传统的电网网络相比,智能电网供电网络是交互式供电,因此对继电保护必定提出新的要求。此外,由于现代网络技术和通信技术的快速发展,也给电力网络继电保护变革提供了技术支持。在智能电网背景下,可以使用传感器来对保护对象进行监测,收集监测信息,如发电、配电等供电设备,然后,通过网络系统将这些信息进行整合,并做出故障的判断与动作决策。这样,智能电网继电保护就能够准确的识别各种故障,在没有人干预的情况下能做出跳闸的命令,把故障以最快的速度隔离起来,并进行自动修复,从而避免大面积停电现象。
3.2新时期继电保护的特点
智能电网的规划和发展,改变了以往的电能输送特点,具有智能化、信息化和数字化特点的智能电网,和传统电网是有本质区别的,对此,继电保护必须紧跟电网的发展而发展,及时的研究新时期的继电保护,为电网的安全运行提供更加强有力的支撑。一是数字化。随着互感器性能提高和互感器故障减少,继电保护中的二次回路接地、二次回路断线等互感器问题已经基本上避免了,此外,由于现代继电保护设备的性能有了很大的提高,其对于被保护对象的信息收集能力也得到了加强,因此,收集的信息具有真实性、精确性等特点。笔者认为,未来智能电网继电保护,应朝着利用数字化传感器提高继电保护整体性能方向发展。二是网络化。21世纪的一个最大特征就是网络化,建立在互联网基础之上的智能电网也不例外,最新的智能化变电站,利用网络实现了站内各部分电气元件的信息共享,利用网络来共享变电站的控制信号,简化继电保护配置,从根本上改变了传统继电保护信息获取途径和信息传送方式,可以说,网络化是智能电网继电保护的根本特征,也是其得以变革的最有力支撑。三是自动整定。在智能电网出现之前,电力网络的继电保护属于自适应保护,其调整定值是根据被保护线路的运行状况来进行整定的,在整定的过程中,并不是根据整个电网的信息来进行的,而是以局部信息为依据,这固然有很大的弊端,但限于当时技术力量无法达到对全网信息整合,只能选择适应性整定。而智能电网继电保护的出现,使得全网联网自动整定和自动配置得以实现,保证了系统能够进行分布协同的保护,从而改变了传统的分散独立的自适应保护方式。
3.3智能电网背景下继电保护员工的新要求
电力网络继电保护,是电力网络顺利运行的第一道防线,其任务重大。在这种情况下,工作人员的素质就会对电力网络的顺利运行造成决定性影响。因此,进行智能电网背景下的继电保护变革,要重视提高继电保护工作人员的技术水平和素质修养。近年来,电网公司举行了部分关于继电保护专业知识的竞赛,在很大程度上提高了工作人员学习积极性和工作积极性,使得工作人员已经能够逐步跟上继电保护变革的脚步。此外,还应当加大对已有工作人员和新进人员的岗位培训工作,实行持证上岗制度,扩大与智能电网继电保护相适应的的人才队伍。
4智能电网环境下的继电保护问题对策
4.1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。
4.2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。
4.3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。
5结论
大力建设智能电网对我国电力系统的发展都具有极其重要的现实意义。但与此同时,对承担着各种保护工作、维持智能电网高效运行的继电保护系统的要求也越发严格。继电保护在智能电网的环境下,为智能电网提供了可靠的保护,以此促使智能电网更安全、稳定的发展同时也能为智能电力系统提供良好的服务。因此在大力发展智能电网的情况下,也应大力展开继电保护技术的研发,促进智能电网的可持续发展。
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