摘 要:随着科学技术以及社会的不断发展,依据计算机技术、数字化技术、网络信息技术等高科技建立的一种新的操作方式,智能电网技术,能够充分满足生活实际需求,是未来发展的主要方向。智能电网正常运行的基础和保障就是继电保护设备,对于电网进行自动化、数字化具有很大作用。在发展电力系统的过程中,智能电网十分重要,给继电保护形成极大挑战,因此文章主要研究了智能电网对继电保护发展。
关键词:智能电网;继电保护;发展;影响
随着电力市场的不断改革、发展电力技术以及改变电力环境,使得逐渐形成智能电网,因为具备交互性、兼容性、稳定性、自愈性、高效性、安全性等优势,已经得到大量推广和应用。在2009年的时候已经进行了全面规划,利用先进的控制技术、信息技术、通讯技术把其分为三个阶段,基本上能够达到自动化、数字化、信息化的电网,现阶段,开始在大规模建设电网,并且预计在2020年的时候的完成。继电保护主要就是说需要分析电力系统安全运行和故障的实际情况,是一种进行反事故对策自动化方式,是最基本、最有效、最重要的安全運行电网的方式。这种方式会在一定程度上改变系统的传统形态,大量运用广域测量技术、电子互感器、控制技术、数字化变电站技术等,会造成相应的影响。
1 智能电网对继电保护发展的影响
智能电网的基础就是物理电网,充分使用通讯技术、控制技术、计算机技术、新能源技术以及传感器测量技术,形成一个能够连接发、配、输、用统一环节的智能新型网络。电力系统运行过程中第一道的安全防线就是继电保护,传统的设计和配置电网的方式已经不能满足发展需求,智能电网技术上存在的特点,会在一定程度上影响应用和发展继电保护。
1.1 数字化
建设智能电网的重要特征就是数字化,但是对继电保护来说,传输信息方式数字化,利用光纤网络数字传输来代替传统的状态量和模拟量的传输方式;二是,数字化测量手段,大部分使用的都是数字接口和电子互感器。电子互感器具备绝缘性好、体积小的特点,是通过光电转换方式测量的。继电保护过程中具备暂态性能好、传输频带宽的优势,不会出现传统电容式和电压式互感器的暂态性质和测量误差,可以很好的在二次侧传输电力系统运行信号。由于不断建设过智能电网和推广智能化设备,使得传统设备开始推出运行。一般都是利用网络保护设备、网络接口、智能电路器连接的,可以很大程度简化二次回路,十分容易维护。
1.2 网络化
随着逐渐发展数字化变电站和IEC61850标准,形成了全数字化500V示范变电站,大部分电力公司都在不断应用和推广这种技术和变电站。这种变电站最基本的特点实际上就是使用分布分层的IEC618502结构,统一形成面向对象数据模型,自行描述数据,利用特殊通信服务映射以及抽象通信服务接口技术来达到互相操作智能设备的目的。数字化变电站给继电保护网络化造成两方面影响:一是,获取信息,目前还是存在自扫门前雪的继电保护功能,但是随着不断发展网络化数据共享传输作用,能否得到电力系统设备元件相关信息;二是,发送信息,主要利用的就是数字接口断路器,控制跳合闸信号的形式变为数字信号。
1.3 广域化
随着不断发展和推广电网信息化技术,大部分电力公司都在建设PMU的WAMS网络,已经初步形成继电保护专用信息网络,成为未来发展智能电网的重要环节虽然建设继电保护系统和WAMS网络不是为了系统继电保护,但是为系统提供了一定保护性能,可以适当增加设备的安全性。
1.4 输电灵活性
建设智能电网的重要特点就是可以适当增加输电效率,具备灵活的控制方式。智能电网中需要适当使用交流灵活输电技术,包括静止无功补偿装置、可控串联补偿装置、STATCOM、统一潮流控制器、电能质量控制装置等,此外,混合交直流输电技术可以大大增加电网中非线性元件的数量。广泛应用电力电子器件具有和同步发电机等传统电力系统旋转元件很不同的故障暂态过程长。灵活控制电网运行方式和暂态复杂性形成很大的多变性,使得继电保护面临很大挑战。
2 继电保护需要注意的相关问题
现阶段,不断发展和推广电子技术和信息技术,使得发展继电保护技术的速度在不断增加,已经具备基本符合条件的操作方便性、完善功能性、可靠继电保护设备性、人性化操作界面等。在原理上继电保护已经能够基本符合实际运行规范和需求。不断发展和规划智能电网技术可以在一定程度上改变传输电能的特点,系统数字化和智能化的基本特点,促使与传统电网形成很大区别,继电保护专业需要不断使用发展情况。
2.1 数字化能够提高系统保护性能
提高互感器传输性能和降低互感器故障,使得继电保护不在需要分析二次回路断线、电流互感器饱和、二次回路接地等问题。传输电气量信息的真实性可以在一定程度上促进继电保护设备的整体性能,以形成较大的便捷性。怎样合理、有效的简化辅助功能,提供数字化传感器来适当提高整体系统性能,是发展继电保护未来的重要问题。
2.2 网络化可以适当改变配置继电保护的形态
在IEC61850基础上建立的数字化变电站能够在一定程度上发送和获取信息,通过共享网络站内相关电气元件信息来增加系统的保护能力,通过共享控制信号来合理配置继电保护,是研究智能电网继电保护的重要问题。在共享网络化信息的时候,还会适当增加系统的安全性和传输可靠性问题。相比较传统的二次传输方式来说,传输控制信号的网络可以提高可靠性。继电保护可靠性和怎样合理配置成为数字化变电站的重要网络二次回路问题。
2.3 提高系统整体安全自动装置性能
为电力系统提供紧急控制信息和系统防御广域信息的是WAMS和PMU网络,可以利用已经形成的系统网络来增加系统对时间没有很强敏感度的安全自动和后备保护装置性能,可以在一定程度上改变安全自动设备和保护设备延时整定规则,保证可以适当的分析系统故障和特殊情况,在发生问题的时候,可以及时采取措施,避免以后发生更加严重的停电等事故。
2.4 继电保护新技术新原理
由于接入风能、生物能、太阳能等新能源的随机性,使得越来越重视电网的完全性,在智能电网基础上,调节电网的方式逐渐朝着更加灵活、更加快速的方向发展。电网灵活控制方式中依据电力电子技术为基础的形式可以在一定程度上改变以往故障暂态性质,发展能够适应灵活控制电网方式的新技术和新原理,是未来发展和研究智能电网的重要关键。
2.5 在线整定技术
在继电保护过程中,自适应能力已经得到大量应用,但是受到一定限制,传统的方式需要依据线路实际运行情况来调整定值,不能合理使用实时、准确的全网信息来调整定值,在未来发展过程中,具备改变这一问题的能力,可以实现在线整定。
3 结束语
总而言之,电力系统建设过程中的主要变革就是建设智能电网,是未来发展主要目标,现阶段,不断建设和发展智能电网,新设备和新技术对于建设电网造成了一定革命性的变化。随着不断发展智能电网,深入研究智能电网,需要具备适合未来发展的继电保护技术,同步建设智能电网和继电保护技术,为电力系统发展提供依据和保障。
参考文献
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