解析智能电网建设下:继电保护的核心技术

2018-05-30 10:18:14 37

  随着中国智能电网建设的发展,电力行业掀起一场智能革命,可以说智能电网建设将引发电力设备的全面变革:变压器要更加智能,开关设备要随时反馈状态,继电保护装置要与一次设备融合,电缆也要变得智能。本文分析了智能电网的发展现状,对其继电保护技术进行了详细的分析。

  改革开放以来,我国经济取得了长足进步,传统电网已经不能满足客户用电的需求。在这种背景下智能电网应运而生。智能电网提出的战略目标:以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用现代信息技术与自动化控制技术,构建信息化、自动化、数学化、互动化为特征的坚强智能电网。这一战略目标的提出,意味着今后的新变电站必须以新的标准来建设,旧变电站也应当进行相应的改造建设,这就对继电保护提出了更多更高的要求。目前的继电保护技术虽在一段时期内适应智能电网的需求,但已经不是最新潮流的技术,面临的压力越来越大。在这个机遇与挑战并存的时代,继电保护技术有着广阔的发展空间,本文针对智能电网时期继电保护技术进行了探索性的研究。

  1 我国智能电网的发展现状

  随着智能化技术发展,智能化技术许多领域得到了广泛应用,国家电力系统就是其中之一。高度智能化的电网系统带来了电网管理和服务质的提升,智能化电网成为未来的发展趋势。智能化电网的应用非常广泛,但其技术要求高、耗费巨大,也成为电力企业关注的重要问题之一。目前智能电网的发展前景十分乐观,各个发达国家都在想方设法加快智能电网市场建设,如美国提出智能电网推动国内经济增长,欧盟各国制定了超级电网的战略规划,其最终目标也是带动整个体系经济的发展。智能电网在我国被提出了许多年,国家对其发展建设也是十分重视的。“十二五”提出了全面建设智能电网的新规划,并对规划实行滚动调整制度。规划中指出,我国2020年国家电网总投资3.45万亿元,其中智能化电网投资3841亿元。2015年以前是国家智能电网的全面建设时期,2016-2020年是智能化电网的全面提升时期,智能电网的现代化水平将达到国际先进水平。随后,我国还将继续对智能化电网进行改造,彻底实现全国智能化电网的目标。

  2 智能化电网继电保护的核心技术

  2.1广域保护技术

  传统的继电保护所利用信息为保护设备自身信息,其局限性很强。随着电网运行环境的日益复杂,传统继电保护技术的弊端越来越明显,为此搭建信息更丰富的继电保护平台显得更加重视,广域保护技术成为重要的发展方向。广域保护技术的信息点多、类型全,可实现制定跳闸策略、开放/闭锁保护等多种功能。广域继电保护分为继电保护和安全自动控制两大部分内容,通过为电网系统提供自愈解决方案和处理复杂故障问题,进而达到提高继电保护的自适应能力。

    2.2保护系统重构技术

  继电保护重构技术是智能化电网的核心技术之一,通过极强的自适应能力,在发现显性和隐性故障,能够迅速进行功能重构,能够识别已经损坏的元件,并利用自适应功能找到替代元件,实现继电保护功能的恢复。智能化电网的继电保护系统由电子元件构成,电子元件很容易发生烧毁和损坏,进而影响继电保护功能,使电力系统失去保护作用。利用重构技术就能顺利解决这一问题,使继电保护系统时刻发挥着作用。原有的继电保护系统已经不适应时代发展的要求,因此,必须重新构建继电保护系统,从而最终满足预期效果。

  3 新型电子传感器的应用

  就像电脑的CPU一样,在智能化电网中也有一个中央控制设备,通过安装各个智能设备上的传感器来获取复杂的信息数据。它的控制面十分广,覆盖了发电、输电、变电等各个环节,其中的电子传感器是智能感应技术的代表。电子传感器安装在智能设备上,实时将数据传送到控制中心,进而为智能电网运行状态提供大量精确的数据,大大提高了继电保护系统的性能,这是传统继电保护技术无法达到的。

  4 智能电网对继电保护的影响

  继电保护是电力系统稳定安全运行的头一关,利用了网络信息技术、电子传感技术、数字变电技术、广域测量技术、自动化控制技术等多种先进的技术,其中影响出的是数字化、网络化技术。对于继电保护来讲,要实现数字化就必须对传统电网进行改造,运用先进的测量手段和电子信息传输技术。随着智能化电网设备的不断推广,电子式互感器成为主流,它可以将传感信息转换为数字信息,通过网络接口传送到保护装置和智能断路器上,有利于后期维护,降低了维护成本。信息时代的到来使各个领域发生了深刻的变革,电力领域的变革也是显而易见的。智能电网系统的网络化主要体现在信息获取和信息发送两个方面。虽然继电保护能够通过自愈功能来维护,但如果将各个站点联系起来,形成一个整体,那么就可以产生更多的信息数据,进而提高维护效率。智能电网的断路器都带有数字接口,所以信息传输通道可改为网络传送,这样不仅能提高信息传输的准确性,还能极大提高信息传输效率。

  总之,智能化电网是电力系统未来发展的必然趋势,积极关注、研究和推广继电保护技术,以更好地发挥“坚强智能电网”的作用。


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