浅析智能电网对继电保护发展影响

摘要:经济的日益发展推动了对电能需求的增长,我国电网也开始向智能电网方向迈进,以应对电网复杂程度和电压等级的提高。继电保护作为保障电力系统安全稳定运行的第一道防线,在当前形势下需要更好的灵活性和可靠性。本文对智能电网的特点和继电保护的构成作了简要介绍,重点分析探讨了智能电网中继电保护所受影响和需要注意的问题,以求全面了解智能电网对继电保护的影响。

关键词:智能电网 继电保护 影响 注意问题

中图分类号：TM621文献标识码： A

随着当前技术的不断进步,大量新兴技术在不同领域得到应用,电网也顺应时展开始迈入智能化。随着技术进步,现代智能电网已从概念阶段迈进具体实施阶段。因其具有比以前更优良的特性,被认为是当前世界电力系统主要的发展方向,并被广泛应用于不同国家的电力系统。随着国内智能电网建设的不断推进和发展,智能电网将对传统电力系统的形态造成巨大的改变。继电保护作为保护国家电网运行的有效技术手段,势必面临着智能电网对继电保护提出的更高要求;而众多先进的电力技术不断投入使用,也对继电保护造成了重大影响。下面笔者将从多个方面全面探究智能电网对继电保护发展的影响。

1 智能电网的概述

各国目前对智能电网并没有一个准确的定义,对智能电网的研究和应用尚处于初级阶段,智能电网的定义还在得到不断地丰富和发展。受不同发展环境和内在因素的限制,不同国家对智能电网均有自己的理解。在研究和发展智能电网的过程中,各国采纳的路线和侧重点也不尽相同。智能电网在我国正得到大力建设和发展,已经初步实现了技术上的数字化、信息化、自动化和互动化,以及管理上的精益化、标准化、集约化、集团化。

2 智能电网中继电保护的主要构成

继电保护作为电力系统的重要组成部分之一,是电力设备能够安全稳定运行的重要保障,在控制和测量电力以及电力的网络化普及等方面起到了至关重要的作用,它的发展能够有效促进电力系统智能化的发展。在智能电网中,继电保护装置利用多种传感器实现对输、供电设备的全面监控,采集被保护线路和关联节点的电气量信息。然后将采集所得信息传送到电力系统中进行整理、分类和初步分析,在线对设备故障做出判断,并针对被监控设备的实时运行状况远程调整设备的运行,实时监控和修正运行设备的定值以保护电网的安全稳定运行。此外,对继电保护来说,智能电网中的继电保护装置需要同时保护电网设备和与之相关的其他设备及连接点,及时对电网运行中出现的各种故障进行识别、隔离与恢复,以最大程度减少供电系统故障的发生。

3 智能电网对继电保护发展造成的影响

智能电网通常把物理电网当作主干,并利用控制技术、网络信息技术等各种先进技术将电网的不同部分有机的联接起来,组建成智能化的电网系统。作为智能电网系统的首要安全防线,继电保护在应用领域也随智能电网受到了众多方面影响

3.1 数字化

数字化是当前智能电网建设的一个主要特征,主要体现在两个方面。第一是将测量手段进行数字化,可以通过不同类型的数字接口和电子互感器来实现这一目标。电子互感器因其具有的特性,可以消除传统互感器带来的测量误差,为继电保护带来更好的性能。第二是利用光纤改变传统的信息传输方式,实现数字化。智能电网数字化的发展使得继电保护的稳定性得到了提升,也使得智能电网的保护方式得以改变。因此,在继电保护以后的发展中,应该将重心转向对继电保护的辅助功能进行简化,将传感器数字化以尽可能提升继电保护的有效性和稳定性。

3.2 网络化

随着我国开始逐步推进变电站的数字化建设,电力系统的发展随之开始迈进网络化阶段,这些极大地变革了继电保护的现状,主要包括两方面。首先是变革了信息的获取方式。变电站的网络化建设将变电站的所有设备信息实现了网络共享,不再局限于只保护自身设备。其次是变革了信息的传输方式。信息传输方式向网络化的转变使得控制信号在整个电力系统中能够更加及时和精准的传递。

3.3 广域化

我国目前正不断推进信息化电网的建设,很多地方已经初步建成基于P U M 的W A M S 网络。W A M S 网络建设也因其广域性而使得继电保护设备的性能得以显著提高。W A M S网络建设使得整个继电保护装置的安全性得到显著提升,虽然其出发点并不是服务于智能电网的继电保护。

3.4 输电灵活

智能电网能够显著提高电流的传输效率,能够更加灵活地对整个电力系统进行控制。而且,交直流混合输电作为我国电网所特有的输电技术,使得非线性可控电力元件在整个电网系统中的数量显著增加。智能电网是以电子元件作为主体的,而传统电网则以旋转元件为基础,两者之间存在显著差异,也严重影响了当前电网中使用的继电保护装置。

3.5 整定自动化

传统电网中的继电保护往往受限于单线信息,只针对被保护的线路且在对定值进行调整时也存在很大误差。而智能电网中的继电保护装置能够将被保护线路与相关设备有机结合,汇总整个电力系统中各部分的运行信息,从而使继电保护更加精准和及时,有利于电力系统的分布协同保护。

4 继电保护在智能电网中应该注意的问题

近年来我国继电保护已经能够满足国内电网的运行的要求,有了长足进步。智能电网的迅速发展使得电能传输的部分特点发生了改变,同时因其具有的信息化和数字化等特征而,也与传统系统存在着本质区别。继电保护也需要适应智能电网的发展进行进一步的研究

4.1 对保护定值进行适时调整

首先,因为智能电网具有灵活性和不确定性,保护定值需要具有出色的适应性以适应各种状况。在运行方式发生变化时,保护定值需要能够随之发生相应的变化,以实现对继电保护中的距离和电流进行保护;同时,对继电保护的保护功能也要做出相应的调整。最后,因为传感器对于周围环境的变化相当灵敏,温度和容量一旦发生微小的变化都会影响到最终的结果,还要密切关注周围环境对保护定值造成的影响。

4.2 网络化使继电保护配置发生变化

网络化极大地改变了继电保护收集和传输信息的方式,并且提升了主保护的性能,使得继电保护的配置也随之改变。此外,在广泛推进网络化的同时,同时要提高信息传输的准确性和安全性。

4.3 提高安全自动装置性能

智能电网的广域化显著提高了安全自动装置的性能,进而大大改善了这些安全自动装置的延时整定,从而减少了大范围发生定点事件的概率。

4.4 继电保护新原理和技术

智能电网相对于传统电网主要通过电子来实现灵活控制,但各种新兴能源的应用和发展也为智能电网中的继电保护带来了隐患。因此对于研究当前智能电网下的继电保护新技术也迫在眉睫。

4.5 在线整定技术的应用

传统的自适应保护只能根据被保护线路的运行情况调整定值,无法利用全网信息实现在线调整。发展智能电网有望推动在线整定的实现,改变当前的状况。

5 结语

随着经济的不断发展,各种先进技术也将在电力系统得到进一步开发和应用。我国智能电网目前正高速发展,作为电力系统的重要部分,智能电网中的继电保护也将被赋予新的意义。作为一名电力系统工作人员,在当前的形势下应该对继电保护的现状和未来的发展趋势有清醒的认识,深入了解智能电网对继电保护发展的影响,推动我国智能电网未来快速发展。以上是本人的粗浅之见,由于本人的知识水平有限,文中如有不到之处,还望批评指正。