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摘要:随着社会的快速发展,国家越来越重视电力企业的发展,电力系统的正常运行需要继电保护作为基本的保障。但是,随着科学技术的快速发展,传统的电力系统中的继电保护已经远远不能够满足电力系统正常运行的需要,智能电网的建设,给电力系统中的继电保护带来了生机,本文通过对智能电网环境下继电保护的阐述,希望为相关的研究和电力工作者提供参考。
关键词:智能电网;继电保护;研究
随着科学技术的快速发展,传统的电力系统中的继电保护已经远远不能够满足电力系统的正常运转,与传统的电网相比,智能电网有着自己独特的优势,比如自愈性比较强,安全性高,经济性比较合理。所以智能电网在国内外得到了广泛的使用和推广。随着电力技术的快速发展,我国也逐渐建立了智能化的变电站。随着电力市场的改革速度的加快,电力企业所处的电力环境也在逐渐的发生着变化。电力系统的继电保护装置是保证电网正常有序的运行的最重要的手段。因为当电网发生故障的时候或者是发生一些威胁电力系统正常运行的情况时候,继电保护装置能够自动的采取有效的措施来进行抵抗事故的发生[1]。随着时代的发展,智能电网的出现,继电保护装置能否满足智能电网环境下的电力系统的安全,还需要一些完整的技术环节的匹配,本文通过阐述继电保护在智能电网的环境下对电力系统的保护,研究继电保护作出的新进展。
一、智能电网环境下继电保护的构成
传统的继电保护已经不能够满足对电力系统安全的保护,所以它正向着集合于保护、控制、测量和数据通信为一体的方向发展,继电保护是保证电力系统和相关的设备安全运行的主要技术手段,智能化是未来电网发展的主要方向。智能电网的发电和供电的特点对继电保护提出了新的要求和挑战。
首先,针对于继电保护装置来说,实现保护功能不仅仅需要相关设备的详细的信息,还需要继电保护装置所保护对象的详细信息。要想实现继电保护装置对于电力系统故障的快速隔离以及电力系统功能的快速恢复,从而保证供电的正常运行,就要保证继电保护装置能够对电力系统发生的故障能够进行实时准确的检测,而且前提是没有人为性的主观干涉。因此智能电网环境下的继电保护可能不仅仅跳开本保护对象,也许可能会跳开其他相关的节点,反而不会跳开本保护对象[2]。
其次,随着时代的发展,信息技术的广泛使用,继电保护的新的设计原理的探索也在逐渐的探索中。智能电网能够实现自身的优势对于电网的日常运行的况状进行实时监测,所以,对电网运行状况的了解,可以通过对这些信息的及时的掌握,把这些准确的信息进行收集和分析,实现远程调控或者修正继电保护功能或者是继电保护的定值。
二、智能电网环境下继电保护装置的改变
与传统的电力系统相比较,智能电网发生了本质的变化,它更多的采用了信息技术和数字技术,所以传统的电力系统中的继电保护已经不能够适用于智能电网环境。所以继电保护装置应该做出相应的改变。具体改变的方向如下。
(一)保护定值的适当调整
传统的继电保护的保护定值的制定是人工根据一些系统的正常的运行状况信息的分析以及总结而制定的。但是智能电网的运行方式比较灵活,潮流方向的变化的不确定性要求继电保护定值能够自我适应这种变化。以下面的智能电网网络结构图1为例,从图中我们可以看出D是电源点,因为D可以接入电网,同时也可以微网孤岛运行,所以不能够准确的判断潮流的流向,所以继电保护装置的设计原理时候应该考虑到距离保护或者是电流保护的设计原理,设计原理应该满足对于继电保护定值的设计要有实时根据情况自我变化的功能。所以,一条线路的继电保护装置的信息不仅仅还有所要保护的线路的信息,还应该包含其他线路的运行情况的信息。这样才能够实现综合所有线路的信息,实时的修正继电保护装置的保护定值。除此之外,还应该考虑到引入的环境对于继电保护装置中的保护定值产生的一定的影响[3]。应该随着实际情况的变化来进行输电线路过负荷保护定值的修改,同时还应该考虑温度和容量带来的影响。
(二)继电保护装置安全自动装置性能的提高
相量测量和范围宽广的测量技术能够保证电力防御系统获得大量的信息,同时还可以充分的利用已经成立的网络来提高安全的自动装置的质量。这样可以防止一些由于大面积停电的事故的发生。
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图1 智能电网网络结构图
(三)继电保护功能的发展
继电保护功能的作用是能够对于电力系统发生的故障进行及时的防护,防止危害电力系统事故的发生,但是现在的电力系统的继电保护装置的性能还没有达到减少事故发生的频率,内部故障的发生不可能是因为一种因素所导致的,通常情况下是由于各种各样的因素共同作用的结果。但是继电保护中的预保护功能的快速发展能够实现降低电力系统发生事故的频率,这样在一定程度上可以满足智能电网环境下对于继电保护装置的新要求。实现预防电力系统和保护电力系统正常运行为一体的防护体系,从而实现继电保护装置的防护性能的提高。
三、智能电网环境下的继电保护的变革和提升
电能传输的特点随着智能电网的规划进步和迅速的发展也在产生着变化。数字化和信息化在智能电网中的使用,使其与传统的电力系统有着很大的差别,所以继电保护技术也在逐渐的改变[4]。
(一)继电保护技术向着数字化的方向发展
随着科学技术的进步,由互感器发生故障所带来的电力系统故障的发生在逐渐的减少,利用数字化技术的传感器,从整体上提高了电力系统的继电保护装置的工作性能,这样很大程度的减少了一些辅助功能的繁琐性质。从而实现继电保护水平的整体提高。可是与我国智能电网环境向匹配的继电保护技术。
(二)继电保护技术向着网絡化的方向发展
网络技术在电力保护装置中的使用,可以在很大程度上提高智能电网正常运转的效率,同时电力管理相关工作人员可以远程的空竹电力保护装置中的信息,可以进行实时的输送或者进行相应的修正,从而实现对于整个智能电网自动化的全程控制。同时,可以实现智能电网和网络技术的有机结合,使用户随时利用网络对电力系统的继电保护装置进行优化的配置。从而实现继电保护工作性能的大幅度提高。
(三)继电保护技术向协同保护方向发展
传统的电力系统的继电保护的功能具有局限性,仅仅能够实现对保护定值进行整定保护,而且还要基于被保护线路的运行状态。智能电网环境下,要求继电保护技术应该获得进一步的提高。同时对继电保护性能提出了新要求和新的挑战,智能电网环境下的继电保护应该能够对所有的线路的保护状态实现整定和自动优化配置。传统的电力系统的继电保护模式时分散式的独立保护,而智能电网环境下的继电保护可以转变为协同的保护模式。
(四)应用新原理和新技术
智能电网的出现,更多的应用了太阳能、风能等一些新兴的能源,所以电网运行的安全性有一定的压力和冲击。在智能电网的环境下,继电保护应该适应灵活和便捷的调整方式来进行电能的传输方式的调整以及对潮流流向的调试。应该用先进的电力电子控制来实现对电网的灵活监控,摆脱传统的方式。所以在进行继电保护设计的时候应该采用新原理和新技术,保证继电保护的性能实现很大程度的提高。
结语:
随着科学技术的快速发展,智能电网的出现对于继电保护提出了新要求和新的挑战,我们应该应用先进的技术,进行继电保护的设计,继电保护技术向着数字化的方向发展、网络化的方向发展、向协同保护方向发展,使继电保护技术获得创新性的发展。
参考文献
[1]曾鸣,李红林,薛松,曾博,王致杰.系统安全背景下未来智能电网建设关键技术发展方向——印度大停电事故深层次原因分析及对中国电力工业的启示[J].中国电机工程学报,2012(25).
[2]尹项根,李振兴,刘颖彤,刘宝.广域继电保护及其故障元件判别问题的探讨[J].电力系统保护与控制,2012(05).
[3]张保会,郝治国,Zhiqian BO.智能电网继电保护研究的进展(三)——保护功能的发展[J].电力自动化设备,2010(03).
[4]张保会,郝治国.智能电网继电保护研究的进展(二)——保护配合方式的发展[J].电力自动化设备,2010(02).
作者简介:陈川(1984-),男 ,工程师,主要从事电力系统生产计划等工作
关键词:智能电网;继电保护;研究
随着科学技术的快速发展,传统的电力系统中的继电保护已经远远不能够满足电力系统的正常运转,与传统的电网相比,智能电网有着自己独特的优势,比如自愈性比较强,安全性高,经济性比较合理。所以智能电网在国内外得到了广泛的使用和推广。随着电力技术的快速发展,我国也逐渐建立了智能化的变电站。随着电力市场的改革速度的加快,电力企业所处的电力环境也在逐渐的发生着变化。电力系统的继电保护装置是保证电网正常有序的运行的最重要的手段。因为当电网发生故障的时候或者是发生一些威胁电力系统正常运行的情况时候,继电保护装置能够自动的采取有效的措施来进行抵抗事故的发生[1]。随着时代的发展,智能电网的出现,继电保护装置能否满足智能电网环境下的电力系统的安全,还需要一些完整的技术环节的匹配,本文通过阐述继电保护在智能电网的环境下对电力系统的保护,研究继电保护作出的新进展。
一、智能电网环境下继电保护的构成
传统的继电保护已经不能够满足对电力系统安全的保护,所以它正向着集合于保护、控制、测量和数据通信为一体的方向发展,继电保护是保证电力系统和相关的设备安全运行的主要技术手段,智能化是未来电网发展的主要方向。智能电网的发电和供电的特点对继电保护提出了新的要求和挑战。
首先,针对于继电保护装置来说,实现保护功能不仅仅需要相关设备的详细的信息,还需要继电保护装置所保护对象的详细信息。要想实现继电保护装置对于电力系统故障的快速隔离以及电力系统功能的快速恢复,从而保证供电的正常运行,就要保证继电保护装置能够对电力系统发生的故障能够进行实时准确的检测,而且前提是没有人为性的主观干涉。因此智能电网环境下的继电保护可能不仅仅跳开本保护对象,也许可能会跳开其他相关的节点,反而不会跳开本保护对象[2]。
其次,随着时代的发展,信息技术的广泛使用,继电保护的新的设计原理的探索也在逐渐的探索中。智能电网能够实现自身的优势对于电网的日常运行的况状进行实时监测,所以,对电网运行状况的了解,可以通过对这些信息的及时的掌握,把这些准确的信息进行收集和分析,实现远程调控或者修正继电保护功能或者是继电保护的定值。
二、智能电网环境下继电保护装置的改变
与传统的电力系统相比较,智能电网发生了本质的变化,它更多的采用了信息技术和数字技术,所以传统的电力系统中的继电保护已经不能够适用于智能电网环境。所以继电保护装置应该做出相应的改变。具体改变的方向如下。
(一)保护定值的适当调整
传统的继电保护的保护定值的制定是人工根据一些系统的正常的运行状况信息的分析以及总结而制定的。但是智能电网的运行方式比较灵活,潮流方向的变化的不确定性要求继电保护定值能够自我适应这种变化。以下面的智能电网网络结构图1为例,从图中我们可以看出D是电源点,因为D可以接入电网,同时也可以微网孤岛运行,所以不能够准确的判断潮流的流向,所以继电保护装置的设计原理时候应该考虑到距离保护或者是电流保护的设计原理,设计原理应该满足对于继电保护定值的设计要有实时根据情况自我变化的功能。所以,一条线路的继电保护装置的信息不仅仅还有所要保护的线路的信息,还应该包含其他线路的运行情况的信息。这样才能够实现综合所有线路的信息,实时的修正继电保护装置的保护定值。除此之外,还应该考虑到引入的环境对于继电保护装置中的保护定值产生的一定的影响[3]。应该随着实际情况的变化来进行输电线路过负荷保护定值的修改,同时还应该考虑温度和容量带来的影响。
(二)继电保护装置安全自动装置性能的提高
相量测量和范围宽广的测量技术能够保证电力防御系统获得大量的信息,同时还可以充分的利用已经成立的网络来提高安全的自动装置的质量。这样可以防止一些由于大面积停电的事故的发生。
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图1 智能电网网络结构图
(三)继电保护功能的发展
继电保护功能的作用是能够对于电力系统发生的故障进行及时的防护,防止危害电力系统事故的发生,但是现在的电力系统的继电保护装置的性能还没有达到减少事故发生的频率,内部故障的发生不可能是因为一种因素所导致的,通常情况下是由于各种各样的因素共同作用的结果。但是继电保护中的预保护功能的快速发展能够实现降低电力系统发生事故的频率,这样在一定程度上可以满足智能电网环境下对于继电保护装置的新要求。实现预防电力系统和保护电力系统正常运行为一体的防护体系,从而实现继电保护装置的防护性能的提高。
三、智能电网环境下的继电保护的变革和提升
电能传输的特点随着智能电网的规划进步和迅速的发展也在产生着变化。数字化和信息化在智能电网中的使用,使其与传统的电力系统有着很大的差别,所以继电保护技术也在逐渐的改变[4]。
(一)继电保护技术向着数字化的方向发展
随着科学技术的进步,由互感器发生故障所带来的电力系统故障的发生在逐渐的减少,利用数字化技术的传感器,从整体上提高了电力系统的继电保护装置的工作性能,这样很大程度的减少了一些辅助功能的繁琐性质。从而实现继电保护水平的整体提高。可是与我国智能电网环境向匹配的继电保护技术。
(二)继电保护技术向着网絡化的方向发展
网络技术在电力保护装置中的使用,可以在很大程度上提高智能电网正常运转的效率,同时电力管理相关工作人员可以远程的空竹电力保护装置中的信息,可以进行实时的输送或者进行相应的修正,从而实现对于整个智能电网自动化的全程控制。同时,可以实现智能电网和网络技术的有机结合,使用户随时利用网络对电力系统的继电保护装置进行优化的配置。从而实现继电保护工作性能的大幅度提高。
(三)继电保护技术向协同保护方向发展
传统的电力系统的继电保护的功能具有局限性,仅仅能够实现对保护定值进行整定保护,而且还要基于被保护线路的运行状态。智能电网环境下,要求继电保护技术应该获得进一步的提高。同时对继电保护性能提出了新要求和新的挑战,智能电网环境下的继电保护应该能够对所有的线路的保护状态实现整定和自动优化配置。传统的电力系统的继电保护模式时分散式的独立保护,而智能电网环境下的继电保护可以转变为协同的保护模式。
(四)应用新原理和新技术
智能电网的出现,更多的应用了太阳能、风能等一些新兴的能源,所以电网运行的安全性有一定的压力和冲击。在智能电网的环境下,继电保护应该适应灵活和便捷的调整方式来进行电能的传输方式的调整以及对潮流流向的调试。应该用先进的电力电子控制来实现对电网的灵活监控,摆脱传统的方式。所以在进行继电保护设计的时候应该采用新原理和新技术,保证继电保护的性能实现很大程度的提高。
结语:
随着科学技术的快速发展,智能电网的出现对于继电保护提出了新要求和新的挑战,我们应该应用先进的技术,进行继电保护的设计,继电保护技术向着数字化的方向发展、网络化的方向发展、向协同保护方向发展,使继电保护技术获得创新性的发展。
参考文献
[1]曾鸣,李红林,薛松,曾博,王致杰.系统安全背景下未来智能电网建设关键技术发展方向——印度大停电事故深层次原因分析及对中国电力工业的启示[J].中国电机工程学报,2012(25).
[2]尹项根,李振兴,刘颖彤,刘宝.广域继电保护及其故障元件判别问题的探讨[J].电力系统保护与控制,2012(05).
[3]张保会,郝治国,Zhiqian BO.智能电网继电保护研究的进展(三)——保护功能的发展[J].电力自动化设备,2010(03).
[4]张保会,郝治国.智能电网继电保护研究的进展(二)——保护配合方式的发展[J].电力自动化设备,2010(02).
作者简介:陈川(1984-),男 ,工程师,主要从事电力系统生产计划等工作