智能電網建設中繼電保護技術的應用

時間:2022-03-30 08:41:49

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智能電網建設中繼電保護技術的應用

我國在電網建設的運營上投入很大,旨在保證電網運行良性發展,為經濟建設和人民的生產生活提供源源不斷的動力。而繼電保護技術的運用,更是優化電網結構和功能的技術手段,尤其是在智能電網的建設的運營中,正在為確保電網運行安全,產生高效高質電能發揮著巨大的作用。

1智能電網建設

(1)傳統電網的建設是利用信息化手段,在電力能源開發、發電配電、能源轉換、供電售電、用戶服務等實現統一管理,實行全流程、全范圍的產電供電收費。主要的工作范疇為提供更加精確的電能,實現供電互補、智能交流,提高電能的利用率和安全輸送,降低電網的能耗和損耗等。這需要中繼保護技術的大力支持,在復雜的智能電網框架中提高技術性、指向性和應用性。(2)智能電網的特性包括:智能電網能夠自我修復,擁有智能化的自愈能力;智能電網實現了用戶主動參與電網運作,激發用戶的主動參與意識;智能電網的安全性和防御性非常強;智能電網的發電能源包含了多種類型的發電和蓄電功能;智能電網能夠不斷優化電力設備的運行功能,可以保證設備在穩定高效運行的前提下,根據國家電力的標準減少運行費用。(3)在我國特高壓電網、骨干電網運營中,智能電網已經形成了信息技術支持的基本框架,擁有電能電力流、互聯信息流、多類型客戶業務流等高度融合的現代電網體系。

2智能電網的特點

(1)智能電網是我國電網在建設過程中不斷協調和發展之后,采用高科技和信息技術納入到應用范疇中,形成了智能化的電網系統,能夠實現短時間內的供電恢復,并將切供電故障的影響程度和范圍。(2)智能電網的強大功能表現在電力輸送能力和功能的安全可靠的能力上,對環境的保護和經濟效益的提高非常有效。通過智能化的運作平臺,實現對用戶的接入和退出,將電網用戶的信息進行很好的共享,實現信息透明度。而繼電保護是智能電網的網絡伯虎和檢測保護的重要技術,是智能電網逐步改善電力系統的傳統運行形態的重要保障,最大的特點就是反應速度的加快和安全性能的提高。(3)傳統電網中繼電保護的電源點潮流流向是固定的,因此輸出本策的電氣量(三相的電流和電壓)要充分發揮繼電保護的功能,需要對電氣量進行準確的評判,才能避免因操作的不合理導致相關性能的發揮不正常。而智能電網繼電保護的構成和升級后,由于智能電網的發電方式采用的是交互式和分布式,因而減少繼電保護的難度。且在現代信息和通信技術的推動下,傳感器等智能設備的應用,使得電力系統的發電和供電有了實時的監控,將各種收集的數據實現整合分析,對不合理之處進行了及時的修補。因此智能電網的升級,主要是數字化和網絡化的發展迅速,提高了繼電保護的整體性能,簡化了原有的輔助功能,為實現電氣量信息傳輸的真實性和保護繼電設備的裝置性能提供了便利。

3智能電網的繼電保護技術

(1)智能網絡中的繼電保護技術使用的是智能傳感器裝置,為繼電保護提供智能電網的信息,在繼電保護中發揮著重要的作用。例如智能傳感技術支持的電流變壓器的一、二次電壓電流,是在變壓器的一次、二次測裝配了智能傳感器,使得智能傳感技術能過夠對變壓器起到繼電保護作用,同時對變壓器進行數據的實時監控和測量。繼電保護能夠通過智能傳感器獲得更多信息,幫助繼電保護技術發乎更大的作用。變壓器進行一次側和二次側的智能振動傳感器安裝過程中,考慮外部界限和室內外運行環境后,確定變壓器不會發生較大的振動,因此不會由于環境的惡劣進行超限報警。在一般環境下,智能振動傳感器的中繼保護作用就是在變壓器設備出現故障的時候進行報警,在濕度溫度數據出現的時候進行實時分析處理。終極保護機能利用智能溫度和濕度傳感器的人工智能專家分析系統,將過去的和現在的溫度和濕度進行對比,最終形成合理的繼電保護調試。液面傳感器可以對電力設備中出現的局部放電和漏油的情況進行判斷,根據放電和漏油的變化來進行數據的對比并進行保護性的正確選擇。(2)繼電保護是在現代網絡技術的支持下的多功能的計算機裝置,對電網進行智能指導,通過互聯網獲取電力系統的數據和信息,將數據和信息傳遞給網絡控制中心,實現對變電站的智能化和自動化的操控。例如通信量測技術的應用,采用繼電保護定值整定的技術,實現動態整定軟件的目標和功能。降低供電中斷帶來的電能質量擾動,防止由于擾動造成的供電中斷。還有在電力設備的檢修過程中,有時會出現系統拓撲結構的變化,導致元件發生損壞,停止工作,或者出現解環和合環的情況。針對這一系統運行的變化,改變元件參數是最有效的解決方法,可以提升系統元件的快速保護和校驗的靈敏度。例如通過臨時性線路施工中對工頻變化量的啟動值保護,可以對拓撲元件的參數進行判斷和定值的動態觀測。保工期的基礎上啟動繼電后背保護技術,對拓撲元件實行快速校驗,配合計算和分析數據。(3)中繼保護技術的應用還體現在自愈性的適應準則上。繼電保護定值方案的編制可以借助N-X原則來控制電網系統的局部拓撲元件,使得繼電保護定值可以實現快速的校驗計算和整定。利用動態整定軟件對系統定值進行劍皇和適應,對電力事故可以達到快速預估和適應,完成智能電網的自適應和自愈合。局部地區應加強繼電保護切換,為繼電保護的設立提供相關類型元件的繼電保護定值技術,通過繼電保護方式定值區的建設,確保區域內在遇到問題的時候,可以根據當時的情況進行繼電保護方式的快速切換讓智能電網自主管理的性能發揮組打作用。這就是智能電網繼電保護系統的自愈性利用裝置的多重和高科技通訊技術利用的效果。(4)繼電保護綜合自動化和廣域化的運用,是隨著電網電壓等級的不斷升高,對于供電不穩定性進行調整的技術應用。在中繼保護技術的作用下,智能電網運用信息技術和通信技術,在廣域測量上,實現了電力系統的信息輸送,發揮自動化裝置的性能,減少電力故障,保障電力系統的安全穩定運行。(5)電力系統對遺傳算法和神經網絡的應用較為廣泛,在智能電網的運行系統中,神經網絡更加解決了非線性的技術難題,人工神經網絡的分布、存儲、自組織的功能得到了充分的發揮,為智能電網提供方向保護、故障判斷、設備保護等功能,例如對故障樣本的信息的判定,對故障地點的快速判定等。

4結語

智能電網的繼電保護技術正在向著智能化、自動化和網絡化的方向發展,未來將繼續向著繼電保護裝置的信息一體化的方向前進。因此對于電力技術人員的專業素質提出了更高要求。電力系統必須不斷提高工作人員的業務,加強專業技術培訓,進行人才儲備戰略,打造高素質和高技能的從業隊伍,為電網系統的自動化、智能化、數字化發展提供保障和支持。促進智能電網的安全穩定運行和高效高質量的生產。

作者:肖明 單位:國家電網公司湖南省檢修公司

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