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[摘 要]由于我国社会各行业的发展导致了用电量需求的大幅度增加,传统的电网已经无法满足社会发展的需求,而集各种高精尖技术于一身的智能电网得到了快速发展,并成为未来电力行业发展的主流方向。同时,智能电网的建设对我国电力系统的发电、输电、配电、用电各个环节都造成了很大的影响,但也给继电保护带来了新的挑战,因此,相关部门应当积极地利用新技术对继电保护进行变革以适应智能电网的建设。
[关键词]智能电网;继电保护;构成;关键技术
中图分类号:S249 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)16-0198-01
引言
智能电网的提出和发展是应对当前能源和环境危机的重要措施。为了促进电力行业的发展,为经济建设提供安全高效的电力供应网络,国家电网公司提出建设智能电网项目。总体上来说,智能电网的构建基础是配电网重构,它是优化配电系统技术,提高配电系统安全性和经济性的重要手段。这种网络结构的灵活性非常大,在系统内部发生故障时,可以将损失降低到最小限度,然后通过其他的渠道进行正常的供电,来保证电力系统的安全运行。
1 智能电网继电保护构成
1.1 传统电网继电保护构成
传统电网中,电源点的潮流流向是确定的。通常保护输入的是本侧的电气量,包括:三相电流Ia,Ib和Ic;三相电压Ua,Ub和Uc。通过对这些电气量的判别,满足相关保护的要求。线路光纤差动保护最多是输入被保护线路对侧的电流,所以传统继电保护电气判别量基本固定不变。其构成示意图如图1所示。
1.2 智能电网继电保护构成
与传统电网系统结构形式不同的是,智能电网系统的结构较为复杂,发电系统呈分布式,供电系统呈交互式,这种系统结构使得智能电网系统更加功能化,在提升系统运行效率方面更能得到保证。智能电网系统充分引用了计算机信息网络技术,可实现对各系统运行情况信息的实时监控,在继电保护中,通过通信技术,继电保护装置可实时了解其他各环节的电气量信息和运行信息,并对其提供智能化的技术服务。智能电网系统中继电保护的基本构成如图2所示。
2 智能电网环境下继电保护关键技术的分析
继电保护是智能电网系统运行中不可替代的保护系统,可对电网系统的各运行环节及电气设备进行实时智能检测、智能控制,并予以系统的保护,从智能电网继电保护构成的关键技术方面来分析,主要包括以下几点:
2.1 通信技术
建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础。智能电网通过高速双向通信系统这个平台,能够不断地进行自我监测和校正,实现自愈。同时还能够监测到各种扰动,进行无功补偿、潮流分配,可以有效避免传统大电网中大范围停电的情况。该通信系统能够保证电力电子控制器、保护系统、用户以及各种不同的设备进行网络化通信。
2.2 参考量测技术
参考量测技术是智能电网基本的组成部分,其作用是将测量数据转换为数据信息,供给智能电网各个方面使用。参考量测技术能为电力系统运行人员和规划人员提供更多的數据支持,包括功率因数、电能质量、相位关系、设备健康状况、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认等。
2.3 设备技术
设备技术主要包括电力电子技术和分布式能源接入技术。电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术,其节能效果明显,以SVC为代表的柔性交流输电技术和高压直流输电技术体现尤为明显。将电力电子技术和现代控制技术结合,通过对电力系统参数的连续调节控制,可大幅降低输电损耗、提高输电系统输送能力和保证电力系统稳定水平。
2.4 控制技术和决策支持技术
先进的控制技术是指智能电网中分析、诊断和预测状态并消除、减轻和防止供电中断和电能质量扰动的装置和算法。这一技术可以管理电网的有功和无功。先进的控制技术分析和诊断功能将引进专家系统,在专家系统允许的范围内采取自动的控制行动,实现电网的自愈性。决策支持技术将复杂的电力系统数据转化为系统运行人员可理解的信息,以动画技术、动态着色技术、虚拟现实技术以及其他数据展示技术来帮助系统运行人员认识、分析和处理紧急问题。
3 智能电网继电保护技术的发展
3.1 网络化
网络可以说是目前将各种信息连接起来的最有效手段,智能电网继电保护技术在智能电网朝着数字化方向发展的背景下,将继电保护信号与互联网连接起来是非常必要的。因为智能电网时代的继电保护装置本身就是一种智能终端,其对电网系统中的信息收集是自动的,然后通过网络将信息输送到控制中心,由控制中心给予解决,这可以说是一种另类的资源共享。
3.2 广域化
继电保护技术的信息化是随着智能电网信息化发展而发展的,目前已经成为控制电力系统的关键所在。虽然说信息化并不是为继电保护技术服务的,但是,我们可以通过继电保护技术的信息化来获得广域的信息,为控制中心做出决策提供重要依据。这有助于提高后备保护及安全自动装置的性能。
3.3 灵活化
相比于传统电网来说,智能电网有着很多的优点,其中一个重要的优点就是输电效率的大幅度提高。继电保护控制方式不仅快捷而且灵活。智能电网中所采用的静止无功补偿、可控串联补偿、电能质量控制、潮流控制器等装置与技术,都使得继电保护能够更加灵活地运行,为电力系统的稳定性提供了保障。
结束语
由于智能电网具有很多新特点,所以在使用中不能延续以往的系统组织结构与运行方式。而智能电网是电网的发展方向,继电保护将随着智能电网的发展不断前进,为智能电网的建设提供技术设备。与此同时,智能电网的发展将推动继电保护技术朝着网络化、计算机化、信息化以及控制、保护、测量和数据通信一体化的方向发展,促使电力系统成为更加安全、稳定、可靠的保护系统,为智能电网的建设奠定基础,进而提升继电保护管理水平。
参考文献
[1] 郭新杰.智能电网继电保护构成的关键技术分析[J].中国高新技术企业,2015,(15):148-149.
[2] 王震,李鲁燕,李洁.对智能电网环境下继电保护技术的分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2017,(01):165-166.
[3] 李融,郭凡.智能电网背景下继电保护新技术的研究[J].工程技术研究,2017,(03):34+48.
[关键词]智能电网;继电保护;构成;关键技术
中图分类号:S249 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)16-0198-01
引言
智能电网的提出和发展是应对当前能源和环境危机的重要措施。为了促进电力行业的发展,为经济建设提供安全高效的电力供应网络,国家电网公司提出建设智能电网项目。总体上来说,智能电网的构建基础是配电网重构,它是优化配电系统技术,提高配电系统安全性和经济性的重要手段。这种网络结构的灵活性非常大,在系统内部发生故障时,可以将损失降低到最小限度,然后通过其他的渠道进行正常的供电,来保证电力系统的安全运行。
1 智能电网继电保护构成
1.1 传统电网继电保护构成
传统电网中,电源点的潮流流向是确定的。通常保护输入的是本侧的电气量,包括:三相电流Ia,Ib和Ic;三相电压Ua,Ub和Uc。通过对这些电气量的判别,满足相关保护的要求。线路光纤差动保护最多是输入被保护线路对侧的电流,所以传统继电保护电气判别量基本固定不变。其构成示意图如图1所示。
1.2 智能电网继电保护构成
与传统电网系统结构形式不同的是,智能电网系统的结构较为复杂,发电系统呈分布式,供电系统呈交互式,这种系统结构使得智能电网系统更加功能化,在提升系统运行效率方面更能得到保证。智能电网系统充分引用了计算机信息网络技术,可实现对各系统运行情况信息的实时监控,在继电保护中,通过通信技术,继电保护装置可实时了解其他各环节的电气量信息和运行信息,并对其提供智能化的技术服务。智能电网系统中继电保护的基本构成如图2所示。
2 智能电网环境下继电保护关键技术的分析
继电保护是智能电网系统运行中不可替代的保护系统,可对电网系统的各运行环节及电气设备进行实时智能检测、智能控制,并予以系统的保护,从智能电网继电保护构成的关键技术方面来分析,主要包括以下几点:
2.1 通信技术
建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础。智能电网通过高速双向通信系统这个平台,能够不断地进行自我监测和校正,实现自愈。同时还能够监测到各种扰动,进行无功补偿、潮流分配,可以有效避免传统大电网中大范围停电的情况。该通信系统能够保证电力电子控制器、保护系统、用户以及各种不同的设备进行网络化通信。
2.2 参考量测技术
参考量测技术是智能电网基本的组成部分,其作用是将测量数据转换为数据信息,供给智能电网各个方面使用。参考量测技术能为电力系统运行人员和规划人员提供更多的數据支持,包括功率因数、电能质量、相位关系、设备健康状况、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认等。
2.3 设备技术
设备技术主要包括电力电子技术和分布式能源接入技术。电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术,其节能效果明显,以SVC为代表的柔性交流输电技术和高压直流输电技术体现尤为明显。将电力电子技术和现代控制技术结合,通过对电力系统参数的连续调节控制,可大幅降低输电损耗、提高输电系统输送能力和保证电力系统稳定水平。
2.4 控制技术和决策支持技术
先进的控制技术是指智能电网中分析、诊断和预测状态并消除、减轻和防止供电中断和电能质量扰动的装置和算法。这一技术可以管理电网的有功和无功。先进的控制技术分析和诊断功能将引进专家系统,在专家系统允许的范围内采取自动的控制行动,实现电网的自愈性。决策支持技术将复杂的电力系统数据转化为系统运行人员可理解的信息,以动画技术、动态着色技术、虚拟现实技术以及其他数据展示技术来帮助系统运行人员认识、分析和处理紧急问题。
3 智能电网继电保护技术的发展
3.1 网络化
网络可以说是目前将各种信息连接起来的最有效手段,智能电网继电保护技术在智能电网朝着数字化方向发展的背景下,将继电保护信号与互联网连接起来是非常必要的。因为智能电网时代的继电保护装置本身就是一种智能终端,其对电网系统中的信息收集是自动的,然后通过网络将信息输送到控制中心,由控制中心给予解决,这可以说是一种另类的资源共享。
3.2 广域化
继电保护技术的信息化是随着智能电网信息化发展而发展的,目前已经成为控制电力系统的关键所在。虽然说信息化并不是为继电保护技术服务的,但是,我们可以通过继电保护技术的信息化来获得广域的信息,为控制中心做出决策提供重要依据。这有助于提高后备保护及安全自动装置的性能。
3.3 灵活化
相比于传统电网来说,智能电网有着很多的优点,其中一个重要的优点就是输电效率的大幅度提高。继电保护控制方式不仅快捷而且灵活。智能电网中所采用的静止无功补偿、可控串联补偿、电能质量控制、潮流控制器等装置与技术,都使得继电保护能够更加灵活地运行,为电力系统的稳定性提供了保障。
结束语
由于智能电网具有很多新特点,所以在使用中不能延续以往的系统组织结构与运行方式。而智能电网是电网的发展方向,继电保护将随着智能电网的发展不断前进,为智能电网的建设提供技术设备。与此同时,智能电网的发展将推动继电保护技术朝着网络化、计算机化、信息化以及控制、保护、测量和数据通信一体化的方向发展,促使电力系统成为更加安全、稳定、可靠的保护系统,为智能电网的建设奠定基础,进而提升继电保护管理水平。
参考文献
[1] 郭新杰.智能电网继电保护构成的关键技术分析[J].中国高新技术企业,2015,(15):148-149.
[2] 王震,李鲁燕,李洁.对智能电网环境下继电保护技术的分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2017,(01):165-166.
[3] 李融,郭凡.智能电网背景下继电保护新技术的研究[J].工程技术研究,2017,(03):34+48.