继电保护技术在智能电网中的应用研究
​梁君华 夏武 赵琰 张鹏 石书桦
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​梁君华 夏武 赵琰 张鹏 石书桦,. 继电保护技术在智能电网中的应用研究[J]. 电网技术研究,2022.9. DOI:10.12721/ccn.2022.157210.
摘要: 继电保护技术是电力系统技术体系中的重要组成部分,实现了先进技术的集合,能够就智能电网可能发生的问题进行快速且准确的识别,为电力维护人员实际工作提供参考,便于高效解决故障问题,从而对电力系统实施有效保护。本文就智能电网作出简要介绍,明确智能电网继电保护技术特点,探究继电保护技术在智能电网中的应用,提出智能电网背景下继电保护技术的未来发展趋势,旨在提高智能电网运行的安全性与可靠性,确保社会生产生活的电力需求得到满足。
关键词: 继电保护技术;智能电网;数字化
DOI:10.12721/ccn.2022.157210
基金资助:

在社会发展新阶段下,国家在电力事业发展方面加大了资源投入力度,智能电网建设得以深入发展,致力于对公众生产生活中的电力需求加以满足。智能电网建设中,继电保护技术占据着重要的地位,具有良好适用性,这就需要加以科学应用,以改善智能电网运作效率,为智能电网的长足发展奠定坚实基础。

一、智能电网简介

电网的智能化简称为智能电网,就是在通信网络支持下电网所达到的一种运作过程,具有安全、高效、可靠的特征,公众用电需求可得到满足。智能电网具有自愈、防御和兼容的特征,在公众实际用电需求得到满足的情况下,能够精准、及时且高效的处理数据,电网建设管理的统一性也得到保证。继电保护技术在智能电网中发挥着重要的作用,能够与智能电网保持高度协调性与适应性,为智能电网安全稳定运行提供保证,电力管理水平也得到提升。智能电网是一种依托能源分布特点所形成的电网发展方式,适应性与协调性良好,能够高效处理并配置大规模风电与太阳能的计入送出,电网建设质量与效率得到了显著提升。现如今智能电网得以向国家战略高度上升,为能源转化搭建了平台,有助于促进国家能源战略的顺利实施,因而拥有广阔的发展前景。

传统电网设计以总线类型、星型与环状型为主要方式,有着繁琐的设计内容,电网使用效率也会受到影响。而智能电网主要依赖于直线设计方式,设计原理简单,电网可实现高效运作。智能电网中各节点可作为电源点,电网线路保持双向运行状态,从而更好地服务于用户。智能电网运行节点为分布式电源,有着广泛的分布范围,可作为整体电网结构,也可实现独立使用,因而智能电网运行表现出变化性与灵活性特征。

二、智能电网继电保护技术特点

其一,数字化特征。随着数字化技术的广泛应用,促进了互感器设备应用性能的改善,故障发生率也比较低,这就促进了继电保护二次回路接地问题的顺利解决。继电保护机械设备具有良好的使用性能,能够从保护对象入手,全面收集数据信息,确保信息完整性与可靠性。

其二,网络化特征。网络技术的快速发展推动了智能电网建设,继电保护装置因网络信息技术的运用而得以优化,传统工作的局限得以突破,继电保护效果也随之得到提升。

三、继电保护技术在智能电网中的应用

(一)广域保护类型技术措施

就广域保护类型继电保护技术整体来看,以网络子集为支持,就电网运行阻碍状况加以全面分析,以子集部分作为独立个体单位,从区域内子集继电保护技术相关数据信息出发,加以全面及与具体分析,把握故障发生原因,进而采取有效的故障问题解决措施。智能电网领域继电保护技术的应用,与安全自动控制、继电保护内容有所涉及。在安全自动控制方面,能够就智能电网故障现象加以判断和分析,确定解决方式,提出可行对策。在继电保护方面,可通过该项技术来对复杂故障问题做出诊断,立足实际对问题解决措施进行筛选,确保继电保护技术适应能力得到显著增强。基于广域保护类型技术所创建的工作模式具有信息交互性与整合判断性,以电流差动和纵连措施为辅助实施保护,对智能电网运行实际状况进行改善,保护动作延迟问题可得到有效解决,故障判断的时效性得到保证,促进智能电网稳定安全运行。

(二)继电保护重构技术

继电保护技术在智能电网中的应用,应具有良好的适应性,结合电网运行结构特点与运行状态出发,就自身结构进行调整。通过自我修复与重构技术措施的应用,可促进继电保护技术应用实效的增强。

(三)通信与差动保护技术措施

为保障智能电网的稳定运行,在继电保护技术应用过程中应当发挥通信技术措施的应用优势,及时传输智能电网之间数据信息,满足系统运行设计需要。一旦通信系统完善性不足,或信息传递单向化,会影响继电保护技术的正常应用,系统运行也会受到威胁。因此在智能电网运行过程中,需要提高通信系统完善程度,保证其运行速率得到提升,促进智能电网自我监测与自我校正功能的正常发挥。以现代化通信技术为支持,智能电网能够对系统实际情况加以实时化监测,促进补偿处理工作的顺利开展,就潮流加以合理分配,最大程度上防范事故扩大化。智能电网系统运行阶段,以高速双向通信系统为辅助,协调应用智能电子机械设备、电子控制器等,可确保整体控制效果得到明显改善。就差动保护技术措施的应用来看,能够紧密衔接智能电网与使用端,同时插入多个接口,确保各方面工作效率得到显著提升。

(四)智能感应技术

智能电网运行中智能感应技术的运用,可在一定程度上提高继电保护装置信息采集效率,全面且便捷的收集信息,促进继电保护新技术实际应用价值的发挥。将传感设备与器具设于变压器内,可强化变压器的监督控制功能,以智能化感应技术为辅助,妥善保护继电系统。智能电网中电力设备具体运行状况与工作状态都能够通过智能感应技术加以了解,就故障存在与否进行自动化判断,对多种因素干扰实施科学预防,为该项技术的顺利实施创造优良条件。此外,通过智能感应技术的应用,可准确判断不同采样值,就非衰减基波分量的故障加以有效处理,合理调配系统电压与电流,提高智能电网运行的稳定性与可靠性。

四、智能电网背景下继电保护技术的未来发展趋势

其一,数字化与网络化。在智能电网大背景下,继电保护技术的发展以数字化和网络化为重要方向,数字化技术的应用推动了智能电网的进步与发展,传统交流互感技术的适用性不足,新式电子互感器的应用频率得以提升,促进了工作效果的改善,电力系统的进步也表现出持续性。智能电网具有自动化设备保护与信息共享功能,为信息传输提供有力支持,提高信息管控时效,保证操作的便捷性,信息数据准确性也得到显著提高。

其二,整定自动化。继电保护技术在智能电网中的应用,有助于通过整体化方式来对电力设备实施管理与保护,改善信息数据综合性能,数据精准度更高,满足智能电网运行对于数据信息的应用需求。在智能电网大环境下,继电保护技术以整定自动化为重要方向,这就促进了继电保护技术的不断完善,技术水平也将不断提升,未来需要结合智能电网实际状况来配备相应的设备,完善规划方案,确保继电保护功能得到显著增强,从而为智能电网系统的稳定可靠运行提供有力支持。

结束语

智能电网中继电保护技术的科学化应用,能够确保故障发现的及时性,并自动实施修复,以保障智能电网的安全稳定运行。在把握智能电网继电保护技术特点的基础上,应科学应用继电保护重构技术、通信与差动保护技术措施等,优化设备性能,改善系统运行效率,降低智能电网实际应用中的故障或事故发生风险,保障电力供电的稳定性。

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