继电保护技术在智能电网中的应用
​白鹏飞
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​白鹏飞,. 继电保护技术在智能电网中的应用[J]. 电网技术研究,2024.2. DOI:10.12721/ccn.2024.157371.
摘要: 作为新型的电力系统架构,智能电网融合了先进的信息技术、通信技术和自动化技术,致力于实现电力系统的高效、安全和可靠运行。在此背景下,继电保护技术的作用和重要性日益凸显。基于此,本文通过阐述电力系统的继电保护装置,分析继电保护技术在智能电网中的应用,探讨智能电网中继电保护技术的创新与优化,以期为电力系统的未来发展提供有力支撑。
关键词: 继电保护;智能电网;应用分析
DOI:10.12721/ccn.2024.157371
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引言

电力物联网建设的促进智能电网的发展,为电力系统的整体形态带来了巨大的影响。同时,电网对于信息技术服务的要求也越来越高。为了能够提升电力能源的利用率,就需要确保电网运行的安全性,重视对继电保护的研究,进而为智能电网运行带来有效的安全屏障。

1继电保护技术概述

经济持续发展的过程中电网系统也在不断改进和完善,电网系统的建设规模也在逐步扩大。当前我国智能电网已经进入高速发展的阶段,基于此,技术人员应该对智能电网系统结构进行全面了解,分析智能电网系统运行的原理,对电力系统的多元化和复杂化特点进行分析,合理调整智能电网系统结构的特点,制定电网运行故障的排查方案。发电系统具有分布式的特点,同时,供电系统具有明显的交互式特点,技术人员应该根据人们用电的特点对智能电网结构进行合理的调整。相比于传统的电网系统,智能电网系统的复杂程度更高,并且整体功能性更加全面,能够保障电力系统安全稳定运行,减少故障出现的可能性。将继电保护技术应用到智能电网系统中可以进一步提高电网运行的安全性,智能电网系统一旦出现故障,继电保护技术的应用还可以实现对故障类型确定的目的,及时隔离故障区域,避免故障进一步扩散。

2智能电网继电保护面临的问题

在当前智能电网系统快速发展的背景下,我国对现有的继电保护设施进行了革新、完善。现阶段我国加大对特高压电网的投入使用,在大范围内开展能源并网以及智能配电、输电等相关工作,但是也存在一系列的隐患问题。首先,我国结合大电网建设理念,能源供给与负荷在各个区间、各个范围的分布均存在较大差异,例如我国南部沿海地带的用电负荷量较大,但是却存在电网分布不均匀的情况,由于电力负荷增加,电网资源分配不合理,导致电网的运行压力在进一步提升,从而给智能电网环境下的继电保护工作提出了更高的要求。另外,我国当前电力系统的能源结构较为丰富多样,包含光伏发电、火电、风电,但是新能源在整定计算二次建模中依旧存在难度,导致计算过程中不得不做各种简化,使得定值与实际运行情况存在差距,从而致相关继电装置在运行过程中可能出现各种各样的问题[1]。虽然近年来加大了电能质量的管控,但对并网谐波这块依旧存在相应的欠缺,继电保护装置易在极端情况下出现拒动、误动的情况。另外,配网发展速度较为缓慢,现有的智能化继电保护控制流程、控制机制以及基础设备未得到科学、高效构建,以至于电网系统的综合运作水平相对较低。

3智能电网环境中的继电保护技术

3.1广域保护技术

广域保护技术是智能电网继电保护系统中的一种先进技术。它的主要目标是通过快速、可靠的故障检测和定位,保证电网的可靠性和安全性。广域保护技术可以实现对电网各个节点的快速监测,通过对电网状态进行实时分析,可以及时发现故障点,并采取相应的保护措施,快速隔离故障,保证电网的连续供电。该技术的优势主要可以从以下几个方面进行论述:(1)快速定位故障点,通过广域保护技术可以实现对电网各个节点的实时监测和分析,可以快速定位故障点,缩短故障处理时间;(2)提高电网可靠性。广域保护技术可以有效地保护电网的各节点,提高电网的可靠性和稳定性;(3)提高电网效率,广域保护技术可以快速隔离故障,减少停电时间,提高电网的效率。并且,广域保护技术还包含了继电保护技术以及安全自动控制技术这两项关键技术,其中,继电保护技术能够明确电力系统的故障问题发生原因,让管理运维人员能够以此来进行高效地系统维修,确保电网系统的运行安全效果。而安全自动控制技术就能够有效解决电网系统的非正常运行问题,可以结合实际情况来选择相应方式,为电网运行带来有效保障。

3.2超高压交直流电混输技术

随着人们生活质量的提升,人们对电能的需求量在不断增长,日常生活和工作中一旦出现断电的问题,就会导致人们的正常生活和工作受到严重的影响。人们使用的电器种类在不断增加,这就在很大程度上提高了电网建设的要求。综合分析人们用电的情况,然后对智能电网结构进行调整,提高智能电网建设的总体质量。电网结构的复杂程度比较高,需要使用多种不同的电力传输技术,包括高压直流技术、直流技术以及复核输电技术等。不同的电力传输技术的使用范围存在一定的差异,并且使用过程中出现的故障也不相同。智能电网是在传统电网结构的基础上逐步完善建设的,一旦局部出现问题,这个区域的生活以及生产就会受到严重的影响。智能电网故障出现以后会出现多种不同波长,这种情况下应该对电网结构的变压器继电保护系统进行改进,提高继电保护系统的作用,针对结构复杂的智能电网结构,综合运用超高压直流电输送技术。

3.3区块链技术

区块链技术结合去中心化的功能可提高继电保护管理水平,在当前智能电网系统中可结合区块链技术强化数据隐私安全防护,保证继电保护数据的安全性和隐私性,可通过将继电保护数据上传到区块链上,有效防止数据被篡改,提高数据的可靠度;另外区块链技术应用在继电保护系统中也能够有效实施数据监测、故障定位判断,可对故障点做出高效识别分析,可将对应的故障信息记录在区块链上,通过智能合约自动触发相应的保护机制,可提高故障处理的精准性和可靠性[2]。区块链技术在继电保护设备全生命周期管理过程中也能够发挥出至关重要的作用,例如在设备采购、安装、维护、报废等相关环节,均可通过区块链技术实现设备信息共享决策处理,可提高设备管理的质量。区块链技术也可实现对设备维护记录的储存管理,可提供设备维护的历史数据和证明,以便在设备后续维护保养过程中提供精确指导和帮助。因此在当前智能电网背景下,结合区块链技术可进一步优化现有的继电保护措施,可提高电网运行的安全水平。

3.4自身重构技术

不同地区电网建设的标准存在一定的差异,智能电网研究力度的加深,人们开始重视智能电网结构的完善与优化。根据智能电网的建设情况灵活改变继电保护方式,确保智能电网可以安全稳定的运行。自身重构技术在实际使用的过程中可以根据智能电网运行的方式灵活调整继电保护装置,提高故障诊断的效率,并且实现自我修复的目的。未来电网系统发展的过程中应该不断提高继电保护系统与电网结构的匹配程度,对继电保护的功能不断完善和丰富。结合智能电网结构特点,合理运用自身重构技术,发挥自身重构技术应用的重要作用。

结束语

智能电网的普及促使继电保护技术也开始朝智能化方向发展,电力企业应当积极把握这个机会,解决以往继电保护技术方面的问题,并观察先进理念,打造全新的智能电网继电保护体系。该体系下,合理选择继电保护技术,做好技术方案配置,能够充分发挥继电保护技术作用,更有效的维护智能电网运作,更好满足广大电力用户用电需求,这对电力企业经济发展有益。

参考文献

[1]高骏,沈浩琦.智能电网环境下继电保护技术分析[J].水电站机电技术,2022,45(03):72-73+119.

[2]樊长鑫,周小舟,魏雅秋等.智能变电站继电保护的误动案例分析[J].集成电路应用,2021,38(11):164-165.

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