孫炎
摘 要:隨著社會經濟的快速發(fā)展,人們對電能的需求也不斷的增加,加之科技水平的不斷提升,我國的電網也邁進了智能化的時代。智能電網的出現(xiàn),不僅可以很好地應對電網系統(tǒng)的復雜性,而且還可以對電網電壓的等級進行有效的提高,從而確保電網系統(tǒng)的正常運行。而繼電保護作為國家電網運行的技術手段,對電網系統(tǒng)的安全運行有著十分重要的作用。文章從智能電網的特點出發(fā),對智能電網中繼電保護所受的影響進行全面的分析和研究,并探討智能電網繼電保護器所需要解決的問題。
關鍵詞:智能電網;繼電保護;發(fā)展
智能電網是當今世界電力系統(tǒng)的重要發(fā)展方向和趨勢。隨著智能電網的不斷建設,對智能電網中的繼電保護器也提出了更高的要求。繼電保護器是實現(xiàn)電力網絡以及設備監(jiān)測的重要技術,對電網系統(tǒng)的安全運行進行全面的保護?,F(xiàn)如今,電網智能化雖然已經達成了共識,但由于智能電網仍然處于初步的發(fā)展階段,其受到發(fā)展的環(huán)境以及不同驅動因素的影響,致使智能電網的發(fā)展也各不相同。
1 智能電網的特點
智能電網的快速發(fā)展,必然會對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)進行改變,使得數(shù)字化變電站技術、電子式互感器、廣域測量等技術得到廣泛的推廣和使用,并為電力系統(tǒng)繼電保護器帶來一定的影響?,F(xiàn)如今智能電網的快速建設和發(fā)展,使其具備以下五個特點:(1)自愈性。智能電網能夠全面地監(jiān)測和預測相對復雜電網系統(tǒng)中的問題和故障,并減少電網運行過程中故障的發(fā)生,并對電壓的不穩(wěn)定現(xiàn)象進行快速的解決,提高電網系統(tǒng)的供電質量[1]。(2)安全性。智能電網的使用可以使電網在計算機的監(jiān)控狀態(tài)下或者是自然狀態(tài)條件下安全運行,能夠更好地識別和應對人為因素對電力系統(tǒng)的破壞以及自然災害的破壞。(3)兼容性。智能電網能夠支持分散電源的使用。標準化的電力系統(tǒng)平臺以及通信界面可以對燃料電池、生物能、風能等再生能源進行發(fā)電,并以簡單的方式使用。(4)交互性。智能電網的使用,用戶可以對自己的用電設備進行很好的控制,不管是在工商業(yè)用戶,還是家庭用戶,電網都將會與智能建筑物的管理系統(tǒng)進行相互的連接,為用戶管理提供能源,并減少相對應的能源損耗[2]。(5)高效性。智能電網的使用,可以將輸配量比進行不斷的優(yōu)化,使電力系統(tǒng)的運行成本降低。同時,還可以對輸電網的輸送能力進行有效的提高,使得電網的輸送量達到最優(yōu)化,減少了電能的損失。另外,智能電網的使用還可以對電力的輸送以及當?shù)刎摵善ヅ涞膯栴}進行更好的協(xié)調,使得電力的作用得到充分的發(fā)揮。
2 智能電網對繼電保護器的影響
繼電保護器是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的第一道保護防線,如果按照傳統(tǒng)的電網運行方式對繼電保護器進行設計和配置,就無法適應智能電網,而智能電網的使用則會影響繼電保護器的使用。
2.1 數(shù)字化
數(shù)字化是智能電網的重要特征,對繼電保護器來說,主要是測量手段的技術化和信息傳輸方式的數(shù)字化。近年來,隨著智能電網的建設發(fā)展以及智能化儀器設備的使用和推廣,傳統(tǒng)的電網設備以及互感器都已經退出了電網系統(tǒng)[3]。而智能電網的電子式互感器主要是采用網絡的接口,利用網絡的保護裝置以及智能斷路器的連接,對二次回路接線進行簡化,從而使得電網系統(tǒng)的維護工作相對簡單。
2.2 網絡化
智能電網的使用,相對于繼電保護器來說主要對兩個方面進行了改革:(1)信息的獲取。在電網系統(tǒng)中繼電保護器的主要功能就是“自掃門前雪”,而由于網絡數(shù)據(jù)的共享,使得繼電保護器能夠獲取到電網系統(tǒng)中所有設備元件的信息,而不再是以前的方式。(2)信息的發(fā)送。智能電網的使用,使得斷路器也必須要采用數(shù)字的接口,這樣繼電保護器的跳合閘就能夠對信號的傳輸方式進行有效的控制,并將二次電纜的傳輸方式改變?yōu)閿?shù)字信號的網絡傳輸。
2.3 廣域化
隨著電網信息化進程的不斷推進,繼電保護器信息的專用網絡也得到了不斷的建設,成為了智能電網控制的重要組成部分。雖然繼電保護信息網絡的建設不是服務繼電保護器,但其提供的廣域信息可以提高繼電保護器的保護性能。
2.4 輸電靈活化
智能電網的使用,最為主要的特點就是能夠提高電網系統(tǒng)的輸電效率,以及靈活性的控制手段,使用智能電網就必須要大量采用可控串聯(lián)的補償裝置、電能質量控制裝置、靜止無功的補償裝置等。同時,電網的交直流混合特征也使得非線性可控電力元件的數(shù)量不斷增加。
3 繼電保護器在智能電網中需要注意的問題
近年來,科技水平的不斷提高,以及智能電網的使用,使得我國繼電保護器能夠很好地滿足電網系統(tǒng)運行的要求。智能電網的迅速建設,不僅改變了電能傳輸?shù)奶攸c,而且因智能電網的特征,使得智能電網系統(tǒng)與傳統(tǒng)的電網系統(tǒng)有著本質性的區(qū)別。因此,在智能電網中使用繼電保護器就必須要注意一些問題,從而確保電網系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。
3.1 適時調整保護定值
由于智能電網具有靈活性和不確定性,保護定值就需要適應電網運行過程中的各種狀況。當電網系統(tǒng)的運行方式發(fā)生變化時,保護定值也就要隨著運行方式的變化而變化,從而實現(xiàn)對繼電保護器中電流的保護,因此,必須要對保護定值進行適當?shù)恼{整[4]。同時,由于電網系統(tǒng)中傳感器對周圍環(huán)境的變化相當?shù)拿舾?,當周圍的環(huán)境溫度或者是容量一旦發(fā)生微小的變化,就會影響保護定值的最終結果,因此,在電網系統(tǒng)運行的過程中還必須對周圍環(huán)境對保護定值的影響進行密切的關注,并根據(jù)實際的情況,適當調整保護定值,從而減少電網系統(tǒng)運行過程中保護定值所帶來的影響。
3.2 改變繼電保護器的配置形態(tài)
由于智能電網所具備的數(shù)字化以及網絡化的特性,使得繼電保護器的信息獲取和發(fā)送都發(fā)生了很多大的變化,以及繼電保護器主保護的性能也得到了不斷的提升[5]。同時,繼電保護器的配置也會因為網絡共享的信號而發(fā)生變化,因此,在對信息進行共享的同時,還必須對繼電保護器的配置狀態(tài)予以改變,從而提高繼電保護器信息傳輸?shù)陌踩院蜏蚀_性。
3.3 提高繼電保護器安全自動裝置的性能
智能電網信息廣域化的廣泛推廣和使用,使得繼電保護器的安全自動裝置得到了有效的提高,并最大程度地改善了繼電保護器裝置的延時整定,從而使得大范圍定點事件的發(fā)生得到了有效的避免,從而確保了電網系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。
4 結束語
隨著社會經濟的快速發(fā)展,以及科技水平的不斷提高,智能電網得到了快速的建設,而智能電網中繼電保護的應用,必將成為電力系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢。雖然我國智能電網的初步建設取得了顯著的成果,但由于智能電網的建設還在發(fā)展初期,而繼電保護器作為電力系統(tǒng)安全運行的第一道保護防線,對電力系統(tǒng)的安全運行有著十分重要的作用。因此,就需要相關部門加強智能電網建設的研究,詳細了解和掌握智能電網中繼電保護器的使用,從而使繼電保護器能夠更好地適應智能電網的發(fā)展,確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。
參考文獻
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