智能電網(wǎng)建設(shè)中繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

時(shí)間:2022-03-30 08:41:49

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智能電網(wǎng)建設(shè)中繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

我國(guó)在電網(wǎng)建設(shè)的運(yùn)營(yíng)上投入很大,旨在保證電網(wǎng)運(yùn)行良性發(fā)展,為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民的生產(chǎn)生活提供源源不斷的動(dòng)力。而繼電保護(hù)技術(shù)的運(yùn)用,更是優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和功能的技術(shù)手段,尤其是在智能電網(wǎng)的建設(shè)的運(yùn)營(yíng)中,正在為確保電網(wǎng)運(yùn)行安全,產(chǎn)生高效高質(zhì)電能發(fā)揮著巨大的作用。

1智能電網(wǎng)建設(shè)

(1)傳統(tǒng)電網(wǎng)的建設(shè)是利用信息化手段,在電力能源開發(fā)、發(fā)電配電、能源轉(zhuǎn)換、供電售電、用戶服務(wù)等實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理,實(shí)行全流程、全范圍的產(chǎn)電供電收費(fèi)。主要的工作范疇為提供更加精確的電能,實(shí)現(xiàn)供電互補(bǔ)、智能交流,提高電能的利用率和安全輸送,降低電網(wǎng)的能耗和損耗等。這需要中繼保護(hù)技術(shù)的大力支持,在復(fù)雜的智能電網(wǎng)框架中提高技術(shù)性、指向性和應(yīng)用性。(2)智能電網(wǎng)的特性包括:智能電網(wǎng)能夠自我修復(fù),擁有智能化的自愈能力;智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了用戶主動(dòng)參與電網(wǎng)運(yùn)作,激發(fā)用戶的主動(dòng)參與意識(shí);智能電網(wǎng)的安全性和防御性非常強(qiáng);智能電網(wǎng)的發(fā)電能源包含了多種類型的發(fā)電和蓄電功能;智能電網(wǎng)能夠不斷優(yōu)化電力設(shè)備的運(yùn)行功能,可以保證設(shè)備在穩(wěn)定高效運(yùn)行的前提下,根據(jù)國(guó)家電力的標(biāo)準(zhǔn)減少運(yùn)行費(fèi)用。(3)在我國(guó)特高壓電網(wǎng)、骨干電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)中,智能電網(wǎng)已經(jīng)形成了信息技術(shù)支持的基本框架,擁有電能電力流、互聯(lián)信息流、多類型客戶業(yè)務(wù)流等高度融合的現(xiàn)代電網(wǎng)體系。

2智能電網(wǎng)的特點(diǎn)

(1)智能電網(wǎng)是我國(guó)電網(wǎng)在建設(shè)過(guò)程中不斷協(xié)調(diào)和發(fā)展之后,采用高科技和信息技術(shù)納入到應(yīng)用范疇中,形成了智能化的電網(wǎng)系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)短時(shí)間內(nèi)的供電恢復(fù),并將切供電故障的影響程度和范圍。(2)智能電網(wǎng)的強(qiáng)大功能表現(xiàn)在電力輸送能力和功能的安全可靠的能力上,對(duì)環(huán)境的保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益的提高非常有效。通過(guò)智能化的運(yùn)作平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的接入和退出,將電網(wǎng)用戶的信息進(jìn)行很好的共享,實(shí)現(xiàn)信息透明度。而繼電保護(hù)是智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)伯虎和檢測(cè)保護(hù)的重要技術(shù),是智能電網(wǎng)逐步改善電力系統(tǒng)的傳統(tǒng)運(yùn)行形態(tài)的重要保障,最大的特點(diǎn)就是反應(yīng)速度的加快和安全性能的提高。(3)傳統(tǒng)電網(wǎng)中繼電保護(hù)的電源點(diǎn)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(fā)揮繼電保護(hù)的功能,需要對(duì)電氣量進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)判,才能避免因操作的不合理導(dǎo)致相關(guān)性能的發(fā)揮不正常。而智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的構(gòu)成和升級(jí)后,由于智能電網(wǎng)的發(fā)電方式采用的是交互式和分布式,因而減少繼電保護(hù)的難度。且在現(xiàn)代信息和通信技術(shù)的推動(dòng)下,傳感器等智能設(shè)備的應(yīng)用,使得電力系統(tǒng)的發(fā)電和供電有了實(shí)時(shí)的監(jiān)控,將各種收集的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)整合分析,對(duì)不合理之處進(jìn)行了及時(shí)的修補(bǔ)。因此智能電網(wǎng)的升級(jí),主要是數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展迅速,提高了繼電保護(hù)的整體性能,簡(jiǎn)化了原有的輔助功能,為實(shí)現(xiàn)電氣量信息傳輸?shù)恼鎸?shí)性和保護(hù)繼電設(shè)備的裝置性能提供了便利。

3智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)

(1)智能網(wǎng)絡(luò)中的繼電保護(hù)技術(shù)使用的是智能傳感器裝置,為繼電保護(hù)提供智能電網(wǎng)的信息,在繼電保護(hù)中發(fā)揮著重要的作用。例如智能傳感技術(shù)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(cè)裝配了智能傳感器,使得智能傳感技術(shù)能過(guò)夠?qū)ψ儔浩髌鸬嚼^電保護(hù)作用,同時(shí)對(duì)變壓器進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和測(cè)量。繼電保護(hù)能夠通過(guò)智能傳感器獲得更多信息,幫助繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)乎更大的作用。變壓器進(jìn)行一次側(cè)和二次側(cè)的智能振動(dòng)傳感器安裝過(guò)程中,考慮外部界限和室內(nèi)外運(yùn)行環(huán)境后,確定變壓器不會(huì)發(fā)生較大的振動(dòng),因此不會(huì)由于環(huán)境的惡劣進(jìn)行超限報(bào)警。在一般環(huán)境下,智能振動(dòng)傳感器的中繼保護(hù)作用就是在變壓器設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候進(jìn)行報(bào)警,在濕度溫度數(shù)據(jù)出現(xiàn)的時(shí)候進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理。終極保護(hù)機(jī)能利用智能溫度和濕度傳感器的人工智能專家分析系統(tǒng),將過(guò)去的和現(xiàn)在的溫度和濕度進(jìn)行對(duì)比,最終形成合理的繼電保護(hù)調(diào)試。液面?zhèn)鞲衅骺梢詫?duì)電力設(shè)備中出現(xiàn)的局部放電和漏油的情況進(jìn)行判斷,根據(jù)放電和漏油的變化來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比并進(jìn)行保護(hù)性的正確選擇。(2)繼電保護(hù)是在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下的多功能的計(jì)算機(jī)裝置,對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行智能指導(dǎo),通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲取電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息,將數(shù)據(jù)和信息傳遞給網(wǎng)絡(luò)控制中心,實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的智能化和自動(dòng)化的操控。例如通信量測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,采用繼電保護(hù)定值整定的技術(shù),實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)整定軟件的目標(biāo)和功能。降低供電中斷帶來(lái)的電能質(zhì)量擾動(dòng),防止由于擾動(dòng)造成的供電中斷。還有在電力設(shè)備的檢修過(guò)程中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化,導(dǎo)致元件發(fā)生損壞,停止工作,或者出現(xiàn)解環(huán)和合環(huán)的情況。針對(duì)這一系統(tǒng)運(yùn)行的變化,改變?cè)?shù)是最有效的解決方法,可以提升系統(tǒng)元件的快速保護(hù)和校驗(yàn)的靈敏度。例如通過(guò)臨時(shí)性線路施工中對(duì)工頻變化量的啟動(dòng)值保護(hù),可以對(duì)拓?fù)湓膮?shù)進(jìn)行判斷和定值的動(dòng)態(tài)觀測(cè)。保工期的基礎(chǔ)上啟動(dòng)繼電后背保護(hù)技術(shù),對(duì)拓?fù)湓?shí)行快速校驗(yàn),配合計(jì)算和分析數(shù)據(jù)。(3)中繼保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用還體現(xiàn)在自愈性的適應(yīng)準(zhǔn)則上。繼電保護(hù)定值方案的編制可以借助N-X原則來(lái)控制電網(wǎng)系統(tǒng)的局部拓?fù)湓沟美^電保護(hù)定值可以實(shí)現(xiàn)快速的校驗(yàn)計(jì)算和整定。利用動(dòng)態(tài)整定軟件對(duì)系統(tǒng)定值進(jìn)行劍皇和適應(yīng),對(duì)電力事故可以達(dá)到快速預(yù)估和適應(yīng),完成智能電網(wǎng)的自適應(yīng)和自愈合。局部地區(qū)應(yīng)加強(qiáng)繼電保護(hù)切換,為繼電保護(hù)的設(shè)立提供相關(guān)類型元件的繼電保護(hù)定值技術(shù),通過(guò)繼電保護(hù)方式定值區(qū)的建設(shè),確保區(qū)域內(nèi)在遇到問(wèn)題的時(shí)候,可以根據(jù)當(dāng)時(shí)的情況進(jìn)行繼電保護(hù)方式的快速切換讓智能電網(wǎng)自主管理的性能發(fā)揮組打作用。這就是智能電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的自愈性利用裝置的多重和高科技通訊技術(shù)利用的效果。(4)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化和廣域化的運(yùn)用,是隨著電網(wǎng)電壓等級(jí)的不斷升高,對(duì)于供電不穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整的技術(shù)應(yīng)用。在中繼保護(hù)技術(shù)的作用下,智能電網(wǎng)運(yùn)用信息技術(shù)和通信技術(shù),在廣域測(cè)量上,實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的信息輸送,發(fā)揮自動(dòng)化裝置的性能,減少電力故障,保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。(5)電力系統(tǒng)對(duì)遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用較為廣泛,在智能電網(wǎng)的運(yùn)行系統(tǒng)中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更加解決了非線性的技術(shù)難題,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分布、存儲(chǔ)、自組織的功能得到了充分的發(fā)揮,為智能電網(wǎng)提供方向保護(hù)、故障判斷、設(shè)備保護(hù)等功能,例如對(duì)故障樣本的信息的判定,對(duì)故障地點(diǎn)的快速判定等。

4結(jié)語(yǔ)

智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)正在向著智能化、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,未來(lái)將繼續(xù)向著繼電保護(hù)裝置的信息一體化的方向前進(jìn)。因此對(duì)于電力技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)提出了更高要求。電力系統(tǒng)必須不斷提高工作人員的業(yè)務(wù),加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),進(jìn)行人才儲(chǔ)備戰(zhàn)略,打造高素質(zhì)和高技能的從業(yè)隊(duì)伍,為電網(wǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化發(fā)展提供保障和支持。促進(jìn)智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和高效高質(zhì)量的生產(chǎn)。

作者:肖明 單位:國(guó)家電網(wǎng)公司湖南省檢修公司

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