孙俊伟,沈文鑫
国网新疆电力有限公司巴州供电公司 新疆库尔勒 841000
摘要:伴随我国科技的不断发展以及经济水平的持续提升,智能变电站已在我国电力行业发展之中发挥着越来越重要的作用,并且成为智能电力形成及发展的一个标志和趋势。而随着新时代的到来,电力行业的发展要求也不断提高,需要智能电站能够适应这一要求,更好地发挥其作用。但从当前来看,供电站依然存在一些隐性故障,使工作人员难以发现。为了将这些故障问题及时发现、处理和解决,必须依托当前先进的科学技术手段来提升故障处理及解决的效率,智能变电站站域后备保护便能够有效帮助工作人员发现故障、处理和解决故障,能够保证智能变电站对电压进行有效调节,从而保证供电的稳定性,并促进电力行业的稳步发展。
关键词:电网; 站域; 保护
引言
随着我国经济发展,电网负荷逐渐增加,电网的结构变得越来越庞大复杂,运行方式也经常性地改变,导致传统继电保护要同时满足保护的选择性和灵敏性比较困难。尤其是传统后备保护,因其是按电流及时间的阶梯原则进行配置和整定,且仅利用本地信息进行故障判别,这就导致其在判别故障时所收集到的信息量较少,最终使保护的选择性、灵敏性和快速性不能同时兼顾。
1智能电网分析
我国智能电网虽然在不断进步,但是还是有很多方面需要改进,尤其是在技术方面和理论方面,都需要不断健全。智能电网在应用过程中具有很多的应用优势,首先,智能电网具备较好的抗干扰能力,智能电网中的传感器具有一定的监督作用,在电网受到外部环境或是其他因素的影响的时候,报警系统会及时发出信号,促进相关的工作人员及时解决问题,避免干扰元素的产生;然后,智能电网还具备良好的结构特征,主要有发电和储电两种结构类型,能够实现各项自然能源到电能的转化,比如太阳能、风能的转化等;最后,智能电网具有价格公开的特点,智能电网中含有大量的信息,且能够实现各项信息的共享,使电能用户对自身的用电量及用电明细有一定的了解,促进电价的公开化,为人们提供更加优质的电力服务。
2继电保护对智能电网的重要意义
我国的经济发展对电力的需求巨大,智能电网系统安全运行十分关键,继电保护系统是国家电网的第一道防线,担负着检测电网系统是否安全运行的使命,一旦出现电力故障,继电保护装置立即发出预警信号,同时采取自动隔离、切除的措施,对电网其他部分进行保护,维护其正常运行,电力工作人员根据预警信号采取相应的解决措施,以降低电力故障引起的经济损失。总的来说,继电保护技术对国家电网安全运行意义非凡,我们有必要加强这方面的研究工作,为国家电网系统的安全运行保驾护航。
3传统智能电网站域保护存在的不足
在电力系统配置框架上,智能变电站和传统电站基本类似,两者都是以主保护模式和后备保护模式相结合的方式对电力设备进行保护。在这种电力系统配置保护框架下,主保护模式一般情况下会比后备保护模式更快速、更准确地对电力故障进行切除,其优势比较明显。例如某些变电站采用的是放射性输电网络,传统保护模式保护动作延时会比智能站域继电保护模式延迟3~4s。另外,有些电力系统在母线配置上没有设置中低压母线,其主要通过变压器对故障进行切除,因此,这种方式下其母线故障会造成0.8s的时间延时,这种故障切除延时对于电力系统来说是致命的。另外,智能变电站的继电器保护方面,传统的后备保护主要作用是以提高故障感应灵敏度为主,而没有将继电器保护范围拓展到低压侧,这样可能会造成两级保护区域出现动作延时的现象,很难起到双重保护的作用。
4智能变电站站域后备保护的优势分析
因智能变电站可实现全站范围内的信息共享,所以,站域后备保护能够在过程层网络之中有效地搜集全面间隔电流、电压、断路器以及刀闸位置等诸多实时信息,从而使继电保护当前存在的原理和算法能够更加有效地得到改进,并且还会对当前存在的站域后备保护功能更好地进行补充,从而使同杆双回线保护出现的各方面难题得到合理有效的解决,并且还能够有效判别并联电抗器线路出现的故障。
5智能电网的继电保护新技术
5.1广域保护技术
以往的继电保护系统采集的信息主要是单端量或双端量,数据信息有较大的局限性,无法适应现代智能电网继电保护需求,不利于国家电网安全运行。而广域保护技术主要以电网的子集作为分析和处理最小单位,之后在整个电网域的范围内对多个子集信息进行汇总分析,准确判断电网出现故障的位置及原因,最后得出解决问题的方法。在广域保护技术中,最大的优点是安全自动控制系统,不但能对故障进行处理,还能实现自动复位,以提高继电保护装置的自适应能力和工作效率,进而维护智能电网的稳定性和安全性。
5.2智能感应技术
智能感应技术在智能电网的应用过程中,能够促进继电保护装置采集信息的效率更高,而且信息的收集更便捷,促进继电保护新技术发挥更大的作用。在变压器中设置各种传感设备和器具,促进变压器监督控制功能的加强,通过各种智能化的感应技术实现对继电保护系统的完美保护。智能感应技术能够深入了解电力设备的实际运行情况和工作状态,并自动判断是否存在故障,有效预防各种因素的干扰,促进该项新技术的有效实施。智能电网下的智能感应技术还能实现对不同采样值的精确判断,能够解决非衰减基波分量的故障,促进系统电压和电流的合理调配,解决多种运行问题。所以说,智能电网中的智能传感器具有精确分析各项数据的功能,且对各项电力设备具有监督控制的作用,通过智能化的分析找到故障部位,并采取有效的检修措施及时进行故障处理,避免造成整个电力系统的运行故障。
5.3保护系统重构技术
保护系统重构技术能实现系统在线配置和重组,更适合电网结构,能有效的实现对继电保护的优化,是一项全新的继电保护技术,具有较强的自适应能力。重构技术的灵活性高,其继电保护整定值可自适应调整以适应不同电网的运行;能实时对继电保护装置原件进行监测和诊断;在继电保护装置故障时,能自动搜索替代保护装置或系统,使其恢复正常工作状态,而不影响智能电网正常运行。
5.4可再生能源并网
智能电网的独特性质,使其能够将太阳能、风能等各种可再生能源融入到系统的运行中,新能源具有运行效率高和环境保护的作用,但是由于很多新能源在应用的过程中有很多的不确定因素,并网技术还缺乏一定的专业性,导致在实际应用的过程中很可能出现智能电网的运行故障。比如在风力发电的过程中,风电接入电网后,切入点的下游电流会产生助增电流,实现对电网系统运行电流的保护,风机接入后还会形成方向电流,避免出现电流方向相关的问题,不同种类的风机具有不同的工作效率,所以出现的问题类型也有很大的差异,只有不断发展可再生能源并网技术,优化继电保护系统的运行方式,才能实现智能电网系统的不断进步。
结束语
智能电网的站点域实现了整个站点的数据和信息共享,为继电保护装置的配置提供了新的数据平台,可以实现故障状态下故障的快速排除。利用智能变电站数据网的先进技术,可以实现站域的全球化备份保护,解决传统备份协调难,故障排除速度慢的弊端。因此,在新一代智能变电站中配置站域保护可以提高整个站域继电保护系统的可靠性、灵敏度和选择性,确保电网的安全、稳定。
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