智能电网二次系统关键技术分析

智能电网二次系统关键技术分析

刘晓冉

张家口供电公司河北省    张家口市  075000

摘要：电网的主要功能就是进行供电以及发电，从而满足人们对于电能的需求。智能电网则是对其形式进行创新，对传统的继电保护装置等二次系统设备进行升级，人们必须要认识到，技术创新在为电网运行提供更高效高质保障的同时也要清楚技术革新带来的困难和问题，确保智能电网技术的应用更安全更可靠。由于电网的系统性较强，一处损坏将会产生严重的经济问题与技术故障，因此人们在智能电网系统设置了智能监控系统，以便对电网的运行情况进行监控，从而保证以更快更准确方式处理信息并且分析故障原因。由于受到各种因素的限制，我国智能电网仍处于起步发展阶段，本文将深入探讨智能电网背景下继电保护技术的发展和应用，为建成坚强智能电网提供建议。

关键词：智能电网；二次系统；继电保护；关键技术

引言：在智能电网中，变电站要建设智能二次系统，采用光纤电缆连接电子互感器、保护装置和断路器，实时采集电压、电流信号，自动化识别变电站设备故障，便于运维人员在短时间内快速清除故障，降低电力企业损失，保证供配电安全。基于此，智能变电站要优化设计二次系统方案，发挥出继电保护自动化设备的最大效用。能够降低外界的干扰性，由于智能电网在铺设的过程中增加了传感设施装备，它可以更快检测出周围的干扰因素，并且通过自动报警设置将干扰影响降到最低，从而保护智能电网设备不受损害。智能电网具有一定的安全评估能力，出现问题时能够做到快速诊断并确定故障原因，能够通过自我调整快速恢复正常工作状态。同时具备较高的兼容能力，能够保证不同用户之间的顺利沟通，满足用户不同的需求。同时通过资源再分配，既能保证资源能够得到充分利用，同时还能够降低经济成本。

1.分析智能电网二次系统的关键技术

1.1分析超高压直流电混输技术

电力是人们不可分割的重要组成内容，现如今人们所使用的电器种类很多，对于电网建设要求也随之增加，国家需要综合考虑智能电网安全的实际需求，对其进行合理的改造，制定出有效的建设方案，目前电网建设情况较为复杂，同时存在各种不同类型的电力传输技术，常见的类型包括超高压直流、直流、复合输电等应用技术，它们对于智能电网的建设有着重要意义。但是它们的适用范围以及特点不同，也会因此发生各种不同的故障，由于智能电网的建设是在全面性的基础上完成的，所以一旦局部出现问题，很有可能对整个区域的生活以及生产造成影响，导致区域电网系统失效，电网发生故障时容易出现多种波长，因此对于电网结构的变压器系电保护系统的要求更加严格。随着智能电网的发展趋于复杂化，超高压交直流电混输技术逐渐成为继电保护技术的重要依据。

1.2分析智能传感器技术

智能电网优势可以利用智能传感器技术进行信息收集，提高信息收集准确性，并且替代人工收集，提高工作效率和幅度，此外，智能传感器技术员也是存在较高的检测功能，可以对变压器的温度以及振动频率进行实时监测，从而能够准确发现其存在的差异，进一步发挥了继电保护的作用。相关工作人员通过对数据进行分析，可以了解电网系统中各种设备的功能的运行状况，以及周围环境对于装备是否存在干扰，能够快速排除干扰因素。同时通过数据监测，形成一个更加完善的数据库，通过装备相关数据的对比，能够发现问题所在并提供相应的保护措施。和其他技术相比，智能传感技术更加高端化，技术性更强，能够实现高效的数据收集以及数据运输，加强不同设备之间的联系。从目前的趋势所看，该技术在接下来的一段时间内具有很强的发展潜力。

1.3分析自身重构的技术

对于电网的建设工作而言，其标准并不是一成不变的，然而是需要根据建设标准以及国家相关的要求进行合理的改革处理，由于智能电网研究的不断深入，同时建设相对完善，人们对于继电保护标准提出了更高的要求。如果继电保护方式总是一成不变的，那么就无法适应当前灵活变动的电网结构，终究会被淘汰。而自身重构技术则可以保证继电保护装置随电网运行方式的变化而随之改变，并且能够在故障诊断的基础上进行自我修复。例如说智能电网能够自动更换合适的元件从而保证二次电气设备装备的正常工作。目前我国电网系统发展虽然较为迅速，但是存在一个较为明显的缺陷是继电保护某些功能与当前的电网结构不适配，无法起到应有作用，一些功能无法实现。需要根据我国电网的实际情况制定科学合理的自身重构技术。

2.分析智能电网二次系统配置的方案

2.1分析线路保护工作

对于智能变电站而言，通常采用双母线进行连接的，配置了两套线路保护的装置，分别用于主要保护和备用保护工作，两套线路保护装置采用双机配置，通过光纤控制连接线路侧的MU，对保护设备的电压、电流值实时采样。母线侧信息采样通过线路侧CT、PT获取，将采样情况发送到合并单元，并传输到保护装置，实现直接跳闸功能。当母线出现失灵故障时，可以通过GOOSE网络发送故障信息，立即执行母线差动保护。为保证网络数据快速传输，需配置适当的数据接口控制器，将各个接口连接起来，及时传递数据信息。

2.2分析一体化监控系统

一是站控层配置。站控层配置隔离装置和主机操作工作站以及综合应用服务器、数据通信网关机、防火墙、调度数据网设备、二次安全设备等等，借助于网络通信系统，保持变电站和远方调度中心的通信工作，在上述配置中，其具体功能如下所示：首先主机操作工作站监控站内设备运行状态，待出现监控数据异常时，及时发出报警，为设备维修管理提供依据。其次综合应用服务器用于分析汇集后的信息，根据信息分析结果决策保护策略。最后数据通信网关机用于整合站内SCADA信息、查询浏览数据、监测PMS输变电设备运行状态。二是间隔层配置。间隔层配置二次子系统保护设备和二次系统测控设备，当主站层设备出现故障时，可立即启动间隔层设备实施保护。具体配置方案如下：首先采用间隔配置方案配置线路测控装置，形成线路测控保护一体化装置。其次在主变压器本体、高压侧、中压侧以及低压侧四处位置分别配置测控装置。再次采用母线段配置方式配置测控装置，公共测控装置共配置2台。在主变三侧配置录波装置，录取开关信息，当主变压器出现故障时需采取录波处理措施。最后网络报文记录系统采用双套配置方式，保证网络独立运行。该系统执行周期性保护文件机制，并且能够自动分析GOOSE、MMS网络采集信息。

总结：总而言之，由于现在各行各业的众多设备都需要通过电力维持，一旦电网系统出现问题将会导致企业生产线停运，甚至造成严重的安全事故。因此二次继电保护设备，自动化设备除了具有较强的抗干扰能力之外，还具备紧急故障应急设置，主要目的是保证在出现大型的停电故障情况下依旧能够维持正确运行，将用户的损失降到最低。继电保护技术的智能化是当前的发展趋势，我们需要做的就是要积极抓住这个机会，转变传统的继电保护技术观念，一方面要购买更加先进的电网设备，另一方面需要科学开展电网数据的收集工作，根据数据资料研发更加智能化的继电保护技术，从而推动我国电网系统的向前发展。在使用继电保护技术时必须要综合考虑各种情况，根据实际需求选择最合适的技术，从而保证其功能能够最大化发挥出来。

参考文献：

[1]茹予波.智能电网背景下的继电保护新技术分析[J].科技创新与应用,2020(31):150-151.

[2]赵通汉.智能电网继电保护装置的关键技术分析[J].电子技术,2020,49(08):88-89.

[3]李楠,沈冀东.智能电网背景下的继电保护新技术分析[J].科技风,2020(08):190.