继电保护技术在智能电网中的运用与发展思考

(整期优先)网络出版时间:2024-05-13
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继电保护技术在智能电网中的运用与发展思考

张晓龙

云南送变电工程有限公司,云南昆明  650200

摘要:在电网出现故障的情况下,利用继电保护技术可对电网中的各类问题开展较为精准的定位和报警,从而确保电网的安全运行。随着智能电网的发展,在当前时代的影响下,我国用电变得更加规范、科学。现阶段,我国对继电保护技术也提出了全新的要求,基于此,为更好开展日后的工作,对继电保护技术在智能电网中的运用与发展情况进行剖析是非常有必要的。

关键词:继电保护技术;智能电网;发展思考

引言

智能电网拥有较强的安全性,可对外部各类干扰因素进行有效的抵抗。继电保护技术在智能电网中的使用,可让其实现对电力体系的实时、全面的可靠性评估和剖析。若电网出现问题,还能对其故障开展自动化的评估和分离,同时还可实现对体系的自动化修复。

一、智能电网概述

(一)智能电网对新型继电保护技术的要求

在智能电网大环境的影响下,继电保护技术正逐渐发挥它的真实作用。把这种技术与智能电网有机融合在一起,可有效提高电网的综合效益。智能电网作为一种重要的电网质量管控模式,其自身特点决定了其在电力体系中的影响地位,可保证电网在出现故障或问题时,能有效保证其正常运转,并在这个过程中,规避多种电气设备的组合失效问题[1]

1 关键技术

关键技术

接口技术

必须逐步完善能源互联网各类型设备以及信息、数据、能量、能源接口标准,从而保证其中信息流、能量流与能源流的互联互通。

传输技术

发展能量大规模传输、无线传输等技术,解除地域环境限制。

转换技术

将能源即时转换为电、冷、热等方便、直接的能量形式。

存储技术

大力发展压缩空气储能、电化学储能等新兴储能技术以及钠硫电池、锂离子电池、超级电容器、飞轮等储能设备和产品。

大力发展

压缩空气储能、电化学储能等新兴储能技术以及钠硫电池、锂离子电池、超级电容器、飞轮等储能设备和产品。

安全技术

必须积极研究网络安全接入以及网络安全防护等各种关键技术,增强能源互联网抗风险、抗攻击、抗故障的自防自纠自愈能力。

(二)继电保护技术与智能电网的关系

由于电力体系与电力模式的改变、电力供应模式的差异以及继电保护设备的不同。随着智能电网的不断推广,有关部门必须引进现代化信息技术,以此促进整个电网的发展。另外,由于继电保护装置可实时监测装置的工作状态,从而让有关工作人员能够及时对故障进行处理,因此对电力体系的发展而言具有十分重要的影响意义。另外,此类技术除了可应对外界扰动之外,还应让有关部门规划出一套针对性强的内部故障紧急反应机制,以此在出现大范围断电情况时,可保持电力体系的正常运转。

二、继电保护技术在智能电网中的运用

(一)特高压交直流混合传输技术

特高压交直流混联输电技术的推广主要是以继电保护为前提和基础,其供电容量的提升必然会对继电保护技术提出更高的要求。特高压交直流混联输电体系具有高电压等方面的特点,当其出现故障时,其瞬态特征将十分显著。电网中非周期成分的衰减将使其产生更大的谐波,从而给继电设备带去更大的负荷。这种情况,也对继电保护设备性能提出了更高要求,从而让其能够更好地适应特高压运行的需要。随着智能电网的发展,以及继电保护技术要求越来越高,这种情况可让有关部门对特高压交直流混联输电体系中的谐波、滤波成分开展有效的处理。同时,由于超高电压的存在,电网暂态特征也会变得更为复杂,这就增加了以谐波为主要判断依据活动的难度。基于此,有关部门应对特高压输电线串补中存在的一些问题提出相应的优化举措[2]

(二)智能传感技术

为了保证继电保护工作以及信息汇集体系的便利性,同时也是为了证明继电保护技术自身的使用优势,让其与变电器保护装置相结合,不但能够在变电器一侧构建对应的传感体系,而且还能保证震动传感装置、温度传感装置等设备的有序使用。此外,全面使用传感器所拥有的监察和管控作用,也可保障继电保护工作的有效性。同时,此类系统还拥有较强的监测能力,可实时管控各类相关信息数据,有关工作人员也可全面掌握相关设备的工作状态,从而有效预防各类外部因素对设备的影响,以此为日后的设备防护工作提供支持。

(三)可再生能源并网

由于智能电网特点的影响,智能电网可将多种可再生能源融入到体系运作活动之中。新能源具有高效、环保的特点,但由于新能源利用过程中的不确定性和接入方式的特殊性,使得其在实际应用过程中很容易发生各类问题和故障。比如:当风机接入电网时,其进入点附近的电流将形成一种辅助电流,从而对电网的正常运转起到一定的保护作用。当风力发电机投入运行时,也会在风力发电机上形成一个方向性的电流,从而有效解决风力发电机的电流流向问题。需要注意的是,各种风机效率差别较大,所造成的故障问题也千差万别。经过对新能源接入技术的研究,可对继电保护技术的运行模式进行优化,同时也是推动智能电网持续发展的有效途径之一。

2 全球能源互联网

全球能源互联网

总体布局

由跨洲电网、跨国电网、国家泛在智能电网组成,各层级电网协调发展,形成连接“一极一道”和各洲大型清洁能源基地与主要负荷中心的总体布局

基本原则

清洁发展和全球配置

发展阶段

洲内互联、跨洲互联、全球互联

重要特征

网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动

主要功能

能源传输、资源配置、市场交易、产业带动和公共服务

(四)电力电子元器件的应用

随着我国社会经济的飞速发展,智能电网也逐渐被人民所重视,新型电网设备的广泛应用,让过去固有的电网运营模式发生了翻天覆地的改变。在这个过程中,功率电子器件对其开关频率有一定的要求,所以会在体系中产生诸多谐波,这种情况严重阻碍了电网的有序运行。基于此,在功率电气设备规划和应用过程中,怎样有效管控高频切换而引发的谐波问题已变成当前的重点问题。此外,由于柔性交流输电体系的出现,从而导致行波信号的不稳定性较强。电气设备作为智能电网中的重要组成部分,同时也是确保电网有序运营的必要支持。基于此,有关部门应使用高质量、高效率的元件,让其在继电保护作业的影响下,更好的保障电网的常态化运营,以此提高智能电网的整体供电品质。

三、继电保护技术在智能电网中的发展

(一)新型继电保护技术可不断提高传输灵活性

近年来,越来越多新型技术与新装备被投入到电网中,比如:电能质量监控设备的投入,大大提高了电网的可靠性与稳定性。电力体系以交直流混输为主要特点,可使可控输电器件得到越来越多的应用。在可控传输元件对电网瞬态过程驱动作用日益凸显的情况下,为智能电网环境下的新型继电保护技术的发展提供了新途径。

(二)新型继电保护技术逐步实现整定自动化

新一代的继电保护技术在智能电网中的应用,推动了对电力设备一体化管控与保护工作的落实,让各类信息数据得到了整体化的升级,并在这个过程中,提高了信息数据的精准性。在智能电网中,新一代继电保护技术中的自动化功能对改善电网安全性和稳定性具有非常重要的影响意义[3]

四、结语

综上所述,随着我国社会经济的飞速发展,现阶段,我国对电网的要求越来越高,对电网的研究愈发迫切。随着智能电网的不断发展,继电保护技术的使用应与现代化信息技术相结合,在感应技术、电气设备等设备的影响下,不断突破电网工作中的技术屏障,从而推进我国电网行业的常态化发展。

参考文献:

[1]王刚,肖义. 继电保护技术在智能电网中的应用[J]. 模型世界,2024(2):119-121.

[2]杨晨飞. 继电保护技术在智能电网中的应用[J]. 百科论坛电子杂志,2020(13):1582.

[3]关浩大. 继电保护技术在智能电网中的应用[J]. 集成电路应用,2022,39(12):198-199.