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  • 探析智能電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作

    2018-10-12 18:31:29 電力論文網(wǎng)  點(diǎn)擊量: 評論 (0)
    隨著我國電力技術(shù)的快速發(fā)展,電力環(huán)境也發(fā)生著日益的改變。智能電網(wǎng)的獨(dú)特性不僅表現(xiàn)在具有安全性、自愈性和經(jīng)濟(jì)性,還表現(xiàn)在兼容性、交互性以及高效穩(wěn)定性等,已經(jīng)得到了全世界的廣泛應(yīng)用和推廣。

    隨著我國電力技術(shù)的快速發(fā)展,電力環(huán)境也發(fā)生著日益的改變。智能電網(wǎng)的獨(dú)特性不僅表現(xiàn)在具有安全性、自愈性和經(jīng)濟(jì)性,還表現(xiàn)在兼容性、交互性以及高效穩(wěn)定性等,已經(jīng)得到了全世界的廣泛應(yīng)用和推廣。一旦電力系統(tǒng)遇到故障或者危及安全運(yùn)行的異常工況時,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不僅能夠快速的、有選擇性的做出自動化反事故決策,而且也已經(jīng)成為一種最安全、最有效的保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的非常重要的技術(shù)手段。伴隨著電力系統(tǒng)的要求越來越高,其相應(yīng)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作也有相應(yīng)的提高,而且實(shí)踐技術(shù)也在不斷的發(fā)展變化。

    1 基于智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)所具有的意義

    目前,隨著我國經(jīng)濟(jì)的爆炸性發(fā)展,對各行各業(yè)的發(fā)展變化產(chǎn)生很大的影響,尤其是對電力的需求也呈逐漸上漲的趨勢,更加引起關(guān)注的是,一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),人口密集的地區(qū)已經(jīng)出來了供電危機(jī)狀況,這在一定程度上帶給供電企業(yè)很大的壓力。著力加強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)和維護(hù)力度,是企業(yè)解決電力供電比較緊張的局面。作為電力系統(tǒng)非常重要的防御手段,繼電保護(hù)技術(shù)就是確保繼電保護(hù)技術(shù)的使用目的,就是確保電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性。在電網(wǎng)面臨故障狀況時,首先,繼電保護(hù)裝置會自動開啟相應(yīng)的切除故障設(shè)備,停止故障運(yùn)行,與此同時,設(shè)備裝置會進(jìn)行故障報警,提示相關(guān)工作人員到現(xiàn)場進(jìn)行及時檢測,發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,恢復(fù)電網(wǎng)的正常運(yùn)行,保證電網(wǎng)的繼電保護(hù)正常使用。繼電保護(hù)裝置不僅有效降低了企業(yè)電網(wǎng)故障所遭受的經(jīng)濟(jì)損失,而且也在最大程度上保障了電網(wǎng)的可靠、安全供電。因此基于智能電網(wǎng)背景下,繼電保護(hù)的意義非常重大,理應(yīng)受到企業(yè)的特別關(guān)注。

    2 智能電網(wǎng)的系統(tǒng)組成

    電網(wǎng)技術(shù)體系、電網(wǎng)基礎(chǔ)體系、電網(wǎng)規(guī)范體系以及智能服務(wù)等四各個體系,是智能電網(wǎng)的重要系統(tǒng)組成部分。具有先進(jìn)的控制、通信、信息的電網(wǎng)技術(shù)體系,旨在為智能電網(wǎng)提供可靠的技術(shù)支撐,達(dá)到電網(wǎng)的智能化作用。電網(wǎng)基礎(chǔ)體系是確保智能電網(wǎng)安全可靠的物質(zhì)載體基礎(chǔ)。建設(shè)智能電網(wǎng)的一個重要的制度保障,電網(wǎng)規(guī)范體系包括技術(shù)和管理兩方面的各項規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、各項指標(biāo)的認(rèn)證和評估體系。智能服務(wù)體系的主要作用就是保障智能電網(wǎng)的高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,達(dá)到實(shí)現(xiàn)社會能源與資源的最大化效用,努力為用戶提供增值和智能服務(wù)。

    3 繼電保護(hù)的重點(diǎn)研究內(nèi)容

    繼電保護(hù)的目的是確保電網(wǎng)的可靠、安全、高效的有效運(yùn)行,基于智能電網(wǎng)的背景,對繼電保護(hù)不斷的進(jìn)行變革已經(jīng)是一種不可阻擋的發(fā)展趨勢。單元件保護(hù)是繼電保護(hù)要重點(diǎn)研究的內(nèi)容。

    變壓器、發(fā)動機(jī)和交直流線路是單元件保護(hù)的主要組成部分,其作用是新原理算法的研究和對傳統(tǒng)元件的保護(hù)改良。首先,變壓器保護(hù)方面,它的一個焦點(diǎn)仍然是勵磁涌流識別,由于勵磁涌流具有的四個方面的特征,包括隨機(jī)性、非線性、多樣性和混淆性等,目前并非是完美解決方案中最好的一個,因此分析計算和保護(hù)新原理仍然是變壓器內(nèi)部故障要關(guān)注的重點(diǎn)。其次,發(fā)電機(jī)保護(hù)方面,其中內(nèi)部短路和匝間短路保護(hù)是必須要引起重點(diǎn)關(guān)注的,另外需要進(jìn)一步精確化的三個方面分別是整定計算、保護(hù)方案設(shè)計、靈敏度校驗(yàn);過激磁、反時限過流等在后備保護(hù)中的判斷需要和實(shí)際機(jī)組要承受的能力應(yīng)該相匹配;加強(qiáng)定、轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)的可靠性;對超大容量機(jī)組保護(hù)運(yùn)行、失步保護(hù)和電網(wǎng)保護(hù)的有效配合以及失磁的特殊性等方面應(yīng)加強(qiáng)深入的探索。再者,交流線路保護(hù)方面,距離保護(hù)易受高阻接地影響,躲過負(fù)荷能力比較弱,系統(tǒng)振蕩一旦發(fā)生短路時就會應(yīng)付不了;如果在同桿并駕雙回線時,較為受到跨線故障和零序互感以及電氣量的使用范圍等因素的制約,故障測距誤差大和選相失敗的問題比較容易出現(xiàn)。

    4 繼電保護(hù)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇

    針對電網(wǎng)安全運(yùn)行雖然繼電保護(hù)成為了第一道防線,但是在智能電網(wǎng)的高速發(fā)展過程中,也面臨著一些挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

    4.1 繼電保護(hù)所面臨的挑戰(zhàn)

    (1)隨著特高壓電網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的重要作用越來越高,一旦出現(xiàn)故障時,特高壓電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波分量特別大,暫態(tài)過程也較為明顯,非周期分量會隨之衰減緩慢,嚴(yán)重阻礙保護(hù)工作的快速性和可靠性;另外,電壓互感器、電流在暫態(tài)下的轉(zhuǎn)變特性也會變得更差,故障狀態(tài)轉(zhuǎn)換時,較易出現(xiàn)誤動作保護(hù)。

    (2)超特高壓的分布長線路電容會一定程度的破壞參數(shù)模型構(gòu)成的保護(hù)以及電流差動保護(hù)。

    (3)同塔雙回或多回線路的跨線故障以及互感和線路參數(shù)不平衡會對保護(hù)造成影響。

    4.2 繼電保護(hù)在智能電網(wǎng)的建設(shè)中面臨的機(jī)遇

    基于智能電網(wǎng)的背景下,新型繼電保護(hù)方面的研究又增加了一些有利發(fā)展平臺。具體表現(xiàn)在兩個方面:一是在信息采集上,實(shí)時動態(tài)檢測系統(tǒng)自從 1996 年開始被繼電保護(hù)所采用,此外,據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,同步相量測量單位和廣域測量系統(tǒng),已經(jīng)被大部分的變電站使用,其中包括所有的 500kV 變電站及大部分 220kV 的變電站,并且已構(gòu)成相當(dāng)程度的規(guī)模。其中廣域測量系統(tǒng)和同步相量測量單元,一方面實(shí)現(xiàn)了廣域電網(wǎng)的同步在線測量,另一方面也實(shí)現(xiàn)了基于同步信息的繼電保護(hù)。二是在信息通信方面。截止到現(xiàn)在為止,我國電力通信專網(wǎng)具有分層分級自愈環(huán)網(wǎng)的特點(diǎn),主要的應(yīng)用介質(zhì)是光纖,其中電網(wǎng) 220kV 的光纖覆蓋率為 99.2%,500kV 及以上的覆蓋率達(dá)到了 100%,110kV 覆蓋率為 93%.目前已經(jīng)達(dá)到一次設(shè)備的數(shù)字化、二次裝置的網(wǎng)絡(luò)化,實(shí)現(xiàn)了全站統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)平臺,主要?dú)w功于 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站,更好地滿足了信息共享的便捷性、簡單的操作性。完全具備了信息通信要滿足的實(shí)時、高速、可靠的各項條件。

    參考文獻(xiàn)

    [1]王增平,姜憲國,張執(zhí)超,等。智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2012.

    [2]隋淼。智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)[J].湖南農(nóng)機(jī),2014.

    [3]王文生。智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)初探[J].機(jī)電信息,2015.

    [4]薛鵬程。智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].中小企業(yè)管理與科技,2012.

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    責(zé)任編輯:電力交易小郭

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