白樹斌
(國網(wǎng)山東省電力公司濟寧供電公司)
智能電網(wǎng)是世界電力系統(tǒng)一種新的發(fā)展方向,世界范圍內(nèi)將智能電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)科技創(chuàng)新的標志以及未來發(fā)展趨勢。智能電網(wǎng)從最初的模糊概念發(fā)展到先進的具體應(yīng)用,能夠為當前信息時代下電力系統(tǒng)的發(fā)展和革新明確新的方向。我國高度重視電網(wǎng)公司的智能化建設(shè),不僅在智能電網(wǎng)方面應(yīng)用微網(wǎng)運行、網(wǎng)絡(luò)重組以及分布式電源接入等先進科學技術(shù),同時,還以此為基礎(chǔ)建立了新的體制要求。智能電網(wǎng)具有較好的穩(wěn)定性、兼容性、高效性和經(jīng)濟性特點,電子式互感器、交直流靈活輸電等技術(shù)的應(yīng)用能夠進一步促進和支撐繼電保護的發(fā)展[1]。
智能電網(wǎng)以集成、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)為基礎(chǔ),不僅具有自我修復功能,還能使供電質(zhì)量有明顯地提升,為電網(wǎng)的高效、節(jié)能和穩(wěn)定運行打下良好的基礎(chǔ)。智能電網(wǎng)建設(shè)還能實時監(jiān)測電網(wǎng)的運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的故障,降低各類安全隱患發(fā)生率,減少大面積停電所產(chǎn)生的影響和損失。智能電網(wǎng)還能實現(xiàn)不同的資源配置,利用各項先進技術(shù)手段,與自動信息化技術(shù)、傳感技術(shù)等結(jié)合在一起,提高電網(wǎng)系統(tǒng)的運行效率,同時,減少不必要的能源消耗和浪費,維持電網(wǎng)的經(jīng)濟、靈活運行。
為了保持智能電網(wǎng)持續(xù)穩(wěn)定運行,繼電保護裝置需要維持在順暢狀態(tài),以此為基礎(chǔ),在具體操作過程中,保證繼電保護裝置設(shè)備與連接點能夠順利實現(xiàn)結(jié)構(gòu)作用,為電網(wǎng)的穩(wěn)定運行打下良好的基礎(chǔ)。智能電網(wǎng)還可以利用傳感器實現(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)各項部位信息以及電量信息的采集,經(jīng)過數(shù)據(jù)分析裝置的分析,通過監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測電網(wǎng)的運行狀況,及時發(fā)現(xiàn)存在的問題和隱患,實現(xiàn)故障的有效應(yīng)對,維持繼電保護裝置穩(wěn)定、安全運行,滿足智能電網(wǎng)安全供電需求[2,3]。
隨著信息技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,人們?nèi)粘I钪芯W(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用頻率有明顯提高,能夠為人們的各項生產(chǎn)、生活帶來較多的便利。在智能電網(wǎng)操作方面,通過各類網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引進,借助網(wǎng)絡(luò)平臺,能實現(xiàn)數(shù)字變電站與其他連接口的有效連接,構(gòu)建一個關(guān)聯(lián)性網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng),實現(xiàn)對電網(wǎng)運行設(shè)備的實時監(jiān)測,獲取設(shè)備不同時間段的運行狀態(tài),保持系統(tǒng)控制設(shè)備處于最佳運行狀態(tài),為電網(wǎng)系統(tǒng)工作效率的提升打下良好的基礎(chǔ),減少不必要的經(jīng)濟花費。
互感器屬于繼電保護裝置中一項重要的組成部分,傳感器的性能和質(zhì)量直接關(guān)系到整個電網(wǎng)系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運行。以往繼電保護裝置受設(shè)備條件、技術(shù)等方面因素的限制,運行過程中比較容易受到影響,在故障出現(xiàn)的情況下無法及時發(fā)揮保護作用。智能電網(wǎng)還能實現(xiàn)對傳統(tǒng)電網(wǎng)漏洞的有效補充,通過智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù),減少互感器方面因素的干擾,使設(shè)備維持在最佳運行狀態(tài),為電氣信息傳輸?shù)臏蚀_性和穩(wěn)定性打下良好的基礎(chǔ)。另外,數(shù)字化應(yīng)用能為智能電網(wǎng)繼電保護裝置提供技術(shù)方面的支持,有利于智能電網(wǎng)更好地實現(xiàn)對各類事故的應(yīng)對,降低停電的影響和損失。
智能電網(wǎng)中各類先進技術(shù)有著非常廣泛的應(yīng)用,能夠有效避免電網(wǎng)架設(shè)過程中多類復雜性因素的影響和干擾,電網(wǎng)運行準確性和穩(wěn)定性有明顯提升。因此,與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比,智能電網(wǎng)具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢,屬于未來電網(wǎng)發(fā)展的主要方向。智能電網(wǎng)中高壓輸電技術(shù)的應(yīng)用,能夠在用戶和供電方之間建立一個相互溝通和交流的平臺,用戶可以借助該平臺及時反饋自己的需求,輸電單位通過該平臺了解用戶需求后,對輸電方案進行適當?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化,降低各類問題和矛盾出現(xiàn)的頻率,維持整個電力工作持續(xù)、穩(wěn)定地開展。
數(shù)字技術(shù)等應(yīng)用在智能電網(wǎng)操作方面具有非常明顯的優(yōu)勢,能夠應(yīng)用在風能、太陽能等清潔能源方面,電力系統(tǒng)在清潔能源方面的接受能力有明顯提升,在環(huán)境保護方面具有非常重要的價值和作用。供電系統(tǒng)還可以利用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對用戶不同時間段用電量情況的監(jiān)測,可以與用戶實際情況相結(jié)合,做好輸電量的科學、合理規(guī)劃,避免高峰用電時間段出現(xiàn)供電不足等情況。另外,選擇具有良好輸電性能的導線,輸電損失率會有明顯下降,可以為電力行業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益,實現(xiàn)節(jié)能減排。
雖然我國能源儲備相對較為豐富,但是在能源分配方面還存在明顯的不均衡問題,東部地區(qū)和中部地區(qū)的能源儲備優(yōu)勢明顯。智能電網(wǎng)的廣域化,能夠?qū)崿F(xiàn)對資源的優(yōu)化配置,提高能源輸送的有效性,在維持東部和中部正常運行的基礎(chǔ)上,提高西北地區(qū)在能源方面的使用量,維持我國各個地區(qū)均衡發(fā)展。另外,智能電網(wǎng)廣域化還能使就業(yè)率有明顯提高,維持人們生活穩(wěn)定[4]。
與智能電網(wǎng)的發(fā)展一樣,繼電保護裝置應(yīng)用技術(shù)發(fā)生轉(zhuǎn)變,尤其隨著網(wǎng)絡(luò)化和信息化發(fā)展,必須要對傳統(tǒng)繼電保護管理思想進行轉(zhuǎn)型和改進。
通過智能電網(wǎng)中數(shù)字化繼電保護裝置的應(yīng)用,電路互感器性能會有明顯提升,運行故障率明顯下降,電網(wǎng)二次回路斷線以及接地故障等可以得到有效控制,同時,還可以發(fā)揮智能電網(wǎng)信息共享性和真實性特點,保證繼電保護有足夠高的定值功能,增強數(shù)值傳感器繼電保護整體性,維持電力網(wǎng)絡(luò)智能化持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
在電網(wǎng)傳輸相位測量方面可以利用相量測量技術(shù)等,電網(wǎng)設(shè)備運行數(shù)據(jù)和信息傳輸可以利用廣域測量技術(shù)等,如果電力保護設(shè)備在電網(wǎng)匯總時間方面有足夠的敏感性,利用控制和管理工作,能夠使繼電保護和安全自動裝置整體功能有明顯提升,更好地維持整個電網(wǎng)運行穩(wěn)定。另外,通過調(diào)整智能電網(wǎng)繼電保護定值功能,還能使電網(wǎng)安全事故預警功能有明顯提升。
以往繼電保護裝置在獲取信息以及信息的傳輸方面主要是利用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)傳輸,利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備電氣元件傳輸各類工作信息,電力網(wǎng)絡(luò)的可靠性會有明顯提升。智能電網(wǎng)中的繼電保護包含信息技術(shù)、電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等,能夠?qū)崿F(xiàn)對電網(wǎng)設(shè)備信息的共享,對繼電保護定值功能進行自動調(diào)整,及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運行過程中存在的故障和隱患,給予針對性的處理。電網(wǎng)智能控制裝置以及繼電保護裝置還能智能化控制電網(wǎng)一次和二次設(shè)備,二次回路穩(wěn)定性有明顯提升[5]。
智能電網(wǎng)在電力資源分配方面具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢,涉及當前生產(chǎn)以及社會生活方方面面,人們生活品質(zhì)有明顯提升,能更好地維持電力系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運行,同時,帶動其他行業(yè)發(fā)展,為我國社會經(jīng)濟發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。智能電網(wǎng)未來的發(fā)展,還需要提高在先進技術(shù)應(yīng)用方面的重視度,利用數(shù)字化技術(shù)增強繼電保護工作性能,提高安全自動裝置性能,改變保護配置形態(tài),打造一個全方位的電力服務(wù)網(wǎng)絡(luò),更好地滿足人們在電力方面的需求。