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新技术快速发展 继电保护酝酿新一轮“智能化”变革

导读: 随着国家电网公司“利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、数学化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网”战略目标的不断深入,继电保护设备按传统电网进行设计和配置已经不能适应于智能电网。

  作为电力系统安全稳定第一道防线的继电保护正在酝酿着一场深度变革,其智能化趋势正在逐步显现。随着国家电网公司“利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、数学化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网”战略目标的不断深入,继电保护设备按传统电网进行设计和配置已经不能适应于智能电网。换句话说,智能电网的技术特点将影响现有继电保护的应用。

  “目前电力系统控制保护设备的原理方面已经非常完善,但是随着新型传感技术、新型信息传输技术的发展,为继电保护技术的发展带来了新的空间,充分利用这些新技术提高继电保护性能,并将传统继电保护与电力系统安全稳定控制相结合,为电力系统提供更可靠、更安全的保障,以适应智能电网发展的需要。”南京南瑞继保电气有限公司研发中心常务副主任沈全荣近日接受记者采访时表示。

  “智能化”变革

  具体而言,智能电网的数字化、网络化、广域化、输电灵活化等特点对我国继电保护设备和技术提出了新的要求,包括测量手段及信息传输方式的数字化、数字化变电站的网络化、利用WAMS网络和继电保护信息系统提供的广域信息来提高装置性能、电网暂态过程的复杂性及电网运行方式灵活控制造成的多变性等等,使现有继电保护装置面临较大考验。

  “新型一次设备的使用,尤其是电子式互感器、智能断路器技术的采用,改变了继电保护的输入输出接口方式。一次设备和二次设备结合越来越紧密,而结合的关键技术均体现在‘IEC61850、网络技术、控制’这三者上。”北京四方继保自动化股份有限公司研发中心副主任张月品告诉记者。

  “另外,智能变电站普遍采用‘三层两网’的设计,对继电保护的通信技术应用和性能提出了更高的要求。这些都为跟踪IEC61850标准和应用技术、通信技术超前者带来了更大的机遇。同时,智能站技术架构的改变也带来了工程实施模式的转变,‘最大化工厂工作量,最小化现场工作量’无疑为继电保护制造企业带来了更大的发展空间。”张月品补充说。沈全荣认为:“智能变电站是智能电网的重要组成部分,智能变电站中继电保护不同于传统保护,新型传感元件以及通信网络技术的应用,使得继电保护工作不再仅仅局限于对被保护对象故障特征及保护算法以及嵌入式装置开发的研究,更要求将研究的方向向相关周边扩展,研究不同传感技术及通信技术对继电保护算法及动作行为带来的变化,针对性地改进保护原理与算法以提高继电保护的适应性。”

  全行业“转型升级”

  与智能电网迅速搭建相匹配,我国继电保护设备必须做出快速反应。“根据智能变电站发展的特点,在继电保护产品方面除针对新型传感技术、以太网等通信技术的应用进行产品的标准化外,根据继电保护的特点,加强对以满足继电保护高可靠性为目标的周边产品包括电子式互感器、智能终端、以太网交换机等技术及产品的开发,并提供高可靠性的智能变电站保护控制整体解决方案;在继电保护专业技术管理支撑方面,开发在线保护定值校核、智能故障分析等继电保护高级应用,以满足智能化管理的要求。除国内市场外,利用IE61850在全球电力行业的推广应用,进行过程层全数字化的全套保护控制产品和整体解决方案的推广应用。”沈全荣对我国继电保护行业的未来充满信心。

  近年来,由于信息技术和电子技术的发展,继电保护专业得到了较大的发展,继电保护装置的可靠性、功能的完善性、操作的方便性及操作界面的人性化等要求已基本满足。

  应该说,我国继电保护在原理上能够满足我国电网运行的要求。

  事实上,我国继电保护设备的技术日益成熟、已经走到了世界的前列、国产化率也越来越高,已经成为行业内普遍的共识。但不可否认,近年来我国继电保护装置机行业发展中也存在一些问题,和国外相比仍有很大的差距。

  另外,行业健康的发展需要良性的竞争环境。前些年,电网投资热潮催生了许多继电保护生产企业,市场竞争达到白热化程度,曾一度出现一些企业不顾自身成本,低价恶意竞争的现象,对行业健康发展带来不良影响。

  在国网统一招标后,对继电保护和自动化生产厂家进行了了严格的资质评审,遏制了这种现象。但与此同时,应警惕龙头企业过度合并整合所造成的垄断现象,这可能会降低服务水准,增加用户成本,抑制新技术的发展,甚至对整个行业的健康发展造成伤害。

  客观上说,中国制造业由于缺乏核心技术,贴牌生产仍然是“中国制造”普遍的生存模式。很多高端产品表面上市中国生产,其实核心技术都来自国外。不难看出,制造业的升级和转型,对于继电保护装置行业有着深远影响和重大意义。
 

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