基于面向智能電網(wǎng)的保護(hù)控制系統(tǒng)研究

李建華 李梅

摘要：近年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展使我國(guó)人民對(duì)用電的需求增加，這也給我國(guó)的配電網(wǎng)提出了更高的要求，在我國(guó)的信息技術(shù)的不斷發(fā)展下，配電網(wǎng)的智能化已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)，電力系統(tǒng)的改進(jìn)和研究也是朝著這一方向進(jìn)行。本文主要介紹了智能電網(wǎng)技術(shù)的主要內(nèi)容和智能配電網(wǎng)的相關(guān)保護(hù)控制系統(tǒng)，分析了智能配電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，從而針對(duì)性提出了這些問(wèn)題的解決措施，以期能夠使我國(guó)的配電網(wǎng)技術(shù)獲得發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);保護(hù)和控制系統(tǒng);研究

前言：我國(guó)的電網(wǎng)技術(shù)在近年來(lái)獲得了不斷的發(fā)展，從而使電網(wǎng)更加具有穩(wěn)定性，能夠更好的抵御事故發(fā)生，影響電網(wǎng)的運(yùn)行。通過(guò)有效的減少電網(wǎng)的停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)能夠使用電的用戶可以有更好的用電效率，使電網(wǎng)的供電質(zhì)量也更高，電網(wǎng)資產(chǎn)能夠更加高效的應(yīng)用。另外，在當(dāng)今的信息技術(shù)不斷發(fā)展下，智能電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為配電網(wǎng)的現(xiàn)代化發(fā)展趨勢(shì)。在城市用電的大部分故障中，都是配電系統(tǒng)故障，這應(yīng)該引起注意，從而可以更好地進(jìn)行配電工作。智能電網(wǎng)的使用能夠使電網(wǎng)運(yùn)行更加穩(wěn)定高效，為提高配電網(wǎng)的水平提高起到了重要的作用。

在智能配電網(wǎng)的實(shí)踐中，其交互性能充分顯示了智能配電網(wǎng)的使用優(yōu)勢(shì)，使電網(wǎng)能夠高效地處理故障問(wèn)題。分布式電源和微電網(wǎng)運(yùn)行等智能化技術(shù)的應(yīng)用提高了電網(wǎng)的保護(hù)性能，使電網(wǎng)運(yùn)行更加穩(wěn)定有了多重保障。傳統(tǒng)的保護(hù)模式已經(jīng)不再適用于現(xiàn)在的使用標(biāo)準(zhǔn)，在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)多重故障問(wèn)題。所以，要通過(guò)不斷建設(shè)我國(guó)的智能?chē)?guó)家電網(wǎng)，提高整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定性。在分布式發(fā)電供能系統(tǒng)當(dāng)中，通過(guò)配電網(wǎng)能夠有效地減少問(wèn)題的產(chǎn)生，同時(shí)能夠在嶄新的發(fā)展方向上探索出更加可靠的配電網(wǎng)使用方法，能夠促進(jìn)我國(guó)的智能配電網(wǎng)的廣泛應(yīng)用。

1智能電網(wǎng)技術(shù)的介紹

智能電網(wǎng)技術(shù)術(shù)語(yǔ)電力系統(tǒng)中的一部分，能夠?yàn)殡娋W(wǎng)帶來(lái)更好的配電效率和穩(wěn)定性，同時(shí)也能夠促進(jìn)我國(guó)配電網(wǎng)的發(fā)展，具有長(zhǎng)期的研究?jī)r(jià)值。通過(guò)結(jié)合智能設(shè)備的功能條件和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)進(jìn)行更加合理的控制。從而可以更好的對(duì)電網(wǎng)控制過(guò)程進(jìn)行輔助，可以使電網(wǎng)運(yùn)行更加穩(wěn)定安全。智能配電網(wǎng)保護(hù)控制的方案主要包括了狀態(tài)識(shí)別、決策支持系統(tǒng)，包含公共信息交換模型的系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)，以及安全、可靠的數(shù)據(jù)通信體系，還包括了現(xiàn)代化的量測(cè)技術(shù)以及可視化技術(shù)。智能電網(wǎng)的技術(shù)主要包括了智能電力調(diào)度、智能輸電網(wǎng)、智能變電站和智能配電網(wǎng)四個(gè)方面，通過(guò)四方面的協(xié)調(diào)運(yùn)作，能夠使智能配電網(wǎng)更好的工作。智能電力調(diào)度技術(shù)包括了三種技術(shù)，分別為廣域全景分布式一體化的電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)、廣域保護(hù)和緊急控制一體化技術(shù)和電力價(jià)格形成機(jī)制及工序管理系統(tǒng)。智能輸電網(wǎng)技術(shù)包括了在線安全穩(wěn)定分析和防御系統(tǒng)、在線電網(wǎng)資產(chǎn)管理系統(tǒng)、智能電力電子控制系統(tǒng)三個(gè)系統(tǒng)。智能變電站包括了兩個(gè)方面，包括了現(xiàn)代化通訊和量測(cè)技術(shù)、變電站自適應(yīng)保護(hù)控制系統(tǒng)。智能配電網(wǎng)包括了三個(gè)方面，包括了含微網(wǎng)的配電網(wǎng)運(yùn)行管理系統(tǒng)、含微網(wǎng)的配電網(wǎng)自動(dòng)量測(cè)和保護(hù)控制系統(tǒng)、含微網(wǎng)的配電網(wǎng)快速方針與模擬系統(tǒng)[1]。

智能電網(wǎng)的保護(hù)系統(tǒng)主要就是能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的自愈能力，使系統(tǒng)可以通過(guò)預(yù)防措施使以外狀況發(fā)生后可以通過(guò)自動(dòng)控制方案來(lái)恢復(fù)運(yùn)行。這種自愈方式可以通過(guò)預(yù)防控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，還可以通過(guò)迅速的排查，能夠使故障得到妥善的處理。如果有故障發(fā)生，能夠通過(guò)智能化的自愈系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)短暫的持續(xù)運(yùn)行，能夠在這段時(shí)間內(nèi)對(duì)配網(wǎng)故障設(shè)備進(jìn)行維修，從而可以最大程度的減少故障對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的影響。配網(wǎng)的自愈系統(tǒng)也是配電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)比較重要的一部分，能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵的故障保障的作用，但是自愈系統(tǒng)需要可靠的運(yùn)行，能夠進(jìn)行科學(xué)的保護(hù)，使故障真正發(fā)生時(shí)，能夠有效的起到相應(yīng)的作用。

2智能配電網(wǎng)的功能

隨著我國(guó)城市發(fā)展的不斷加快，城市化進(jìn)程也不斷推進(jìn)，使安全可靠的城市電網(wǎng)建設(shè)也成為城市發(fā)展的重要內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上，在城市電網(wǎng)新技術(shù)的不斷引入過(guò)程中，智能配電網(wǎng)也獲得了廣泛的應(yīng)用，智能配電網(wǎng)也具有更多的優(yōu)勢(shì)。首先，智能配電網(wǎng)具有更加可靠的特點(diǎn)，比傳統(tǒng)的配電網(wǎng)更加安全穩(wěn)定，能夠更好的應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況。在故障發(fā)生時(shí)，智能電網(wǎng)能夠更加迅速的對(duì)故障情況進(jìn)行解決，從而可以使配電網(wǎng)的供電效率更高。智能配電網(wǎng)提前具有防御自然災(zāi)害的功能，所以在發(fā)生自然災(zāi)害時(shí)，配電網(wǎng)的防護(hù)功能發(fā)揮作用可以使配電網(wǎng)減少損失，并且能夠更好的保障配電網(wǎng)的安全，這樣就能夠使用戶的日常使用更加穩(wěn)定，減少了災(zāi)害對(duì)用戶的干擾。配電網(wǎng)由于采用了多網(wǎng)發(fā)電，具有多種優(yōu)勢(shì)，能夠在主網(wǎng)停電的情況下應(yīng)用智能微電網(wǎng)，可以使供電快速恢復(fù)，使電網(wǎng)的故障影響達(dá)到最小程度。智能配電網(wǎng)對(duì)于大多數(shù)的故障，都可以具有自行修復(fù)，這使得供電網(wǎng)的穩(wěn)定性能夠得到更好的保障[2]。

智能配電網(wǎng)部件擁有先進(jìn)的智能化技術(shù)，而且同時(shí)應(yīng)用了同樣先進(jìn)的配套設(shè)備，能夠通過(guò)監(jiān)控設(shè)備對(duì)電能的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的在線動(dòng)態(tài)化控制，只電能的供應(yīng)更加具有可靠性，能夠使人們?cè)谟秒娭畜w驗(yàn)到更加流暢的感受，主要就是因?yàn)閭鬏斶^(guò)程中電壓的穩(wěn)定。先進(jìn)的設(shè)備使用體驗(yàn)更加靈敏，能夠使其在電路中更加活躍，能夠通過(guò)電路的精確測(cè)量進(jìn)而對(duì)電路參數(shù)進(jìn)行更加合理的控制，可以使電路更加平穩(wěn)的運(yùn)行，電能輸送更加優(yōu)質(zhì)，給用戶更好的使用體驗(yàn)。智能配網(wǎng)具有更好的兼容性和智能化屬性，可以將分布式的發(fā)電網(wǎng)絡(luò)有效的連通，所有應(yīng)用的模塊可以更好的連接起來(lái)，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)變得更加完善，能夠促進(jìn)智能配電網(wǎng)更加高效的運(yùn)行[3]。這種兼容性能夠?yàn)榕潆娋W(wǎng)提供更加系統(tǒng)化的服務(wù)，互聯(lián)互通的信息能夠使配電網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度變得更加合理，促進(jìn)了供電能夠更加高效和保質(zhì)。由于不同的用電客戶有不同的使用需求，在配電過(guò)程中應(yīng)用分布式發(fā)電的方法，能夠使用戶在用電的高峰期同樣能夠得到穩(wěn)定的電力供應(yīng)。同時(shí)，還可以根據(jù)客戶的不同需求，給予客戶相應(yīng)的服務(wù)，使客戶能夠獲得更好的用電體驗(yàn)。對(duì)于用電服務(wù)在長(zhǎng)期的客戶互動(dòng)中，能夠獲得客戶的認(rèn)可，從而使用戶能夠給電網(wǎng)公司更好的評(píng)價(jià)。應(yīng)用智能配電網(wǎng)的相關(guān)設(shè)備可以以對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行更好的監(jiān)控，使設(shè)備的運(yùn)行情況能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)得到更好的掌握，從而可以快捷的判斷設(shè)備的運(yùn)行狀況，如果出現(xiàn)設(shè)備故障問(wèn)題，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的處理，提高了故障的解決效率。針對(duì)設(shè)備出現(xiàn)故障和損壞的問(wèn)題，可以準(zhǔn)確地判斷故障位置，進(jìn)而可以盡快維修或者更換的效率，避免使整個(gè)電網(wǎng)受到影響造成用電客戶的投訴。通過(guò)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控可以更好的會(huì)設(shè)備的穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)控，穩(wěn)定的電路能夠使電氣設(shè)備有更長(zhǎng)的使用壽命，因此也就一定程度上降低了整個(gè)供電系統(tǒng)的設(shè)備使用成本，同時(shí)能夠使電力損耗有效的降低，從而也使得電力系統(tǒng)獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

總結(jié)：綜上所述，智能電網(wǎng)雖然已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用，但是只有對(duì)其進(jìn)行更加深入的研究，才能夠使應(yīng)用過(guò)程更加可靠，使更各電力系統(tǒng)的管理更加科學(xué)有效，通過(guò)對(duì)智能電網(wǎng)的要點(diǎn)介紹，能夠使智能電網(wǎng)的多方面優(yōu)勢(shì)更好的被應(yīng)用，同時(shí)能夠給智能配網(wǎng)的保護(hù)設(shè)計(jì)一些建議。

參考文獻(xiàn)：

[1]李穎超. 新一代智能變電站層次化保護(hù)控制系統(tǒng)方案及其可靠性研究[D].北京交通大學(xué)，2013.

[2]黃昱翰. 基于動(dòng)態(tài)拓?fù)浞治龅呐潆娋W(wǎng)集中-分布協(xié)同保護(hù)控制方法研究[D].華南理工大學(xué)，2019.

[3]劉思敏. 基于多電壓等級(jí)區(qū)域信息的配電網(wǎng)智能保護(hù)控制系統(tǒng)的研究[D].華南理工大學(xué)，2017.

作者簡(jiǎn)介：李建華（1975-），男，本科，高級(jí)工程師，從事變電檢修工作。

作者簡(jiǎn)介：李梅（1975-），女，大專(zhuān)，工程師，從事變電運(yùn)維工作。