智能電網(wǎng)的供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定技術(shù)分析

梁炳婷

摘要：繼電保護(hù)整定技術(shù)是智能電網(wǎng)供配電系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)保證智能電網(wǎng)中各用電設(shè)備運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性定有重要作用?；诖?，本文結(jié)合理論實(shí)踐，先分析了繼電保護(hù)整定技術(shù)的定義，接著論述了繼電保護(hù)整定計(jì)算方法，最后探討了繼電保護(hù)整定技術(shù)的具體應(yīng)用，希望對(duì)提升智能用電效率和用電安全性有一定參考和幫助。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);供配電系統(tǒng);繼電保護(hù);整定技術(shù)

引言：在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的背景下，對(duì)智能電網(wǎng)供配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性提出了更高的要求，在智能電網(wǎng)中，供配電負(fù)荷變化比較頻繁，每次負(fù)荷變化，都需要對(duì)供配電網(wǎng)進(jìn)行重新計(jì)算，以修正供配電調(diào)整誤差，避免發(fā)生整定值計(jì)算錯(cuò)誤問題，保證智能電網(wǎng)供配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。基于此，開展智能電網(wǎng)的供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定技術(shù)分析就顯得尤為必要。

1、繼電保護(hù)整定技術(shù)

從智能電網(wǎng)供配電系統(tǒng)運(yùn)行特性和作用上來看，繼電保護(hù)整定技術(shù)在應(yīng)用中涉及到6個(gè)處理層次，包括：繼保整定、定置管理;繼保整定系統(tǒng);引擎、服務(wù)總線、系統(tǒng)管理;EMS、數(shù)據(jù)中心;網(wǎng)絡(luò)隔離;操作系統(tǒng)。其中整定系統(tǒng)的主要作用通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，來實(shí)時(shí)接收智能電網(wǎng)供配電調(diào)度中心發(fā)來的各種操作指令，然后通過通信組網(wǎng)，將操作指令、信息指令等發(fā)送給相應(yīng)的設(shè)備。此外，還能采集EMS和系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，是一種集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)認(rèn)證、數(shù)據(jù)測(cè)控為一體的閉環(huán)式整定系統(tǒng)。

2、繼電保護(hù)整定計(jì)算

2.1CPU模塊

CPU是智能電網(wǎng)供配電系統(tǒng)中繼電保護(hù)的關(guān)鍵，在具體的運(yùn)轉(zhuǎn)過程，是通過接口位置來對(duì)供配電系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行進(jìn)行采集、識(shí)別，再通過相應(yīng)的運(yùn)行規(guī)則進(jìn)行技術(shù)處理，從而保證整個(gè)系統(tǒng)持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 參數(shù)數(shù)據(jù)信息庫(kù)模塊

當(dāng)繼電保護(hù)整定分析完成之后，得到的結(jié)果需要進(jìn)行科學(xué)合理的編制，以形成數(shù)據(jù)信息庫(kù)，豐富智能電網(wǎng)供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定的經(jīng)驗(yàn)。在數(shù)據(jù)信息庫(kù)中看存儲(chǔ)很多不同種類的參數(shù)，如整定技術(shù)參數(shù)、電纜技術(shù)參數(shù)、短路電路數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)在進(jìn)入數(shù)據(jù)信息庫(kù)之前，需要進(jìn)行合理的編制，達(dá)到要求之后，才能存儲(chǔ)到信息庫(kù)中。按照供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行的實(shí)際需求，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行篩選，為供配電系統(tǒng)中的設(shè)備安裝、操作等提供數(shù)據(jù)支持，保證數(shù)據(jù)信息庫(kù)中的數(shù)據(jù)能夠及時(shí)更新。

2.3整定計(jì)算模塊

智能電網(wǎng)的供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定形式存在一定的差距，因此，過去傳統(tǒng)的手工整定計(jì)算方式無法滿足智能電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的需求，可此自動(dòng)計(jì)算方式。具體的計(jì)算過程為：先將編制好的，篩選出的計(jì)算參數(shù)，應(yīng)用到用電設(shè)備中;然后，針對(duì)那些不需要參數(shù)數(shù)據(jù)，需要在整定計(jì)算機(jī)中處理，以保證繼電保護(hù)整定計(jì)算的精度。整個(gè)計(jì)算過程，盡量避免人為干預(yù)，通過數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行自動(dòng)化整定計(jì)算。

2.4電網(wǎng)拓?fù)鋱D模塊

在智能電網(wǎng)的供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)中， 電網(wǎng)拓?fù)鋱D模塊的主要作用是以動(dòng)態(tài)化的方式展現(xiàn)電網(wǎng)繪圖，按照系統(tǒng)繪圖的具體需求，進(jìn)行全過程動(dòng)態(tài)展示繪圖情況，包括：線路、斷路器、變壓器等部件的繪制，形成相對(duì)完善的智能電網(wǎng)拓?fù)鋱D模塊結(jié)構(gòu)^【1】。通過此結(jié)構(gòu)，可對(duì)智能電網(wǎng)中的一次網(wǎng)絡(luò)、二次網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行有效繪制。通常在該模塊中，會(huì)加入嵌入型數(shù)據(jù)庫(kù)，以保證整定計(jì)算的準(zhǔn)確性和可靠性，也可以更好的保護(hù)用戶交互使用界面，操作起來更具便捷性和可操作性。

2.5整定規(guī)則模塊

整定規(guī)則模塊是供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算的重中之重，其計(jì)算運(yùn)行效果，對(duì)整個(gè)整定計(jì)算的結(jié)果都有較大影響。但該模塊在整定計(jì)算中，會(huì)受到多方面因素的共同影響，因此，需要不定期的更新整定計(jì)算方案，從而形成更加標(biāo)準(zhǔn)、更加科學(xué)、更加深化的整定計(jì)算方法。經(jīng)過優(yōu)化之后的數(shù)據(jù)和處理程序，再逐步深化到整定計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù)中，形成相對(duì)獨(dú)立的整點(diǎn)計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)算，提升整定計(jì)算的精度。

3、供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定技術(shù)的應(yīng)用

3.1在線整定技術(shù)的應(yīng)用

沒有在線整定技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用在110kV智能電網(wǎng)供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定中，主要應(yīng)用在兩個(gè)方面，其一是主站系統(tǒng)整定中，其二是子站或者分站系統(tǒng)整定中。在主站系統(tǒng)中應(yīng)用時(shí)主要起著調(diào)節(jié)功能，可對(duì)前端子站發(fā)送回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和分析，分析結(jié)果再發(fā)送給前端子站，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)前端的有效調(diào)整。具體應(yīng)用過程如下：

第一步，將在線整定系統(tǒng)和EMS系統(tǒng)相互對(duì)接，來實(shí)時(shí)獲取前方子站運(yùn)行中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

第二步，將接收到的數(shù)據(jù)傳送給整定計(jì)算系統(tǒng)，對(duì)分時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估和整定計(jì)算，以分析各時(shí)段智能電網(wǎng)供配電運(yùn)行數(shù)據(jù)是否正常，并對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和調(diào)整，從而為整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性提供基礎(chǔ)保障。

第三步，構(gòu)建電網(wǎng)拓?fù)鋱D形，以保證子站和主站之間的信息能夠?qū)崟r(shí)同步，提升智能電網(wǎng)自我修復(fù)和調(diào)整的能力。

第四步，將調(diào)整之后的整定值及時(shí)發(fā)送給每個(gè)前端子站，實(shí)現(xiàn)在線整定。

3.2多代理整定技術(shù)的應(yīng)用

多代理指的是多個(gè)相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元組成的計(jì)算模型，通過并聯(lián)的方法將前端硬件和后臺(tái)軟件連接為一個(gè)整體，以提升傳輸?shù)男?。此種整定技術(shù)是在無人監(jiān)控下完成人為預(yù)設(shè)的參數(shù)數(shù)值，可根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)變化，并做出及時(shí)反應(yīng)，按照程序中提起編制好的算法，來對(duì)前端數(shù)據(jù)及信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。多個(gè)代理結(jié)構(gòu)單元之間可進(jìn)行相互監(jiān)控，可降低整定計(jì)算誤差，更好對(duì)保護(hù)智能電網(wǎng)供配電系統(tǒng)^【2】。

3.3整定計(jì)算專家系統(tǒng)的應(yīng)用

傳統(tǒng)人工整定技術(shù)效率低，準(zhǔn)確性差，專家系統(tǒng)可有效解決這一問題，在應(yīng)用時(shí)依賴于數(shù)據(jù)庫(kù)，以根據(jù)專家的經(jīng)驗(yàn)來確定整定計(jì)算系數(shù)，只能處理一些過去發(fā)生的問題，而針對(duì)新穎的問題，專家系統(tǒng)無法很好的解決。此系統(tǒng)在應(yīng)用中，體現(xiàn)了智能電網(wǎng)供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定對(duì)知識(shí)庫(kù)內(nèi)容的需求，知識(shí)庫(kù)需要定期存儲(chǔ)、更新。專家系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)相當(dāng)于總站和子站的數(shù)據(jù)交流部分，而且推理部分則相當(dāng)于計(jì)算部分，可根據(jù)智能電網(wǎng)供配電運(yùn)行特點(diǎn)，及時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)，以保證整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)刻處于高效運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文結(jié)合理論實(shí)踐，分析了智能電網(wǎng)的供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)整定技術(shù)，分析結(jié)果表明，繼電保護(hù)整定技術(shù)在智能電網(wǎng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，為保證整定計(jì)算結(jié)果，需要加大高精尖技術(shù)的應(yīng)用力度，將人工智能、在線檢測(cè)、專家系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)融入到繼電保護(hù)整定中來，才能實(shí)現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)，推動(dòng)我國(guó)智能電網(wǎng)更好、更快的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]周冰.智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)技術(shù)分析[J].低碳世界，2019，9（9）：77-78.

[2]潘佳鋒，朱和劍，高捷，etal.基于信息融合的繼電保護(hù)整定通知單智能決策技術(shù)研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2018，46（21）：188-192.