智能電網(wǎng)的保護(hù)控制系統(tǒng)探析

陳薈屹

摘 要 電力行業(yè)在未來發(fā)展中可能會大量運用智能電網(wǎng)系統(tǒng)，與傳統(tǒng)電網(wǎng)不同的是，智能電網(wǎng)可以及時獲得完整電力信息以及數(shù)據(jù)，為電力資源分布以及配置提供極大便利。同時以其巨大的優(yōu)勢在現(xiàn)階段得到了廣泛的應(yīng)用。由于智能電網(wǎng)本身具備保護(hù)以及控制能力，可以將電源問題造成的影響及時處理，因此，本文針對智能電網(wǎng)的保護(hù)控制系統(tǒng)進(jìn)行探析，以了解智能電網(wǎng)保護(hù)控制系統(tǒng)對電力行業(yè)發(fā)展的作用。

關(guān)鍵詞 智能電網(wǎng);保護(hù)控制系統(tǒng);優(yōu)勢

引言

經(jīng)濟(jì)社會不斷發(fā)展，人們對電力資源需求量也在逐漸增大，這對電力行業(yè)發(fā)展提出更加嚴(yán)格的要求，電網(wǎng)智能化已經(jīng)成為電力系統(tǒng)發(fā)展的必經(jīng)之路。智能電網(wǎng)分為智能輸電網(wǎng)以及智能配電網(wǎng)，因此，智能電網(wǎng)保護(hù)控制系統(tǒng)需要對輸電網(wǎng)網(wǎng)以及配電點網(wǎng)絡(luò)運行的安全以及可靠性提供極大保障。以下對智能電網(wǎng)的保護(hù)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，了解智能電網(wǎng)應(yīng)用，保障整體的能源利用效率得到有效提升。

1智能電網(wǎng)保護(hù)控制系統(tǒng)的概述

傳統(tǒng)的智能電網(wǎng)的保護(hù)方式，技術(shù)人員需對在本地采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行后備保護(hù)，這種模式已經(jīng)無法滿足智能輸電保護(hù)控制的運行，同時也難以適應(yīng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及運行方式改變。另外，傳統(tǒng)智能電網(wǎng)的在大電網(wǎng)運行這一特殊情況下，也無法保障后備保護(hù)動作的可靠性。而近幾年來，光纖通道已經(jīng)得到大范圍的應(yīng)用，使得超高壓系統(tǒng)主保護(hù)以及網(wǎng)點網(wǎng)絡(luò)高壓得到強(qiáng)化，而光互感器技術(shù)的逐步發(fā)展，行波保護(hù)域，暫態(tài)量保護(hù)保護(hù)技術(shù)也日趨完善，促進(jìn)了智能電網(wǎng)保護(hù)控制系統(tǒng)性能以及可靠性得到較大提升[1]。

2智能電網(wǎng)保護(hù)控制系統(tǒng)

2.1 自動修復(fù)技術(shù)

對智能電網(wǎng)的保護(hù)控制系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)以電網(wǎng)基本特征以及技術(shù)要求為基礎(chǔ)目標(biāo)，在控制系統(tǒng)的設(shè)計中，智能電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)具備自動修復(fù)技能。自動修復(fù)能力就是自我恢復(fù)以及自我修復(fù)能力，其體現(xiàn)于在產(chǎn)生故障時，智能電網(wǎng)保護(hù)控制系統(tǒng)的電力服務(wù)不會產(chǎn)生中斷，系統(tǒng)也不會運行停止，導(dǎo)致影響電力輸送以及電力行業(yè)的發(fā)展。另外，自動修復(fù)體現(xiàn)于對系統(tǒng)故障的預(yù)防以及控制，將電網(wǎng)系統(tǒng)運行產(chǎn)生的故障及時處理。智能電網(wǎng)的自我恢復(fù)技術(shù)主要包括SCADA，WAMS，還涵蓋了輸電生產(chǎn)管理地理信息系統(tǒng)、配電生產(chǎn)管理地理信息系統(tǒng)等，技術(shù)關(guān)鍵在于對在線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行指揮以及決策，對故障進(jìn)行預(yù)防以及處理[2]。

2.2 重視微電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)控制模式應(yīng)用

從新電網(wǎng)技術(shù)保護(hù)控制單元可以了解到，保護(hù)體系是可以互相協(xié)調(diào)進(jìn)行工作的，其達(dá)到人工智能領(lǐng)域技術(shù)參與標(biāo)準(zhǔn)，對單元保護(hù)控制體系運行中，通常一個多智能體的代理結(jié)構(gòu)，例如模擬人腦代理結(jié)構(gòu)，可以讓保護(hù)器具合理配置，保持協(xié)調(diào)。若是利用文件獲取操作結(jié)構(gòu)，技術(shù)人員就可以進(jìn)行微電網(wǎng)科學(xué)配置。電氣系統(tǒng)保護(hù)控制系統(tǒng)功能有分布式控制以及分布式計算，從現(xiàn)階段形式來說，我國國內(nèi)關(guān)于為電網(wǎng)保護(hù)控制系統(tǒng)研究多是集中于主從控制模式、分層控制方式以及 以多智能體系點對點對稱控制模式[3]。微電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)控制模式是目前國內(nèi)關(guān)于微電網(wǎng)控制方案中研究較多的區(qū)域。若是利用智能電網(wǎng)的多智能體代理結(jié)構(gòu)技術(shù)保護(hù)控制系統(tǒng)以及智能電網(wǎng)分級系統(tǒng)，可以提升保護(hù)控制系統(tǒng)操作的靈活性。對含微網(wǎng)配電網(wǎng)供電區(qū)域，可以以保護(hù)配合關(guān)系為基礎(chǔ)來確定集成模式，這對區(qū)域保護(hù)以及控制有很好效果，提升智能電網(wǎng)保護(hù)控制系統(tǒng)的靈敏性。在利用同步相量測量技術(shù)基礎(chǔ)上，對配電網(wǎng)以及微網(wǎng)功角之間變化率進(jìn)行測量，并依據(jù)系統(tǒng)功角穩(wěn)定性法則等，了解微電網(wǎng)失步狀態(tài)[4]。

通信網(wǎng)絡(luò)在我國快速發(fā)展，廣域測量系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足電網(wǎng)后備保護(hù)控制系統(tǒng)時延需求，技術(shù)人員可以從全局方面進(jìn)行考量，了解智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)運行情況，電能電網(wǎng)順利運行還應(yīng)對分布自治保護(hù)控制單元以及調(diào)度控制中心互相進(jìn)行協(xié)調(diào)，就地保護(hù)控制單元應(yīng)可以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生的改變。技術(shù)人員需依據(jù)實際情況，明確配電網(wǎng)重構(gòu)保護(hù)定制的屬性。在以大量信息為依據(jù)情況下進(jìn)行智能調(diào)度。應(yīng)對智能電網(wǎng)的保護(hù)控制系統(tǒng)中的智能預(yù)警技術(shù)、預(yù)防控制、模擬以及仿真技術(shù)、事故處理技術(shù)、調(diào)度決策可視化技術(shù)等進(jìn)行充分應(yīng)用，使其可以發(fā)揮本身價值，使得智能電網(wǎng)系統(tǒng)運行更加可靠。

2.3 加強(qiáng)繼電保護(hù)

智能電網(wǎng)包括電力配送以及電力輸出。電力配送保護(hù)核心在于對電網(wǎng)系統(tǒng)電磁開關(guān)予以保護(hù)，對系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)加強(qiáng)重視，制定保護(hù)策略，另外，為了保障絕對安全，需在設(shè)備安裝獨立操作裝置，保護(hù)裝置安裝完成后，還應(yīng)重視后續(xù)配套設(shè)備安裝，這會給智能電網(wǎng)建設(shè)帶來巨大經(jīng)濟(jì)壓力。目前，智能電網(wǎng)保護(hù)以及控制需對傳統(tǒng)的電流差動保護(hù)的改善，在完善基礎(chǔ)上加強(qiáng)研究以及實踐。技術(shù)人員還需要關(guān)注具有較高組織的接地線，這種接地線產(chǎn)生故障的概率極高，這會對智能電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)運行造成較大障礙。電網(wǎng)在長距離傳輸期間，雖然故障保護(hù)裝置會起到一定的保護(hù)效果，但是保護(hù)反應(yīng)可能會有稍許延遲，因此應(yīng)創(chuàng)建兩套保護(hù)系統(tǒng)，分別為快速保護(hù)模式以及電流差動保護(hù)，將這兩種智能電網(wǎng)保護(hù)控制策略結(jié)合起來使用，確保智能電網(wǎng)系統(tǒng)運行安全。

3結(jié)束語

傳統(tǒng)智能電網(wǎng)保護(hù)控制模式了解，發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段不斷發(fā)展的電力行業(yè)需求，因此，應(yīng)加強(qiáng)智能電網(wǎng)保護(hù)控制系統(tǒng)的創(chuàng)新以及應(yīng)用，加強(qiáng)對智能電網(wǎng)保護(hù)控制系統(tǒng)的研究，重視繼電保護(hù)的選擇，通過智能電網(wǎng)的保護(hù)控制系統(tǒng)可以對智能電網(wǎng)運行安全提供堅實的保障，為智能電網(wǎng)保護(hù)控制系統(tǒng)的功能實現(xiàn)提供極大便利。

參考文獻(xiàn)

[1] 邢穎，郎燕生，李強(qiáng)，等.多級智能電網(wǎng)調(diào)控系統(tǒng)集中運維模式的探討[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2018（1）：142-148.

[2] 中國電機(jī)工程學(xué)會繼電保護(hù)專業(yè)委員會.智能電網(wǎng)保護(hù)與控制新技術(shù)[M].中國水利水電出版社，2016，18（32）：52-53.

[3] 湯超德.智能電網(wǎng)保護(hù)及穩(wěn)定控制系統(tǒng)分析[J].北京電力高等專科學(xué)校學(xué)報（自然科學(xué)版），2018，29（7）：301.

[4] 陳亞琨，李曉潔，李云松，等.基于WAMS的智能電網(wǎng)保護(hù)控制系統(tǒng)的策略研究[J].科技視界，2019（30）：52-53.