智能配電網(wǎng)廣域測控系統(tǒng)及其保護(hù)控制應(yīng)用技術(shù)

李勇++張國武++陳益++徐宇

摘 要

現(xiàn)階段，伴隨著大量分布式電源的接入以及對供電運(yùn)行效率和質(zhì)量要求的不斷提高，配電網(wǎng)保護(hù)控制工作也迎來了一全新的挑戰(zhàn)。基于新形勢，傳統(tǒng)的控制與保護(hù)技術(shù)逐漸暴露出了愈來愈多的缺陷及不足，基于此，也就迫切需要實現(xiàn)配電網(wǎng)測控系統(tǒng)及其保護(hù)控制技術(shù)的有效革新，從而更好的滿足時代發(fā)展需求，推動我國配電事業(yè)的良好發(fā)展。本文主要提出了一套廣域測控系統(tǒng)，并對其相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了簡要的分析，以希望能夠?qū)笃诘南嚓P(guān)工作有所指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】分布式電源 供電效率 配電 測控系統(tǒng) 保護(hù)控制

1 廣域測控系統(tǒng)的支撐平臺技術(shù)

1.1 智能終端技術(shù)

該技術(shù)主要由應(yīng)用軟件、STU由硬件以及支撐軟件三大部分組成，其主要功能如下所述：

（1）完成對監(jiān)控站點運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集和處理，并實現(xiàn)同主站以及STU數(shù)據(jù)的交換；

（2）通過運(yùn)行DI控制應(yīng)用軟件以及就地控制軟件，實現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)控制功能的有效集成；

（3）在STU硬件設(shè)計過程中所應(yīng)用到的高性能的RISC微處理器以及數(shù)字信號處理器和大規(guī)?，F(xiàn)場可編程邏輯陣列等，都具有著一種強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲與處理功能。

1.2 主站技術(shù)

在主站設(shè)計過程中主要采用了一種軟總線，并對相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了模塊化處理，由此有效的保證了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和一致性要求，同時還實現(xiàn)了同其他系統(tǒng)接口的方便連接，徹底打破了信息孤島限制，實現(xiàn)了一種良好的信息無縫化集成。

1.3 DI控制技術(shù)

DI 控制技術(shù)就是一種能夠有效解決STU自適應(yīng)、自組織、可拓展技術(shù)以及不同技術(shù)之間的有效合作、協(xié)調(diào)的技術(shù)。在其應(yīng)用過程中主要通過具體以下2種形式來實現(xiàn)DI的控制；

1.3.1 協(xié)同控制

當(dāng)?shù)氐囊恍嵉販y量數(shù)據(jù)和其他相關(guān)STU所傳遞的測量和控制數(shù)據(jù)，均由STU來完成處理，并進(jìn)行決策，從而實現(xiàn)了對當(dāng)?shù)卦O(shè)備的良好控制。

1.3.2 區(qū)域代理控制

該形式同常規(guī)的配電子站控制形式相似，通過選取一個適當(dāng)?shù)腟TU作為代理，來完成各控制關(guān)聯(lián)點測量數(shù)據(jù)的實時獲取，進(jìn)而更好的進(jìn)行控制決策，并將具體的控制命令發(fā)送至相關(guān)的STU。兩種不同的實現(xiàn)形式，有著各自的優(yōu)缺點，協(xié)同控制模式適用于一些控制速度要求高以及涉及站點較少的場合，而趨于代理控制則主要應(yīng)用于一些控制較為復(fù)雜和涉及站點較多的場合。

2 基于對等通信網(wǎng)絡(luò)的廣域測控系統(tǒng)（WAMCS）的保護(hù)控制技術(shù)

2.1 DG并網(wǎng)控制技術(shù)

2.1.1 孤島保護(hù)技術(shù)

傳統(tǒng)控制模式下，單純的利用DG并網(wǎng)點電壓與頻率的測量信息的孤島保護(hù)法，對于在靈敏度與可靠性兩者之間的保護(hù)很難取得平衡，總是存在一種突出的保護(hù)拒動或誤動的情況，而基于WAMCS的DI控制法的實施，則有效的緩解了這一問題。

2.1.2 電壓無功控制

由于DG并網(wǎng)的運(yùn)行會對饋線電壓分布帶來重要的影響，因而為更好的保證電壓質(zhì)量，對并網(wǎng)DG的容量，現(xiàn)行的并網(wǎng)導(dǎo)則提出了一明確的限制，同時還責(zé)令其不允許參與電壓的調(diào)整工作。而在WAMCS中，通過利用DG并網(wǎng)點以及DI控制綜合處理母線等相關(guān)站點的電壓及電流信息，實現(xiàn)對無功補(bǔ)償電容裝置的協(xié)調(diào)控制，而且能夠在保證電壓質(zhì)量滿足要求的情況下，促使DG作用得以高效的發(fā)揮，從而實現(xiàn)了無功功率的最優(yōu)化分布，同時也有效地降低損耗。

2.2 廣域保護(hù)技術(shù)

2.2.1 閉鎖廣域電流保護(hù)

一般情況下，傳統(tǒng)模式下的配電網(wǎng)電流保護(hù)，都是通過時間的配合來實現(xiàn)動作的選擇性，當(dāng)系統(tǒng)保護(hù)級數(shù)過多時，就會出現(xiàn)最后一級保護(hù)動作時間的過長，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)一種持續(xù)存在的短路電流或致使電壓驟降，對于電網(wǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行產(chǎn)生重要的影響。而利用WAMCS的DI控制技術(shù)，則有效的解決了系統(tǒng)中上下級之間的保護(hù)配合問題，并實現(xiàn)了保護(hù)動作速度的顯著提升。

2.2.2 閉環(huán)環(huán)網(wǎng)廣域電流差動保護(hù)

對于一些供電質(zhì)量要求較為敏感的場合，可采取一種閉環(huán)運(yùn)行形式的電纜環(huán)網(wǎng)供電；此方法的實施，在線路出現(xiàn)故障時，促使系統(tǒng)能夠快速將故障線路進(jìn)行切除，但不會導(dǎo)致用戶供電的中斷，實現(xiàn)了一種良好的故障自愈。閉環(huán)環(huán)網(wǎng)廣域電流差動保護(hù)可通過采用傳統(tǒng)形式的光纖或?qū)б€電流差動保護(hù)，但前提是需要對每一區(qū)段進(jìn)行一專用保護(hù)通道的建設(shè)，由此也就存在了高成本和維護(hù)管理工作量大等諸多問題。而基于DI控制的廣域電流差動保護(hù)法的有效實施，則圓滿的解決了上述問題。

2.3 小電流接地故障自愈控制技術(shù)

在中性點通過采取有效地接地方式，能夠有效的緩解由于故障所引發(fā)的停電問題。小電流接地故障自愈控制技術(shù)主要涵蓋了基礎(chǔ)的接地故障暫態(tài)分析、接地故障的定位、選線和電子設(shè)備控制技術(shù)以及實現(xiàn)故障無縫自愈的絕緣在線監(jiān)測與接地電流自動跟蹤補(bǔ)償?shù)榷囗椉夹g(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用，促使自適應(yīng)保護(hù)以及過電壓抑制技術(shù)等所受到的接地故障影響得到了明顯的降低。

3 結(jié)語

現(xiàn)階段，對于配電網(wǎng)廣域測控系統(tǒng)及其保護(hù)控制應(yīng)用技術(shù)的研究，還只是處在一種初級發(fā)展階段，在后期相信隨著研究力度的不斷加大以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，在這方面的研究也必定會形成一套完善的技術(shù)體系，進(jìn)而為智能配電網(wǎng)建設(shè)工作的高校實施提供一套堅實的技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)

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