智能配電網(wǎng)保護控制的設(shè)計與研究

董翠芳

【摘要】不斷增加的用電量，對配電網(wǎng)的供電提出了更為嚴格的標(biāo)準(zhǔn)和要求，在當(dāng)前的電力系統(tǒng)中，智能化的配電網(wǎng)已成為重點研究和改進的對象。本文筆者結(jié)合自身工作實踐經(jīng)驗，研究了智能電網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)涵，對智能配電網(wǎng)的保護控制系統(tǒng)進行了探討，并簡要闡述了智能配電網(wǎng)繼電保護選取方式，以供參考。

【關(guān)鍵詞】智能配電網(wǎng)；保護控制；設(shè)計

對于電網(wǎng)運行系統(tǒng)的升級式發(fā)展而言，智能配電網(wǎng)發(fā)揮著極為重要的作用。據(jù)相關(guān)實踐研究結(jié)構(gòu)證實：智能配電網(wǎng)的應(yīng)用將極為明顯的自愈性和交互性特征體現(xiàn)了出來。同時，在微網(wǎng)運行技術(shù)和分布式電源接入技術(shù)等智能化技術(shù)的應(yīng)用過程中，傳統(tǒng)意義上的控制和保護方式已遠遠不能適應(yīng)現(xiàn)階段的需要。立足于這一角度，對面向智能配電網(wǎng)的保護和控制方法予以研究，立足于合理采用保護方式、確定保護判據(jù)，進而有效指導(dǎo)實際工作，在整個電網(wǎng)建設(shè)行業(yè)領(lǐng)域中這已經(jīng)成為了研究的重點。

一、智能電網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)涵

電力系統(tǒng)中相關(guān)的行業(yè)部分包括在了智能電網(wǎng)中，非常明顯，這是一項長時間且極為巨大的工程實踐和科研課題。這種技術(shù)是將智能一次設(shè)備和二次設(shè)備的條件相結(jié)合，此外也借鑒了通信、計算機和電力電子技術(shù)成果。從技術(shù)層面而言，智能電網(wǎng)和當(dāng)前的電網(wǎng)都是極為重要的組成部分，最大的區(qū)別在于電網(wǎng)的儲能效果、輸出質(zhì)量、智能化和自愈能力等，發(fā)揮和極為重要的輔助作用。立足于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和工作特征可以分為以下幾個部分，如圖1所示。同時，將智能配電網(wǎng)保護控制的實際研究方案提了出來，智能電網(wǎng)保護和控制的具體情況，對智能電網(wǎng)的技術(shù)核心內(nèi)容予以了總結(jié)，見圖1。

二、智能配電網(wǎng)的保護控制系統(tǒng)設(shè)計

立足于智能配電網(wǎng)所要實現(xiàn)的運行目標(biāo)和其結(jié)構(gòu)特點，智能配電網(wǎng)的保護控制應(yīng)具備顯著的自愈能力。自愈也就是自我恢復(fù)和自我預(yù)防的能力，自愈是智能配電網(wǎng)最顯著的特點，通常智能配電網(wǎng)也常常被叫作自愈電網(wǎng)。顯而易見，智能配電網(wǎng)的自愈能力離不開協(xié)調(diào)、可靠的保護控制方案對其進行支撐。本文將保護控制系統(tǒng)設(shè)計方案提了出來，如圖2所示。從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)而言，圖中包括和配電網(wǎng)直接相連的微電網(wǎng)系統(tǒng)（微電網(wǎng)-1），和面向居民供電或工商業(yè)的小型微電網(wǎng)系統(tǒng)（微電網(wǎng)-2）。圖2所示的保護控制系統(tǒng)設(shè)計主要包含以下幾個方面：第一，面向數(shù)質(zhì)量輸入、光互感器和電子式互感器的合并單元。第二，冗余的通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。第三，面向智能配電網(wǎng)的保護控制系統(tǒng)，這部分既將電網(wǎng)的保護控制方案包含在其中，同時對微電網(wǎng)引入后的保護控制策略也予以了考慮（圖2的設(shè)計中對微網(wǎng)引入后配網(wǎng)的保護控制予以重視）。不是本地的保護控制單元將通信完成，借助這樣的方式可以展開更高層次的優(yōu)化控制。

三、智能配電網(wǎng)繼電保護選取方式

當(dāng)前在有關(guān)繼電保護的選取上，智能配電網(wǎng)多以電流差動保護位置，而這與配電網(wǎng)光纖化發(fā)展以及智能化轉(zhuǎn)型的建設(shè)應(yīng)用有很大的關(guān)系。但是，必須重視的一點極為：傳統(tǒng)的電流差動保護為了保證可以充分穩(wěn)定的發(fā)揮出其對于整個智能配電網(wǎng)的繼電保護優(yōu)勢，需要在各段線路的兩側(cè)位置都將獨立運行的斷路器設(shè)備和電流互感器配備好，在這項措施的影響下，明顯增加了智能配電網(wǎng)的投入成本。從這一角度上而言，當(dāng)前面向智能配電網(wǎng)的保護和控制應(yīng)把合理改進傳統(tǒng)電流差動保護當(dāng)作研究和實踐的重點。同時，在高電阻接地故障狀態(tài)下，智能配電網(wǎng)的差功保護性能發(fā)揮有出現(xiàn)嚴重阻滯的可能，進而造成顯著的拒動動作。其次，在整個智能配電網(wǎng)機電保護方式上采用電流差動保護，傳輸通道明顯增加了所對應(yīng)的保護數(shù)據(jù)信息傳輸難度。尤其是對智能配電網(wǎng)中較長的電線線路來說，就算電流速斷保護動作的達到了最高的響應(yīng)速度，但是也不能將因網(wǎng)絡(luò)堵塞因素造成的保護時延問題解決好。立足于上述分析，對面向智能配電網(wǎng)保護和控制予以建立的過程中，充分融合和應(yīng)用電流差動保護工作模式和電流速斷保護工作模式

結(jié)語：

智能配電網(wǎng)的發(fā)展不能只改善優(yōu)化工作系統(tǒng)，同時還應(yīng)在系統(tǒng)運行的過程中將相關(guān)電氣設(shè)備的維護工作做好，使因設(shè)備故障而造成的安全事故減少，將供電的安全可靠性提高。借助合理運用供電方式，對最為合適的電路和材料進行選擇，基于安全穩(wěn)定供電，將供電的成本降低，把使用價值得以提高。

參考文獻：

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