繼電保護(hù)在電力調(diào)度中的應(yīng)用分析

陳健 趙修宇 梅健 高強(qiáng)

摘 要：電力調(diào)度作為電力行業(yè)中的重要組成部分，對電網(wǎng)運(yùn)行與操作的安全性、穩(wěn)定性以及功能的有效發(fā)揮具有重要影響作用。而繼電保護(hù)裝置作為電力調(diào)度運(yùn)行工作中電網(wǎng)故障監(jiān)控與預(yù)警的關(guān)鍵設(shè)備，在電網(wǎng)電力調(diào)度工作中的應(yīng)用至關(guān)重要?；诖?，本文結(jié)合筆者工作經(jīng)驗(yàn)，從繼電保護(hù)相關(guān)概述出發(fā)，對繼電保護(hù)在電力調(diào)度中的應(yīng)用進(jìn)行了分析與闡述，以供參考。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);電力調(diào)度;應(yīng)用

隨著近年來，我國電力事業(yè)的高速發(fā)展，人們的用電需求逐漸增多，社會對電力行業(yè)提出了更高的要求。在此背景下，電網(wǎng)運(yùn)行與管理的安全問題日漸凸顯，成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。電網(wǎng)調(diào)度作為保障電網(wǎng)安全與穩(wěn)定運(yùn)用的重要組成部分，基于繼電保護(hù)裝置故障檢測與維護(hù)，已成為電力行業(yè)以及相關(guān)工作人員關(guān)注的重點(diǎn)。因此，對電網(wǎng)調(diào)度中繼電保護(hù)應(yīng)用的研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1 將電力技術(shù)運(yùn)用在電力調(diào)度運(yùn)行中的原因

（1）電網(wǎng)是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展得命脈，一旦電網(wǎng)建設(shè)出現(xiàn)問題那么將會導(dǎo)致中國的經(jīng)濟(jì)大幅度縮水。所以對電網(wǎng)的運(yùn)行和調(diào)度提出了更高的要求。在進(jìn)行電力調(diào)度的時(shí)候要將先進(jìn)的電力技術(shù)運(yùn)用其中，使電網(wǎng)運(yùn)行的更加順暢，更加安全。只有這樣才能夠保證工業(yè)的發(fā)展，保障居民生活的質(zhì)量。

（2）進(jìn)行電網(wǎng)改造就是為了使各大地區(qū)的電網(wǎng)形成統(tǒng)一的整體來方便電力的調(diào)度工作，隨著電網(wǎng)的逐漸發(fā)展，電力系統(tǒng)逐漸完善，各個(gè)電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)工作變得更加的困難，尤其是現(xiàn)在供電市場化發(fā)展的前提下，如果不將電力技術(shù)運(yùn)用在調(diào)度運(yùn)行中，那么很難滿足電能供應(yīng)的需求，所以在電力調(diào)度運(yùn)行中應(yīng)用電力技術(shù)是一項(xiàng)重要工作。

2 電力技術(shù)對電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的影響

2.1 電力技術(shù)的概念

我們所說的電力技術(shù)就是通過使用電力器件或系統(tǒng)變換來達(dá)到控制電能，使電網(wǎng)中的電能能夠有效地傳輸?shù)礁魃a(chǎn)單位或者居民家中的一項(xiàng)現(xiàn)代化技術(shù)。

2.2 電力技術(shù)對電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的應(yīng)用

（1）電力技術(shù)是電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵，只有將電力技術(shù)運(yùn)用到電力調(diào)度運(yùn)行中去才能保證電網(wǎng)的安全有效運(yùn)行。

（2）電網(wǎng)的調(diào)度是對電網(wǎng)輸送電能過程中的狀態(tài)實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保經(jīng)濟(jì)調(diào)度并對所有的意外情況發(fā)生的可能性進(jìn)行有效地分析和對已經(jīng)發(fā)生的安全事故進(jìn)行處理。電網(wǎng)的運(yùn)行的質(zhì)量和效率直接關(guān)乎到整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行以及電力有關(guān)的企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

（3）隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，多種多樣的電力技術(shù)被發(fā)明創(chuàng)造出來，運(yùn)用先進(jìn)的電力技術(shù)能夠有效的提高電網(wǎng)電力調(diào)度的效率，并能對運(yùn)行的電網(wǎng)進(jìn)行信息采集、監(jiān)控、分析運(yùn)行狀態(tài)并對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理工作，診斷出電網(wǎng)的錯(cuò)誤點(diǎn)并能快速修復(fù)故障，也可以調(diào)整整個(gè)電網(wǎng)的負(fù)荷，對電能進(jìn)行優(yōu)化配置，使電網(wǎng)順利輸送電能。

綜上可見電力技術(shù)是電力調(diào)度必不可少的技術(shù)并能有效地推動(dòng)電網(wǎng)的安全性，使電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

3 電力技術(shù)在電力調(diào)度運(yùn)行中的應(yīng)用

3.1 基于廣域測量系統(tǒng)（WAMS）的動(dòng)態(tài)EMS系統(tǒng)（AEMS）

3.1.1 什么是AEMS

所謂的AEMS是建立在WAMS之上的由動(dòng)態(tài)測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)、和同步定時(shí)系統(tǒng)四部分共同組成的一個(gè)電力技術(shù)系統(tǒng)。這個(gè)能夠?qū)ν蕉〞r(shí)的母線電壓和發(fā)電機(jī)電勢正序分量的空間矢量族。因此這個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的整體狀態(tài)的動(dòng)態(tài)評估，測量發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和電網(wǎng)輸電過程中其他的震蕩現(xiàn)象。

3.2 為什么要建立AEMS？

隨著經(jīng)濟(jì)對于電力的需求，電網(wǎng)改造工作正在全國范圍內(nèi)進(jìn)行著改造工作，這也就使得電力的協(xié)調(diào)工作越來越困難，并且整個(gè)電力的運(yùn)輸安全穩(wěn)定性下降，這種情況在現(xiàn)有的EMS系統(tǒng)下對于電力的運(yùn)行變得極為不利，因此必須加強(qiáng)整個(gè)電網(wǎng)的調(diào)度的穩(wěn)定與安全性的研究與探討工作。從而使得更為先進(jìn)的AEMS 得以運(yùn)用。

3.2.1 電力電子技術(shù)的應(yīng)用

（1）高壓直流輸電。高壓直流輸電是一種可以保證整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定性和電力疏導(dǎo)的兩端系統(tǒng)的穩(wěn)定性能的技術(shù)，并且高壓直流輸電中的核心設(shè)備和技術(shù)（換流閥和換流技術(shù)）正在變革和研究。它主要是在長距離輸電的情況不受穩(wěn)定性的限制。在運(yùn)用中由于直流電不必要求兩端的系統(tǒng)進(jìn)行同步的工作，因此可以用兩個(gè)甚至更多個(gè)不同頻率的交流電網(wǎng)進(jìn)行鏈接工作，因此對于這種高壓直流輸電的運(yùn)用在經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)兩個(gè)層面來說的話，未來的發(fā)展前途不可估量。

（2）不間斷電源。不間斷電源是一種緊急的供電系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是電力自動(dòng)化系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行的最基本的要求和基本保障，這種電源對于計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)和其余的不能斷電的場合來說是一種非?？煽坎⑶揖哂袠O高性能的電源，在電力調(diào)度中得到極大的推廣和廣泛的應(yīng)用。

（3）柔性交流輸電。柔性交流輸電主要是采用現(xiàn)行的電力電子技術(shù)對交流輸電系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)、靈活、重復(fù)控制等柔性控制，并對協(xié)調(diào)控制進(jìn)行有效地優(yōu)化工作，這樣可以有效提高對于電力疏導(dǎo)能力和它的可控性。對于柔性交流電控制系統(tǒng)目前有數(shù)十種，可以按照它的安裝位置分為三大類即發(fā)電型、輸電型和供電型。他們這三種類型的安裝裝置都是通過快速有效地控制電力系統(tǒng)中電壓、功率等變量，并通過對變量的控制來加強(qiáng)電網(wǎng)交流電的運(yùn)行穩(wěn)定性。目前為止已經(jīng)運(yùn)用的柔性交流電控制器有串聯(lián)補(bǔ)償器和靜止調(diào)相機(jī)等多種。

3.3 安全穩(wěn)定控制技術(shù)

3.3.1 安全穩(wěn)定控制技術(shù)的作用

安全穩(wěn)定控制技術(shù)就是一種系統(tǒng)保護(hù)或者說是一種特殊的保護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行的控制技術(shù)，隨著電網(wǎng)的革新和智能化這種系統(tǒng)得到了更大面積的推廣和應(yīng)用。

3.3.2 安全穩(wěn)定控制技術(shù)的分類

（1）按照應(yīng)用分：受端電網(wǎng)側(cè)、送端電網(wǎng)側(cè)、電網(wǎng)解列。

（2）按照范圍分：區(qū)域電網(wǎng)控制、大區(qū)聯(lián)網(wǎng)控制、局部電網(wǎng)控制。

（3）按照穩(wěn)定類型分：電壓穩(wěn)定控制、設(shè)備過負(fù)荷控制、暫態(tài)穩(wěn)定控制、失步控制。

4 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)

4.1 什么是變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)

變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)是目前正在處于試用階段的一項(xiàng)新發(fā)展起來的技術(shù)，它是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)通信為手段達(dá)到信息共享的目標(biāo)。能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)前電網(wǎng)下對于故障錄波、電度采集、四遙、重合閘和對電路的保護(hù)，是一種多功能的專家綜合系統(tǒng)。

4.2 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

目前的電網(wǎng)大多是采用分層分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是一種新型的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，它主要是用面向間隔的設(shè)計(jì)代替了傳統(tǒng)的面相功能的設(shè)計(jì)。這種系統(tǒng)是通過安裝的數(shù)據(jù)采集裝置和我們的變電站系統(tǒng)相連，通過專用的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的共享工作。這種系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、靈活性和可靠性。在很大的程度上實(shí)現(xiàn)了專業(yè)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，從而很好的管理了整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行。

4.3 對于調(diào)度運(yùn)行工作的要求

隨著電力系統(tǒng)的電網(wǎng)的完善和改造，對于縣級等小電網(wǎng)設(shè)施是一個(gè)不小的沖擊，這類電網(wǎng)時(shí)間較久系統(tǒng)落后，調(diào)度等方面比較閉塞，所以必須進(jìn)行大面積的改造工作來實(shí)現(xiàn)新興技術(shù)的應(yīng)用，以達(dá)到更好的調(diào)度工作。

5 結(jié)語

只有我們加強(qiáng)對于電力新技術(shù)的開發(fā)和研究并將技術(shù)逐步運(yùn)用到我們的電力調(diào)度工作中，才能夠有效保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，保障經(jīng)濟(jì)不受損失，提高人民的生活質(zhì)量。

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