基于面向智能電網(wǎng)的保護控制系統(tǒng)研究

李建華 李梅

摘要：近年來，我國的經(jīng)濟不斷發(fā)展使我國人民對用電的需求增加，這也給我國的配電網(wǎng)提出了更高的要求，在我國的信息技術(shù)的不斷發(fā)展下，配電網(wǎng)的智能化已經(jīng)成為發(fā)展趨勢，電力系統(tǒng)的改進和研究也是朝著這一方向進行。本文主要介紹了智能電網(wǎng)技術(shù)的主要內(nèi)容和智能配電網(wǎng)的相關(guān)保護控制系統(tǒng)，分析了智能配電網(wǎng)發(fā)展過程中發(fā)現(xiàn)的問題，從而針對性提出了這些問題的解決措施，以期能夠使我國的配電網(wǎng)技術(shù)獲得發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);保護和控制系統(tǒng);研究

前言：我國的電網(wǎng)技術(shù)在近年來獲得了不斷的發(fā)展，從而使電網(wǎng)更加具有穩(wěn)定性，能夠更好的抵御事故發(fā)生，影響電網(wǎng)的運行。通過有效的減少電網(wǎng)的停運風(fēng)險能夠使用電的用戶可以有更好的用電效率，使電網(wǎng)的供電質(zhì)量也更高，電網(wǎng)資產(chǎn)能夠更加高效的應(yīng)用。另外，在當(dāng)今的信息技術(shù)不斷發(fā)展下，智能電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為配電網(wǎng)的現(xiàn)代化發(fā)展趨勢。在城市用電的大部分故障中，都是配電系統(tǒng)故障，這應(yīng)該引起注意，從而可以更好地進行配電工作。智能電網(wǎng)的使用能夠使電網(wǎng)運行更加穩(wěn)定高效，為提高配電網(wǎng)的水平提高起到了重要的作用。

在智能配電網(wǎng)的實踐中，其交互性能充分顯示了智能配電網(wǎng)的使用優(yōu)勢，使電網(wǎng)能夠高效地處理故障問題。分布式電源和微電網(wǎng)運行等智能化技術(shù)的應(yīng)用提高了電網(wǎng)的保護性能，使電網(wǎng)運行更加穩(wěn)定有了多重保障。傳統(tǒng)的保護模式已經(jīng)不再適用于現(xiàn)在的使用標(biāo)準(zhǔn)，在使用過程中會出現(xiàn)多重故障問題。所以，要通過不斷建設(shè)我國的智能國家電網(wǎng)，提高整個電網(wǎng)的穩(wěn)定性。在分布式發(fā)電供能系統(tǒng)當(dāng)中，通過配電網(wǎng)能夠有效地減少問題的產(chǎn)生，同時能夠在嶄新的發(fā)展方向上探索出更加可靠的配電網(wǎng)使用方法，能夠促進我國的智能配電網(wǎng)的廣泛應(yīng)用。

1智能電網(wǎng)技術(shù)的介紹

智能電網(wǎng)技術(shù)術(shù)語電力系統(tǒng)中的一部分，能夠為電網(wǎng)帶來更好的配電效率和穩(wěn)定性，同時也能夠促進我國配電網(wǎng)的發(fā)展，具有長期的研究價值。通過結(jié)合智能設(shè)備的功能條件和計算機通信技術(shù)，能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)進行更加合理的控制。從而可以更好的對電網(wǎng)控制過程進行輔助，可以使電網(wǎng)運行更加穩(wěn)定安全。智能配電網(wǎng)保護控制的方案主要包括了狀態(tài)識別、決策支持系統(tǒng)，包含公共信息交換模型的系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)，以及安全、可靠的數(shù)據(jù)通信體系，還包括了現(xiàn)代化的量測技術(shù)以及可視化技術(shù)。智能電網(wǎng)的技術(shù)主要包括了智能電力調(diào)度、智能輸電網(wǎng)、智能變電站和智能配電網(wǎng)四個方面，通過四方面的協(xié)調(diào)運作，能夠使智能配電網(wǎng)更好的工作。智能電力調(diào)度技術(shù)包括了三種技術(shù)，分別為廣域全景分布式一體化的電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)、廣域保護和緊急控制一體化技術(shù)和電力價格形成機制及工序管理系統(tǒng)。智能輸電網(wǎng)技術(shù)包括了在線安全穩(wěn)定分析和防御系統(tǒng)、在線電網(wǎng)資產(chǎn)管理系統(tǒng)、智能電力電子控制系統(tǒng)三個系統(tǒng)。智能變電站包括了兩個方面，包括了現(xiàn)代化通訊和量測技術(shù)、變電站自適應(yīng)保護控制系統(tǒng)。智能配電網(wǎng)包括了三個方面，包括了含微網(wǎng)的配電網(wǎng)運行管理系統(tǒng)、含微網(wǎng)的配電網(wǎng)自動量測和保護控制系統(tǒng)、含微網(wǎng)的配電網(wǎng)快速方針與模擬系統(tǒng)[1]。

智能電網(wǎng)的保護系統(tǒng)主要就是能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的自愈能力，使系統(tǒng)可以通過預(yù)防措施使以外狀況發(fā)生后可以通過自動控制方案來恢復(fù)運行。這種自愈方式可以通過預(yù)防控制來實現(xiàn)，還可以通過迅速的排查，能夠使故障得到妥善的處理。如果有故障發(fā)生，能夠通過智能化的自愈系統(tǒng)實現(xiàn)短暫的持續(xù)運行，能夠在這段時間內(nèi)對配網(wǎng)故障設(shè)備進行維修，從而可以最大程度的減少故障對整個電網(wǎng)的影響。配網(wǎng)的自愈系統(tǒng)也是配電網(wǎng)保護系統(tǒng)比較重要的一部分，能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵的故障保障的作用，但是自愈系統(tǒng)需要可靠的運行，能夠進行科學(xué)的保護，使故障真正發(fā)生時，能夠有效的起到相應(yīng)的作用。

2智能配電網(wǎng)的功能

隨著我國城市發(fā)展的不斷加快，城市化進程也不斷推進，使安全可靠的城市電網(wǎng)建設(shè)也成為城市發(fā)展的重要內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上，在城市電網(wǎng)新技術(shù)的不斷引入過程中，智能配電網(wǎng)也獲得了廣泛的應(yīng)用，智能配電網(wǎng)也具有更多的優(yōu)勢。首先，智能配電網(wǎng)具有更加可靠的特點，比傳統(tǒng)的配電網(wǎng)更加安全穩(wěn)定，能夠更好的應(yīng)對突發(fā)狀況。在故障發(fā)生時，智能電網(wǎng)能夠更加迅速的對故障情況進行解決，從而可以使配電網(wǎng)的供電效率更高。智能配電網(wǎng)提前具有防御自然災(zāi)害的功能，所以在發(fā)生自然災(zāi)害時，配電網(wǎng)的防護功能發(fā)揮作用可以使配電網(wǎng)減少損失，并且能夠更好的保障配電網(wǎng)的安全，這樣就能夠使用戶的日常使用更加穩(wěn)定，減少了災(zāi)害對用戶的干擾。配電網(wǎng)由于采用了多網(wǎng)發(fā)電，具有多種優(yōu)勢，能夠在主網(wǎng)停電的情況下應(yīng)用智能微電網(wǎng)，可以使供電快速恢復(fù)，使電網(wǎng)的故障影響達(dá)到最小程度。智能配電網(wǎng)對于大多數(shù)的故障，都可以具有自行修復(fù)，這使得供電網(wǎng)的穩(wěn)定性能夠得到更好的保障[2]。

智能配電網(wǎng)部件擁有先進的智能化技術(shù)，而且同時應(yīng)用了同樣先進的配套設(shè)備，能夠通過監(jiān)控設(shè)備對電能的質(zhì)量進行檢測，同時可以實現(xiàn)對電壓的在線動態(tài)化控制，只電能的供應(yīng)更加具有可靠性，能夠使人們在用電中體驗到更加流暢的感受，主要就是因為傳輸過程中電壓的穩(wěn)定。先進的設(shè)備使用體驗更加靈敏，能夠使其在電路中更加活躍，能夠通過電路的精確測量進而對電路參數(shù)進行更加合理的控制，可以使電路更加平穩(wěn)的運行，電能輸送更加優(yōu)質(zhì)，給用戶更好的使用體驗。智能配網(wǎng)具有更好的兼容性和智能化屬性，可以將分布式的發(fā)電網(wǎng)絡(luò)有效的連通，所有應(yīng)用的模塊可以更好的連接起來，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)變得更加完善，能夠促進智能配電網(wǎng)更加高效的運行[3]。這種兼容性能夠為配電網(wǎng)提供更加系統(tǒng)化的服務(wù)，互聯(lián)互通的信息能夠使配電網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度變得更加合理，促進了供電能夠更加高效和保質(zhì)。由于不同的用電客戶有不同的使用需求，在配電過程中應(yīng)用分布式發(fā)電的方法，能夠使用戶在用電的高峰期同樣能夠得到穩(wěn)定的電力供應(yīng)。同時，還可以根據(jù)客戶的不同需求，給予客戶相應(yīng)的服務(wù)，使客戶能夠獲得更好的用電體驗。對于用電服務(wù)在長期的客戶互動中，能夠獲得客戶的認(rèn)可，從而使用戶能夠給電網(wǎng)公司更好的評價。應(yīng)用智能配電網(wǎng)的相關(guān)設(shè)備可以以對供電設(shè)備進行更好的監(jiān)控，使設(shè)備的運行情況能夠通過網(wǎng)絡(luò)得到更好的掌握，從而可以快捷的判斷設(shè)備的運行狀況，如果出現(xiàn)設(shè)備故障問題，可以通過網(wǎng)絡(luò)進行相應(yīng)的處理，提高了故障的解決效率。針對設(shè)備出現(xiàn)故障和損壞的問題，可以準(zhǔn)確地判斷故障位置，進而可以盡快維修或者更換的效率，避免使整個電網(wǎng)受到影響造成用電客戶的投訴。通過對設(shè)備的實時監(jiān)控可以更好的會設(shè)備的穩(wěn)定性進行監(jiān)控，穩(wěn)定的電路能夠使電氣設(shè)備有更長的使用壽命，因此也就一定程度上降低了整個供電系統(tǒng)的設(shè)備使用成本，同時能夠使電力損耗有效的降低，從而也使得電力系統(tǒng)獲得更好的經(jīng)濟效益。

總結(jié)：綜上所述，智能電網(wǎng)雖然已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用，但是只有對其進行更加深入的研究，才能夠使應(yīng)用過程更加可靠，使更各電力系統(tǒng)的管理更加科學(xué)有效，通過對智能電網(wǎng)的要點介紹，能夠使智能電網(wǎng)的多方面優(yōu)勢更好的被應(yīng)用，同時能夠給智能配網(wǎng)的保護設(shè)計一些建議。

參考文獻：

[1]李穎超. 新一代智能變電站層次化保護控制系統(tǒng)方案及其可靠性研究[D].北京交通大學(xué)，2013.

[2]黃昱翰. 基于動態(tài)拓?fù)浞治龅呐潆娋W(wǎng)集中-分布協(xié)同保護控制方法研究[D].華南理工大學(xué)，2019.

[3]劉思敏. 基于多電壓等級區(qū)域信息的配電網(wǎng)智能保護控制系統(tǒng)的研究[D].華南理工大學(xué)，2017.

作者簡介：李建華（1975-），男，本科，高級工程師，從事變電檢修工作。

作者簡介：李梅（1975-），女，大專，工程師，從事變電運維工作。