一、 智能電網(wǎng)概述:
所謂智能電網(wǎng),即為電網(wǎng)的智能化,也被稱為“電網(wǎng) 2.0”。它是以集成、 高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ), 通過對傳感和測量技術(shù)等精良技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)電網(wǎng) 的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、、環(huán)境友好的目標(biāo)。智能電網(wǎng)自愈和自適應(yīng)強(qiáng), 安 全穩(wěn)定和可靠高 ,經(jīng)濟(jì)、。
智能電網(wǎng)一個重要的功能特性是自愈性強(qiáng)。 就是把電網(wǎng)中有問題的元件從系 統(tǒng)中隔離出來,并且在很少或不用人為干預(yù)的情況下可以使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常 運行狀態(tài)而幾乎不中斷對用戶的供電服務(wù)。智能電網(wǎng)將安全、無縫地容許各種不 同類型的發(fā)電和儲能系統(tǒng)接入系統(tǒng),簡化聯(lián)網(wǎng)的過程。
二、智能電網(wǎng)的發(fā)展歷程及未來趨勢:
在未來智能電網(wǎng)中,電網(wǎng)的自愈特征將會對繼電保護(hù)的選擇性、可靠性、速 動性、 靈敏性提出更高的要求,對常規(guī)繼電保護(hù)的配置方法提出新的要求,常規(guī)保 護(hù)在這幾個方面根據(jù)實際情況的不同會有所側(cè)重。特高壓電網(wǎng)的建設(shè)、電網(wǎng)規(guī)模 的擴(kuò)大等因素,將導(dǎo)致短路電流增大很多,因此,應(yīng)對短路電流增大造成的定值可 靠性降低。 同時,智能電網(wǎng)將給繼電保護(hù)的發(fā)展帶來新的契機(jī),智能電網(wǎng)是以物理 電網(wǎng)為基礎(chǔ),充分利用*傳感測量技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、 控制技術(shù)、新能源技術(shù),把發(fā)、輸、配、用各環(huán)節(jié)互聯(lián)成一個高度智能化的新型 網(wǎng)絡(luò)。 智能電網(wǎng)的技術(shù)特點將影響現(xiàn)有繼電保護(hù)的應(yīng)用, 它主要特征有: 數(shù)字化、 網(wǎng)絡(luò)化、廣域化、輸電靈活化等。
近年來,由于信息技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展,繼電保護(hù)專業(yè)得到了較大的發(fā)展, 繼電保護(hù)裝置的可靠性、 功能的完善性、操作的方便性及操作界面的人性化等要 求已基本滿足。 我國繼電保護(hù)在原理上能夠滿足我國電網(wǎng)運行的要求。智能電網(wǎng) 的規(guī)劃和發(fā)展改變了電能傳輸?shù)哪承┨攸c,信息化和數(shù)字化的特征使智能電網(wǎng)與 傳統(tǒng)電力系統(tǒng)產(chǎn)生了本質(zhì)的差別,作為繼電保護(hù)專業(yè),也需要適應(yīng)其發(fā)展,進(jìn)行相 關(guān)的研究工作。它的特點如下:利用數(shù)字化提高保護(hù)性能、網(wǎng)絡(luò)化將改變繼電保 護(hù)的配置形態(tài)、提高安全自動裝置性能、與傳統(tǒng)保護(hù)的配合、在線整定技術(shù)、繼 電保護(hù)新原理與新技術(shù)等。
智能電網(wǎng)的建設(shè)是電力系統(tǒng)的一次重要變革,是電網(wǎng)未來的發(fā)展方向。傳統(tǒng) 的保護(hù)系統(tǒng)已是各個互聯(lián)電網(wǎng)*的保護(hù)穩(wěn)定、避免災(zāi)難性事故的保護(hù)手段; 如今,智能電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)開始,建設(shè)過程中新技術(shù)和新設(shè)備的應(yīng)用將給繼電 保護(hù)專業(yè)領(lǐng)域帶來革命性的變化。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn),相關(guān)研究的深入, 繼電保護(hù)專業(yè)要適應(yīng)電網(wǎng)需求向智能化方向發(fā)展,跟進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)步伐,為智能電 網(wǎng)建設(shè)提供。
按照相關(guān)規(guī)劃,2011 年至 2015 年為全面建設(shè)階段, 形成堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建 設(shè)標(biāo)準(zhǔn),滾動修訂發(fā)展規(guī)劃,堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)全面鋪開。智能電網(wǎng)的加緊建 設(shè),對電力系統(tǒng)的*道防御手段一繼電保護(hù)技術(shù)提出了更高的要求。
1 我國的智能電網(wǎng)
云南省電力公司一直以來非常重視智能電網(wǎng)的研究, 不斷增強(qiáng)駕馭高海拔特 高壓交直流混合電網(wǎng)能力,建設(shè)信息化電網(wǎng)企業(yè),搶占電力科技制高點。結(jié)合云 南電網(wǎng)公司實際情況, 努力搶占高海拔特高壓交直流混合輸電技術(shù)、復(fù)雜電網(wǎng)安 全穩(wěn)定運行控制技術(shù)、 高溫超導(dǎo)技術(shù)、發(fā)展智能電網(wǎng)和建設(shè)信息化企業(yè)關(guān)鍵技術(shù) 制高點。 積極實現(xiàn)傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)、企業(yè)信息化建設(shè)向建設(shè)信息化企業(yè)兩個 根本性轉(zhuǎn)變。切實抓好“智能微網(wǎng)可行性研究”、 “智能配電網(wǎng)建設(shè)研究”、 “云 南電力大廈光伏建設(shè)方案研究”等一批重點科技項目的前期研究。
2010 年 9 月,全國*智能電網(wǎng)“全覆蓋、全采集、全費控”在浙江海鹽 武原鎮(zhèn)竣工。至此,浙江省海鹽縣武原鎮(zhèn) 36000 用電客戶進(jìn)入“三全”信息 時代,從而成為全國*智能電網(wǎng)的“三全”鎮(zhèn)。智能電網(wǎng)信息“三全”工程是 *公司建設(shè)智能電網(wǎng)的重組成部份。
2010 年,*將在河北、北京、上海和重慶四個省市開展智能樓宇和 小區(qū)試點工程建設(shè), 初步計劃建成兩個智能樓宇和 6 個智能小區(qū)。居民們將見證 國內(nèi)一項技術(shù)在身邊變成現(xiàn)實,在我們的生活中,這種機(jī)會并不常有——他 們的身邊將建起“智能用電小區(qū)”。
可見,盡管智能電網(wǎng)在我國的建設(shè)正處于起步階段,2009 年,建設(shè)“堅強(qiáng) 智能電網(wǎng)”的概念才由*公司提出,目前,全國各級電力公司都已經(jīng) 加快了建設(shè)堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的步伐,智能電網(wǎng)已經(jīng)由一個“概念股”轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兩?邊切切實實存在的“熱點股”
2 智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)
繼電保護(hù)是實現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)設(shè)備監(jiān)測保護(hù)的重要技術(shù),向計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化,以及保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展是該領(lǐng)域的長期發(fā) 展趨勢。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,截止到 2006 年底,全國 220kV 及以上系統(tǒng)繼電保護(hù)裝 置的微機(jī)化率已達(dá) 91.41% 。繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化趨勢充分利用了*半 導(dǎo)體處理器技術(shù):高速的運算能力、完善的存貯能力和各種優(yōu)化算法,同時采用 大規(guī)模集成電路和成熟的數(shù)據(jù)采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波和抗干擾等技術(shù).因而 系統(tǒng)響應(yīng)速度、可靠性方面均有顯著的提升
然而,智能電網(wǎng)將極大地改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài),電子式互感器、數(shù)字化 變電站技術(shù)、廣域測量技術(shù)、交直流靈活輸電及控制技術(shù)的大量應(yīng)用,必然對電 力系統(tǒng)繼電保護(hù)帶來影響。
(1)智能電網(wǎng)繼電保護(hù)構(gòu)成
智能電網(wǎng)的分布式發(fā)電、交互式供電對繼電保護(hù)提出了更高要求,另一方 面通信和信息技術(shù)的長足發(fā)展, 數(shù)字化技術(shù)及應(yīng)用在各行各業(yè)的日益普及也為探 索新的保護(hù)原理提供了條件。
智能電網(wǎng)中可利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運行狀 況進(jìn)行實時監(jiān)控,然后把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集、整合,zui后對數(shù)據(jù) 進(jìn)行分析。 利用這些信息可對運行狀況進(jìn)行監(jiān)測.實現(xiàn)對保護(hù)功能和保護(hù)定值的 遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)控和修正。
另外,對保護(hù)裝置而言,保護(hù)功能除了需要本保護(hù)對象的運行信息外,還 需要相關(guān)聯(lián)的其他設(shè)備的運行信息。一方面保證故障的準(zhǔn)確實時識別.另一方面 保證在沒有或少量人工干預(yù)下,能夠快速隔離故障、自我恢復(fù),避免大面積停電 的發(fā)生。
所以, 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置保護(hù)動作時不一定只跳本保護(hù)對象,有可能 在跳本保護(hù)對象時還需發(fā)連跳命令跳開其他關(guān)聯(lián)節(jié)點, 也有可能只發(fā)連跳命令跳 開其他關(guān)聯(lián)節(jié)點,不跳開本保護(hù)對象。
(2)繼電保護(hù)技術(shù)的升級
智能電網(wǎng)的規(guī)劃和發(fā)展改變了電能傳輸?shù)哪承┨攸c,信息化和數(shù)字化的特 征使智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)產(chǎn)生了本質(zhì)的差別,作為繼電保護(hù)專業(yè),也需要適 應(yīng)其發(fā)展,進(jìn)行相關(guān)的研究工作。
數(shù)字化
互感器傳輸性能的提高和互感器故障的減少使繼電保護(hù)不需要再考慮電流互 感器飽和、二次回路斷線、二次回路接地等互感器故障問題。電氣量信息傳輸?shù)?真實性也為繼電保護(hù)裝置性能的提高帶來了便利條件。 如何簡化繼電保護(hù)的輔助 功能. 利用數(shù)字化傳感器提高繼電保護(hù)的整體性能,是未來繼電保護(hù)發(fā)展需要研 究的核心問題
網(wǎng)絡(luò)化
新一代的數(shù)字化變電站改變了傳統(tǒng)繼電保護(hù)信息獲取和信號發(fā)送的媒介, 利 用網(wǎng)絡(luò)上共享的站內(nèi)其它相關(guān)電氣元件的信息提高主保護(hù)的性能, 利用共享的控 制信號網(wǎng)絡(luò)簡化繼電保護(hù)配置.是智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)研究的前沿性問題。
自動整定技術(shù)
傳統(tǒng)的自適應(yīng)保護(hù)僅能根據(jù)被保護(hù)線路的運行情況對定值進(jìn)行調(diào)整,不能利 用全網(wǎng)信息準(zhǔn)確、 實時地判斷運行方式來調(diào)整定值。智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)應(yīng)實現(xiàn) 全網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)自動整定和自動配置,從分散獨立的保護(hù)變?yōu)橄到y(tǒng)分布協(xié)同的保護(hù).
(3)員工技術(shù)提升
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的*道防線,安全責(zé)任重大,對人 員的業(yè)務(wù)能力要求高。 而廣泛開展技能競賽活動,能夠給生產(chǎn)一線員工提供充分 展示才華的機(jī)會和舞臺, 更能在廣大員工中產(chǎn)生強(qiáng)烈的爭先意識和激勵作用,形 成比、學(xué)、趕、幫、超的良好氛圍,促進(jìn)提高員工的業(yè)務(wù)素質(zhì)和能力。
廣大基層電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)適應(yīng)電網(wǎng)快速發(fā)展要求,加快推進(jìn)“兩個轉(zhuǎn)變”,積 極實施人才強(qiáng)企戰(zhàn)略, 培養(yǎng)高素質(zhì)人才,對進(jìn)一步提高繼電保護(hù)專業(yè)人員的技術(shù) 水平和崗位技能。
三、結(jié)束語:
我國自 2009 年 5 月提出智能電網(wǎng)的發(fā)展計劃以來.先后在全國開展了 21 個試點項目,提出了智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)框架.并開始進(jìn)行多項技術(shù)攻關(guān)。許多在 智能電網(wǎng)建設(shè)實踐和重大專題研究方面已取得重要進(jìn)展。 繼電保護(hù)裝置是電網(wǎng)中 的“衛(wèi)士”,起著將電網(wǎng)故障與系統(tǒng)隔離、防止事故擴(kuò)大的作用。
以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo), 在總結(jié)現(xiàn)有工作成果和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上.堅持精良技術(shù) 應(yīng)用,提高繼電保護(hù)裝備和運行水平,加強(qiáng)繼電保護(hù)專業(yè)隊伍建設(shè),是保證電網(wǎng) 安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。