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【關(guān)鍵詞】：智能電網(wǎng)繼電保護(hù) 發(fā)展影響

中圖分類號(hào)：TM421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

【正文】：

0引言

由于信息通信技術(shù)的快速發(fā)展、電氣設(shè)備關(guān)鍵制造工藝的技術(shù)突破，以及適應(yīng)大規(guī)模清潔能源接入、應(yīng)對(duì)氣候變化實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的需求，催生了智能電網(wǎng)的迅速發(fā)展。因具有穩(wěn)定性、自愈性、安全性、兼容性、經(jīng)濟(jì)性等諸多優(yōu)點(diǎn)，智能電網(wǎng)在世界各國(guó)得到了大量的推廣與應(yīng)用。國(guó)家在2009年對(duì)智能電網(wǎng)發(fā)展進(jìn)行了全面的規(guī)劃，分三個(gè)階段運(yùn)用先進(jìn)的通信、信息及控制技術(shù)，全面完成以信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的智能電網(wǎng)建設(shè)，目前正處于大規(guī)模建設(shè)階段，預(yù)計(jì)到2020年基本建成。繼電保護(hù)運(yùn)行狀況直接關(guān)系系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，現(xiàn)代大電網(wǎng)更是對(duì)繼電保護(hù)提出了更高要求。智能電網(wǎng)的發(fā)展使傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)發(fā)生很大的變化，電子式互感器、數(shù)字化變電站、廣域測(cè)量、交直流靈活輸電和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的廣泛運(yùn)用，給繼電保護(hù)的配置運(yùn)行帶來深刻影響。本文在研究智能電網(wǎng)繼電保護(hù)構(gòu)成的基礎(chǔ)上，闡述了智能電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)的影響，對(duì)智能電網(wǎng)繼電保護(hù)發(fā)展有關(guān)問題進(jìn)行探討。

1 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的構(gòu)成

目前繼電保護(hù)正在向數(shù)字化、智能化，保護(hù)控制測(cè)量集成化以及數(shù)據(jù)通信一體化方向發(fā)展。電網(wǎng)的分布式發(fā)電、交互式供電對(duì)繼電保護(hù)提出了更高的要求，網(wǎng)絡(luò)通信與信息處理技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)深化應(yīng)用也為探索新的保護(hù)機(jī)理提供了幫助。智能電網(wǎng)能夠利用傳感器對(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等重要設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，把得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來收集、整合，最后再進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。利用這些數(shù)據(jù)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及設(shè)備運(yùn)行的具體狀況，達(dá)到對(duì)保護(hù)性能及保護(hù)定值的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控、診斷與修正功能。除此之外，對(duì)保護(hù)裝置來說，保護(hù)收集的信息不但需要涵蓋本保護(hù)對(duì)象的運(yùn)行狀況，還需要與之密切相關(guān)的其它設(shè)備的運(yùn)行信息，確保故障的準(zhǔn)確識(shí)別，另外借助保護(hù)的智能診斷功能，在無人工干預(yù)情況下，可以迅速隔離故障、自行恢復(fù)運(yùn)行，防止事故擴(kuò)大和大面積停電狀況發(fā)生。因此智能電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置保護(hù)動(dòng)作時(shí)不確定是否僅跳本保護(hù)對(duì)象，還可能在跳本保護(hù)對(duì)象時(shí)需發(fā)聯(lián)跳命令跳開別的相關(guān)節(jié)點(diǎn)，還有可能僅發(fā)連跳命令跳開別的關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)，不跳開本保護(hù)對(duì)象。

典型智能變電站保護(hù)及自動(dòng)化配置聯(lián)絡(luò)如圖1所示。

圖1典型智能變電站保護(hù)及自動(dòng)化配置聯(lián)絡(luò)圖

2 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的典型特征

智能電網(wǎng)是以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，覆蓋通信、信息、計(jì)算機(jī)、傳感測(cè)量、新能源等技術(shù)，把發(fā)、輸、配、用各環(huán)節(jié)連接成一個(gè)高度智能化的網(wǎng)絡(luò)。智能電網(wǎng)繼電保護(hù)從設(shè)計(jì)、配置、運(yùn)維管理上都有許多不用于以往的新特性，其典型特征主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 數(shù)字化

智能電網(wǎng)的一個(gè)重要特征是數(shù)字化，對(duì)繼電保護(hù)而言，一是測(cè)量手段的數(shù)字化，廣泛采用電子式互感器和數(shù)字接口；二是信息傳輸方式的數(shù)字化，傳統(tǒng)變電站采用的模擬量電纜傳輸和狀態(tài)量電纜傳輸方式將被以光纖為媒介的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字傳輸所代替。圖1所示系統(tǒng)圖中電子式互感器取代了基于電磁感應(yīng)原理的傳統(tǒng)互感器。

電子式互感器的優(yōu)越性在于其采用光電轉(zhuǎn)換原理進(jìn)行測(cè)量，體積小、絕緣性能好。對(duì)繼電保護(hù)其最大的優(yōu)勢(shì)是傳輸頻帶寬、暫態(tài)性能好，不存在電磁式互感器和電容式電壓互感器等傳統(tǒng)互感器的測(cè)量誤差和暫態(tài)特性，能很好地將電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)變換到二次側(cè)。隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)及智能化儀器、設(shè)備的推廣，傳統(tǒng)的互感器將逐步退出運(yùn)行。

電子式互感器采用網(wǎng)絡(luò)接口，通過網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置和智能斷路器連接，大大簡(jiǎn)化了二次回路接線,易于維護(hù)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)化

智能電網(wǎng)的核心節(jié)點(diǎn)是數(shù)字化變電站，近年來基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站建設(shè)逐步鋪開，已出現(xiàn)500 kV全數(shù)字化示范變電站,各網(wǎng)、省公司都在大力推廣數(shù)字化變電站建設(shè)。

數(shù)字化變電站最大的特點(diǎn)是采用基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的分布分層的結(jié)構(gòu)體系，面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)統(tǒng)一建模、數(shù)據(jù)自描述，采用抽象通信服務(wù)接口(ACSI)和特殊通信服務(wù)映射(SCSM)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備間的信息共享和互操作。

圖1所示智能變電站系統(tǒng)圖分為三個(gè)工作控制層面（過程層、間隔層、站控層），三個(gè)工作層面的各組件通過基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的MMS網(wǎng)、GOOSE網(wǎng)、SV網(wǎng)三個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。MMS服務(wù)應(yīng)用于設(shè)備和監(jiān)控后臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)各裝置信號(hào)上送、測(cè)量上送、定值操作、控制操作和故障報(bào)告上送等功能。GOOSE服務(wù)應(yīng)用于保護(hù)、測(cè)控、智能終端等智能化設(shè)備之間的通訊服務(wù)，通過廣播方式傳送報(bào)文數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)裝置之間互相通信及信息共享。SV服務(wù)主要完成采樣值的網(wǎng)絡(luò)傳輸。該接線形式大大簡(jiǎn)化了保護(hù)采樣、出口跳閘及保護(hù)屏柜之間二次電纜接線，使全站信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數(shù)字化。

對(duì)繼電保護(hù)來說，數(shù)字化變電站的網(wǎng)絡(luò)化帶來了兩方面的變革，一是信息獲取，雖然繼電保護(hù)主保護(hù)的功能仍然保持不變，但由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓蚕硇?，可以獲取全站相關(guān)設(shè)備元件的信息(電氣量信息)；二是信息發(fā)送，由于采用帶數(shù)字接口的智能斷路器，跳合閘等控制信號(hào)的傳輸方式也由二次電纜改為數(shù)字信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

2.3 輸電靈活化

智能電網(wǎng)的一個(gè)最大特點(diǎn)就是輸電效率的提高，控制手段的靈活。智能電網(wǎng)中必然大量采用諸如可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置、靜止無功補(bǔ)償裝置、電能質(zhì)量控制裝置、統(tǒng)一潮流控制器及STATCOM等交流靈活輸電技術(shù)。另外，我國(guó)電網(wǎng)的交直流混合輸電的特征也使電網(wǎng)中非線性可控電力元件數(shù)量大大增加。以電力電子器件的廣泛應(yīng)用為特征的智能電網(wǎng)的故障暫態(tài)過程與僅有同步發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)元件的傳統(tǒng)電力系統(tǒng)將有顯著的不同。

電網(wǎng)暫態(tài)過程的復(fù)雜性及電網(wǎng)運(yùn)行方式靈活控制造成的多變性，使現(xiàn)有繼電保護(hù)裝置面臨較大考驗(yàn)。

2.4 廣域化

近年來，隨著我國(guó)電網(wǎng)信息化進(jìn)程不斷推進(jìn)，各網(wǎng)、省公司都在大力推進(jìn)基于PMU的WAMS網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，繼電保護(hù)信息專用網(wǎng)絡(luò)也已初步建成，將成為智能電網(wǎng)控制的重要環(huán)節(jié)。雖然WAMS網(wǎng)絡(luò)和繼電保護(hù)信息系統(tǒng)建設(shè)的初衷不是為繼電保護(hù)服務(wù)，但利用其提供的廣域信息來提高后備保護(hù)的性能、提高安全自動(dòng)裝置的性能卻值得思考。

3 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)需關(guān)注的問題

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(diǎn)，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。

3.1利用數(shù)字化提高保護(hù)性能

電子式互感器獨(dú)特的工作原理和傳輸性能的提高使繼電保護(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。電氣量信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸也為繼電保護(hù)裝置性能的提高帶來了便利條件。但無論是電子式互感器、智能組件還是光纖傳輸系統(tǒng)，對(duì)運(yùn)行環(huán)境的要求都很高，目前數(shù)字化變電站中測(cè)控保護(hù)交換機(jī)等數(shù)字化組件均在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)分散布置，如何適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境保持連續(xù)可靠運(yùn)行是一個(gè)重要課題。同時(shí)如何簡(jiǎn)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，也是是未來繼電保護(hù)發(fā)展需要研究的核心問題。

3.2提升繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化配置形態(tài)下運(yùn)行可靠性

基于IEC61850網(wǎng)絡(luò)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(hào)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(hào)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)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。網(wǎng)絡(luò)化帶來共享信息的同時(shí)，也帶來基于網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)目煽啃院桶踩詥栴}。與傳統(tǒng)二次電纜的傳輸方式不同，基于網(wǎng)絡(luò)的控制信號(hào)傳輸?shù)目煽啃员仨毜玫奖ＷC。數(shù)字化變電站條件下繼電保護(hù)的可靠性問題及如何進(jìn)行保護(hù)配置保證可靠性是網(wǎng)絡(luò)化二次回路的關(guān)鍵問題。

3.3提升安全自動(dòng)裝置性能

PMU和WAMS網(wǎng)絡(luò)為電力系統(tǒng)安全防御和緊急控制提供廣域信息，能夠利用其已建成的網(wǎng)絡(luò)，提高對(duì)時(shí)間敏感性不強(qiáng)的后備保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的性能，改變現(xiàn)有保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的延時(shí)整定原則，使其能夠在某些情況下及時(shí)判斷系統(tǒng)故障，采取措施避免大停電等惡性事故的發(fā)生。

3.4研究繼電保護(hù)在線整定技術(shù)

自適應(yīng)保護(hù)的思想在繼電保護(hù)領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用，限于條件，傳統(tǒng)的自適應(yīng)保護(hù)僅能根據(jù)被保護(hù)線路的運(yùn)行情況對(duì)定值進(jìn)行調(diào)整，不能利用全網(wǎng)信息準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地判斷運(yùn)行方式來調(diào)整定值。智能電網(wǎng)的發(fā)展有望改變這一現(xiàn)狀,從而實(shí)現(xiàn)在線整定。

3.5研究繼電保護(hù)新原理與新技術(shù)

風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物能等新能源接入的隨機(jī)性和間歇性，使電網(wǎng)接入安全問題日益受到重視，相應(yīng)的調(diào)度方式在智能電網(wǎng)背景下將更快、更靈活地調(diào)整傳輸方式和潮流方向。以電力電子控制為依托的電網(wǎng)靈活控制方式將改變傳統(tǒng)電網(wǎng)的故障暫態(tài)特征，研究適應(yīng)智能電網(wǎng)靈活控制的繼電保護(hù)新原理與新技術(shù)是智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)相關(guān)研究的一個(gè)關(guān)鍵問題。

4 結(jié)束語

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。如今，智能電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)全面鋪開，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，緊跟電網(wǎng)建設(shè)步伐，為智能電網(wǎng)建設(shè)提供可靠技術(shù)支持。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]林宇鋒,鐘金,吳復(fù)立.智能電網(wǎng)技術(shù)體系探討[J].電網(wǎng)技術(shù),2009,

[2]國(guó)家電網(wǎng)公司.堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)綜合研究報(bào)告[R].國(guó)家電網(wǎng)公司, 2009.

[3]謝 開,劉永奇,朱治中,等.面向未來的智能電網(wǎng)[J].中國(guó)電力,2008.

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關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng)繼電保護(hù)影響

中圖分類號(hào)：TU856文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

智能電網(wǎng)是當(dāng)今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的最新動(dòng)向,被認(rèn)為是21世紀(jì)電力系統(tǒng)重大科技創(chuàng)新和發(fā)展趨勢(shì)。作為全球最大的公用事業(yè)企業(yè),國(guó)家電網(wǎng)公司根據(jù)我國(guó)特高壓電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃,結(jié)合大力發(fā)展風(fēng)電等清潔新能源政策,充分考慮世界電網(wǎng)發(fā)展新趨勢(shì)及我國(guó)電網(wǎng)現(xiàn)狀,提出了建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ),利用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù),構(gòu)建以信息化、自動(dòng)化、數(shù)字化、互動(dòng)化為特征的自主創(chuàng)新、國(guó)際領(lǐng)先的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo);形成了“一個(gè)目標(biāo)、兩條主線、三個(gè)階段、四個(gè)體系、五項(xiàng)內(nèi)涵、六個(gè)應(yīng)用環(huán)節(jié)”的發(fā)展戰(zhàn)略框架;制定了從發(fā)電到用戶各應(yīng)用環(huán)節(jié)和通信信息平臺(tái)的發(fā)展路線;明確了總體發(fā)展目標(biāo)、分階段建設(shè)目標(biāo)和重點(diǎn)工程,并對(duì)社會(huì)綜合經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了初步分析評(píng)估。

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(cè)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(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)帶來影響。

1 智能電網(wǎng)的定義和特點(diǎn)

盡管各國(guó)專家針對(duì)提高電網(wǎng)智能化水平及等級(jí)已經(jīng)達(dá)成共識(shí),但是,智能電網(wǎng)仍處于起步研究階段,尚無明確的定義。由于發(fā)展環(huán)境和驅(qū)動(dòng)因素不同,各國(guó)的電網(wǎng)企業(yè)和組織均以自己的方式理解智能電網(wǎng)。對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行研究和實(shí)踐,各國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的思路和重點(diǎn)也各不相同。因此,智能電網(wǎng)的概念處于不斷豐富、發(fā)展階段。

1.1 美國(guó)

美國(guó)電力科學(xué)研究院定義的智能電網(wǎng)可以描述為以下5個(gè)主要特征。

a.自愈性

復(fù)雜的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)能夠預(yù)測(cè)并及時(shí)應(yīng)對(duì)系統(tǒng)問題以避免或減少故障失電和電壓不穩(wěn)等電力供應(yīng)質(zhì)量問題。

b.安全性

電網(wǎng)可以在自然狀態(tài)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控狀態(tài)下更安全運(yùn)行,新技術(shù)的應(yīng)用和新設(shè)備的配置能夠更好地識(shí)別和應(yīng)對(duì)人為破壞及自然侵害。

c.兼容性

電網(wǎng)能夠支持廣泛分散電源的使用。標(biāo)準(zhǔn)化的電力網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)和通信界面接點(diǎn)將使用戶可以就地連接燃料電池、風(fēng)能、生物能等可再生能源發(fā)電及其它分散的電源,并以簡(jiǎn)單的“即插即用”方式使用。

d.交互性

用戶可以更好地控制自己的用電設(shè)備、裝置,無論是家庭用戶還是工商業(yè)用戶,電網(wǎng)將與智能建筑物的能源管理系統(tǒng)相連,以幫助用戶管理其能源使用,并減少能耗開銷。

e.高效性

電網(wǎng)將達(dá)到更優(yōu)化的輸配量比,從而減少電力成本。電網(wǎng)的升級(jí)將提高輸電網(wǎng)的輸送能力,使輸送容量最優(yōu)化,減少損耗,使最低成本發(fā)電的電源得到最高利用率。同時(shí)可以更好地協(xié)調(diào)電力輸送與

當(dāng)?shù)刎?fù)荷的匹配、地區(qū)間能源流動(dòng)與通信傳輸量之間的關(guān)系。

1.2 歐盟

歐盟委員會(huì)將智能電網(wǎng)的特性概括為:一是靈活性,滿足用戶對(duì)電力的多樣化需求;二是易接入性,保證所有用戶都可接入電網(wǎng),尤其是高效清潔的太陽(yáng)能、生物能等可再生能源發(fā)電能夠就地入網(wǎng);三是可靠性,提高電力供應(yīng)的可靠性與安全性;四是經(jīng)濟(jì)性,通過改革及競(jìng)爭(zhēng)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)最有效的能源管理,提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司

國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的基本特征的定義為技術(shù)上體現(xiàn)信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化;管理上體現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化。信息化是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的實(shí)施基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)及非實(shí)時(shí)信息的高度集成、共享與利用;數(shù)字化是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的主要實(shí)現(xiàn)形式,定量描述電網(wǎng)對(duì)象、結(jié)構(gòu)、特性及狀態(tài),實(shí)現(xiàn)各類信息的精確高效采集與傳輸;自動(dòng)化是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要實(shí)現(xiàn)手段,依靠先進(jìn)的自動(dòng)控制策略,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行控制自動(dòng)化水平的全面提高與管理水平的全面提升;互動(dòng)化是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的內(nèi)在要求,實(shí)現(xiàn)電源、電網(wǎng)和用戶的友好互動(dòng)和相互協(xié)調(diào)。堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動(dòng)是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的基本內(nèi)涵。堅(jiān)強(qiáng)可靠是具有堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、強(qiáng)大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應(yīng)能力;經(jīng)濟(jì)高效是提高電網(wǎng)運(yùn)行和輸送效率,降低運(yùn)營(yíng)成本,促進(jìn)能源資源和電力資產(chǎn)的高效利用;清潔環(huán)保,促進(jìn)可再生能源開發(fā)和利用,降低能源消耗和污染物排放,提高清潔電能在終端能源消費(fèi)中的比重;透明開放是電網(wǎng)、電源和用戶的信息透明共享,電網(wǎng)無歧視開放;友好互動(dòng)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行方式的靈活調(diào)整,友好兼容各類電源和用戶接入與退出,促進(jìn)發(fā)電企業(yè)和用戶主動(dòng)參與電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)。

2 智能電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)的影響

智能電網(wǎng)是以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ),充分利用先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)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(gè)高度智能化的新型網(wǎng)絡(luò)。作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定第一道防線的繼電保護(hù),按傳統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和配置不能適應(yīng)于智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)將影響現(xiàn)有繼電保護(hù)的應(yīng)用。

a.數(shù)字化

智能電網(wǎng)的一個(gè)重要特征是數(shù)字化,對(duì)繼電保護(hù)而言:一是測(cè)量手段的數(shù)字化,廣泛采用電子式互感器和數(shù)字接口;二是信息傳輸方式的數(shù)字化,傳統(tǒng)變電站采用的模擬量電纜傳輸和狀態(tài)量電纜傳輸方式將被以光纖為媒介的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字傳輸所代替。

電子式互感器的優(yōu)越性在于其采用光電轉(zhuǎn)換原理進(jìn)行測(cè)量,體積小、絕緣性能好。對(duì)繼電保護(hù)其最大的優(yōu)勢(shì)是傳輸頻帶寬、暫態(tài)性能好,不存在電磁式互感器和電容式電壓互感器等傳統(tǒng)互感器的測(cè)量誤差和暫態(tài)特性,能很好地將電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)傳到二次側(cè)。隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)及智能化儀器、設(shè)備的推廣,傳統(tǒng)的互感器將逐步退出運(yùn)行。

電子式互感器采用網(wǎng)絡(luò)接口,通過網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置和智能斷路器連接,大大簡(jiǎn)化了二次回路接線,易于維護(hù)。

b.網(wǎng)絡(luò)化

近年來基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站建設(shè)逐步鋪開,已出現(xiàn)500 kV全數(shù)字化示范變電站,各網(wǎng)、省公司都在大力推廣數(shù)字化變電站建設(shè)。

數(shù)字化變電站最大的特點(diǎn)是IEC61850采用分布分層的結(jié)構(gòu)體系,面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)統(tǒng)一建模,數(shù)據(jù)自描述,采用抽象通信服務(wù)接口(ACSI)和特殊通信服務(wù)映射(SCSM)技術(shù),實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備間的互操作能力,面向未來的開放體系結(jié)構(gòu)。

對(duì)繼電保護(hù)來說,數(shù)字化變電站的網(wǎng)絡(luò)化帶來了2方面的變革:一是信息獲取,雖然繼電保護(hù)主保護(hù)的功能仍然是“自掃門前雪”,但由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓蚕硇?可以獲取全站相關(guān)設(shè)備元件的信息(電氣量信息);二是信息發(fā)送,由于采用帶數(shù)字接口的智能斷路器,跳合閘等控制信號(hào)的傳輸方式也由二次電纜改為數(shù)字信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

c.廣域化

近年來,隨著我國(guó)電網(wǎng)信息化進(jìn)程不斷推進(jìn),大多數(shù)網(wǎng)、省公司都在大力推進(jìn)基于PMU的WAMS網(wǎng)絡(luò)建設(shè),繼電保護(hù)信息專用網(wǎng)絡(luò)也已初步建成,將成為智能電網(wǎng)控制的重要環(huán)節(jié)。雖然WAMS網(wǎng)絡(luò)和繼電保護(hù)信息系統(tǒng)建設(shè)的初衷不是為繼電保護(hù)服務(wù),但利用其提供的廣域信息來提高后備保護(hù)的性能、提高安全自動(dòng)裝置的性能卻值得思考。

d.輸電靈活化

智能電網(wǎng)的一個(gè)最大特點(diǎn)就是輸電效率的提高,控制手段的靈活。智能電網(wǎng)中必然大量采用諸如可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置、靜止無功補(bǔ)償裝置、電能質(zhì)量控制裝置、統(tǒng)一潮流控制器及STATCOM等交流靈活輸電技術(shù)。另外,我國(guó)電網(wǎng)的交直流混合輸電的特征也使電網(wǎng)中非線性可控電力元件數(shù)量大大增加。以電力電子器件的廣泛應(yīng)用為特征的智能電網(wǎng)的故障暫態(tài)過程與僅有同步發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)元件的傳統(tǒng)電力系統(tǒng)將有顯著的不同。

電網(wǎng)暫態(tài)過程的復(fù)雜性及電網(wǎng)運(yùn)行方式靈活控制造成的多變性,使現(xiàn)有繼電保護(hù)裝置面臨較大考驗(yàn)。

3 值得關(guān)注的繼電保護(hù)相關(guān)問題

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(guó)繼電保護(hù)在原理上能夠滿足我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)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(diǎn),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。

a.利用數(shù)字化提高保護(hù)性能

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)恼鎸?shí)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(jiǎn)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。

b.網(wǎng)絡(luò)化將改變繼電保護(hù)的配置形態(tài)

基于IEC61850網(wǎng)絡(luò)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(hào)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(hào)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)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。網(wǎng)絡(luò)化帶來共享信息的同時(shí),也帶來基于網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)目煽啃院桶踩詥栴}。與傳統(tǒng)二次電纜的傳輸方式不同,控制信號(hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性必須得到保證。數(shù)字化變電站條件下繼電保護(hù)的可靠性問題及如何進(jìn)行保護(hù)配置保證可靠性是網(wǎng)絡(luò)化二次回路的關(guān)鍵問題。

c.提高安全自動(dòng)裝置性能

PMU和WAMS網(wǎng)絡(luò)為電力系統(tǒng)防御和緊急控制提供廣域信息,能夠利用其已建成的網(wǎng)絡(luò),提高對(duì)時(shí)間敏感性不強(qiáng)的后備保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的性能,改變現(xiàn)有保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的延時(shí)整定原則,使其能夠在某些情況下及時(shí)判斷系統(tǒng)故障,采取措施避免大停電等惡性事故的發(fā)生。

d.繼電保護(hù)新原理與新技術(shù)

風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物能等新能源接入的隨機(jī)性,使電網(wǎng)接入安全問題日益受到重視,相應(yīng)的調(diào)度方式在智能電網(wǎng)背景下將更快、更靈活地調(diào)整傳輸方式和潮流方向。以電力電子控制為依托的電網(wǎng)靈活控制方式將改變傳統(tǒng)電網(wǎng)的故障暫態(tài)特征,研究適應(yīng)智能電網(wǎng)靈活控制的繼電保護(hù)新原理與新技術(shù)是智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)相關(guān)研究的一個(gè)關(guān)鍵問題。

e.在線整定技術(shù)

自適應(yīng)保護(hù)的思想在繼電保護(hù)領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用,限于條件,傳統(tǒng)的自適應(yīng)保護(hù)僅能根據(jù)被保護(hù)線路的運(yùn)行情況對(duì)定值進(jìn)行調(diào)整,不能利用全網(wǎng)信息準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地判斷運(yùn)行方式來調(diào)整定值。智能電網(wǎng)的發(fā)展有望改變這一現(xiàn)狀,從而實(shí)現(xiàn)在線整定。

4 結(jié)束語

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。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)提供技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn):

篇3

[關(guān)鍵詞]智能變電站技術(shù)；繼電保護(hù)；影響；優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TM76；TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）22-0125-01

引言

智能變電站技術(shù)的發(fā)展直接影響到智能電網(wǎng)的發(fā)展，是建立智能電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，電網(wǎng)運(yùn)行中繼電保護(hù)環(huán)節(jié)對(duì)安全性的要求最高，所以智能變電站對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)主要是在繼電保護(hù)工作中所進(jìn)行。為確保電力事業(yè)的安全運(yùn)行，需要對(duì)變電站技術(shù)與繼電保護(hù)的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步深入的研究。

1 智能變電站技術(shù)概念

智能變電站技術(shù)是合理運(yùn)用現(xiàn)階段較為先進(jìn)、環(huán)保、低碳的技術(shù)手段，并且在運(yùn)行過程當(dāng)中較為穩(wěn)定的智能設(shè)備，將變電站的數(shù)字化水平以及信息化水平進(jìn)行相應(yīng)的提升的，并且使其能在運(yùn)行過程當(dāng)中按照相關(guān)的規(guī)定，自動(dòng)完成對(duì)于相關(guān)信息的采集，數(shù)據(jù)的測(cè)量的一項(xiàng)智能化的技術(shù)。在智能變電站技術(shù)運(yùn)行過程當(dāng)中，需要對(duì)變電站的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行合理的監(jiān)控等，使其能夠?qū)崿F(xiàn)變電站以及變電站之間，或者電網(wǎng)與電網(wǎng)之間的自由調(diào)度，并且符合現(xiàn)代社會(huì)需求的新型變電站。電力系統(tǒng)自動(dòng)化全球通用標(biāo)準(zhǔn)使得我國(guó)傳統(tǒng)的變電站實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的智能化，交互的標(biāo)準(zhǔn)化，以及實(shí)用的互動(dòng)化。一次設(shè)備智能化是智能變電站的基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段，使用較為廣泛的一次設(shè)備主要有智能斷路器以及智能變壓器。

2 智能變電站技術(shù)及其對(duì)繼電保護(hù)的影響

2.1 繼電保護(hù)數(shù)據(jù)信息與保護(hù)原理的影響

電磁互感器被電子互感器所取代，造成機(jī)電保護(hù)元數(shù)據(jù)出現(xiàn)極大程度轉(zhuǎn)變。以往電磁互感器中部分計(jì)算方法、整定原則要得到優(yōu)化與重估，電子互感器所造成的數(shù)據(jù)信息延遲、同步等相互問題，對(duì)繼電保護(hù)構(gòu)成一定影響，應(yīng)當(dāng)對(duì)繼電保護(hù)展開全面評(píng)估，有效發(fā)揮電子互感器所具備的的頻帶寬度、線性度及響應(yīng)速度等方面優(yōu)點(diǎn)特征，促進(jìn)形成繼電保護(hù)的新算法、新原理。繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)傳輸方法同樣出現(xiàn)極大程度轉(zhuǎn)變。由信息網(wǎng)絡(luò)傳輸代替了過去二次電纜連接，從而使繼電保護(hù)的跨間隔保護(hù)變得更加便捷靈活。

2.2 繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制與體系的影響

以往繼電保護(hù)采樣―計(jì)算―出口―出口一體化模式被智能網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)交換所取代。無需對(duì)保護(hù)裝置、數(shù)據(jù)信息及保護(hù)對(duì)象進(jìn)行綁定，極大的提升了對(duì)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)展開調(diào)用、存儲(chǔ)，對(duì)各種系統(tǒng)數(shù)據(jù)展開統(tǒng)一管理，對(duì)各種系統(tǒng)功能展開應(yīng)用等的可能性，一定程度縮減了保護(hù)設(shè)備的工作難度，給維護(hù)功能組態(tài)與實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)保護(hù)提供了數(shù)據(jù)傳遞的廣闊平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)交換、交換機(jī)智能化消除了過去不可測(cè)不可控的難題。基于國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)所提出的過程層網(wǎng)絡(luò)，屬于智能變電站獨(dú)特的形態(tài)，可使繼電保護(hù)缺乏可靠性的難題得以消除。借助交換機(jī)智能電子設(shè)備，將對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息交換變得能夠測(cè)控、能夠預(yù)警，確保繼電保護(hù)可動(dòng)態(tài)了解二次網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)可靠性情形，并采取針對(duì)的處理對(duì)策，從而極大改善智能繼電保護(hù)可靠性水平。

2.3 繼電保護(hù)架構(gòu)調(diào)試與運(yùn)維的影響

智能變電站繼電保護(hù)構(gòu)成形態(tài)、運(yùn)行模式出現(xiàn)了極大程度的轉(zhuǎn)變，繼電保護(hù)運(yùn)維技術(shù)規(guī)范及準(zhǔn)則研究存在一定的滯后性。利用二次信息網(wǎng)絡(luò)化傳輸，能夠?qū)赖浔Ｗo(hù)開展二次回路監(jiān)測(cè)，從而優(yōu)化繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修工作。結(jié)合國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，二次信息展開全面建模，促使變電站全部設(shè)備實(shí)現(xiàn)建模一體化，一經(jīng)出現(xiàn)變電站設(shè)備更換、擴(kuò)建等情況，怎么去對(duì)配置科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)文等展開實(shí)時(shí)修改，屬于時(shí)下智能變電站亟待解決的問題。

3 智能變電站繼電保護(hù)優(yōu)化措施

3.1 就地化間隔保護(hù)

現(xiàn)階段智能變電站大部分都采取新型一體化微機(jī)線路模式，變電器保護(hù)措施和繼電保護(hù)一同運(yùn)行，按照智能變電站設(shè)備實(shí)際情況，對(duì)線路合理進(jìn)行配置，這種設(shè)計(jì)模式能夠有效提高智能變電站穩(wěn)定性能，保障智能變電站設(shè)備及工作人員的安全。與此同時(shí)，智能變電站在安裝新型保護(hù)裝置過程中，經(jīng)常應(yīng)用電纜采集數(shù)據(jù)模式，對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行數(shù)字化處理，有效縮短反應(yīng)時(shí)間，對(duì)設(shè)備進(jìn)行合理劃分，最大程度提高智能變電站設(shè)備安全性能。

3.2 站域保o功能的應(yīng)用

站域保護(hù)實(shí)際上就是在相同網(wǎng)絡(luò)背景之下，通過計(jì)算機(jī)對(duì)智能變電站所產(chǎn)生的全部信息進(jìn)行調(diào)動(dòng)，站域保護(hù)在接受到危險(xiǎn)信號(hào)之后，計(jì)算機(jī)能夠及時(shí)進(jìn)行反饋，對(duì)設(shè)備進(jìn)行后備保護(hù)，信息傳輸整個(gè)流程全部通過電信號(hào)形式進(jìn)行傳輸，后備保護(hù)時(shí)間大幅度縮短，能夠有效滿足智能變電站對(duì)繼電保護(hù)靈敏性要求。

3.3 完善智能變電站設(shè)備

現(xiàn)階段，我國(guó)智能變電站所應(yīng)用的電氣設(shè)備基本上都屬于進(jìn)口產(chǎn)品，進(jìn)口電氣設(shè)備技術(shù)十分先進(jìn)，但是這些電氣設(shè)備都是按照自身國(guó)家變電站情況進(jìn)行研發(fā)制造，與我國(guó)變電站實(shí)際情況之間存在一定差異。這就需要變電站在對(duì)電氣設(shè)備選擇過程中，提高對(duì)電氣設(shè)備有關(guān)問題關(guān)注程度，對(duì)智能變電站設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，簡(jiǎn)化智能變電站設(shè)備數(shù)量，減少智能變電站端口。智能變電站設(shè)備及端口數(shù)量在減少之后，不僅僅能夠有效提高智能變電站設(shè)備操作質(zhì)量，還能夠有效提高智能變電站智能化水平，對(duì)智能變電站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化。

3.4 完善繼電保護(hù)規(guī)章制度

為了增強(qiáng)繼電保護(hù)的穩(wěn)定性，建立專門的監(jiān)督管理制度和責(zé)任到個(gè)人的行為規(guī)范很有必要。由于變電站的生產(chǎn)模式或多或少都存在著相對(duì)應(yīng)的差異，因此，對(duì)各個(gè)變電站的實(shí)際情況進(jìn)行有效的分析，根據(jù)實(shí)際情況制定出相對(duì)應(yīng)的繼電保護(hù)規(guī)章制度，特別是在繼電保護(hù)裝置特性的選擇上，由于不同的變電站在選擇繼電保護(hù)裝置中存在著不同的差異，因此加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)的重視管理力度就顯得尤為重要。例如：對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備臺(tái)賬、運(yùn)行維護(hù)、故障分析等都應(yīng)當(dāng)建立嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，為變電站繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行提供基礎(chǔ)。

3.5 繼電保護(hù)監(jiān)控

加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)控，在電力系統(tǒng)監(jiān)督上也應(yīng)該充分利用信息技術(shù)，建立電力系統(tǒng)故障監(jiān)督平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全天不間斷監(jiān)控，在人看不到的地方和時(shí)間段里，利用信息技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)有及時(shí)報(bào)警裝置進(jìn)行干預(yù)，保證迅速而有效的發(fā)送電力系統(tǒng)中的故障問題，及時(shí)處理、及時(shí)檢修、減少危害，提高繼電保護(hù)的穩(wěn)定性。在工作人員進(jìn)行維護(hù)和檢修時(shí)，嚴(yán)格的按照工作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝、檢查、排除隱患。

4 結(jié)語

智能變電站技術(shù)給繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)信息與保護(hù)原理、實(shí)現(xiàn)機(jī)制與體系、架構(gòu)調(diào)試與運(yùn)維帶來了一定的影響，要通過就地化間隔保護(hù)、站域保護(hù)功能的應(yīng)用、完善智能變電站設(shè)備、完善繼電保護(hù)規(guī)章制度、加強(qiáng)繼電保護(hù)監(jiān)控等措施，來優(yōu)化智能變電站繼電保護(hù)，為我國(guó)電力系統(tǒng)能夠良好地發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 盧林.智能變電站技術(shù)及其對(duì)繼電保護(hù)的影響[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017，01：246.

[2] 戴靜.研究智能變電站技術(shù)及其對(duì)繼電保護(hù)的影響[J].科技傳播，2016，07：152+165.

篇4

【關(guān)鍵詞】不對(duì)稱斷線;繼電保護(hù);影響

1.引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速增長(zhǎng)，社會(huì)各領(lǐng)域?qū)﹄娏Φ囊蕾囆栽絹碓綇?qiáng)，對(duì)電力安全的要求也越來越高，電力系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，就會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，這就意味著確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行勢(shì)在必行。電網(wǎng)運(yùn)行過程中，不對(duì)稱斷線故障一旦發(fā)生，短時(shí)間內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生很大的電流，極有可能造成設(shè)備燒毀，同時(shí)引起大面積的斷電現(xiàn)象，對(duì)人們的生產(chǎn)生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都會(huì)造成很大的影響。近年來，電網(wǎng)管理自動(dòng)化的程度越來越高，很多變電站也實(shí)現(xiàn)了無人值班，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，在這種情況下，就需要利用繼電保護(hù)系統(tǒng)確保供電系統(tǒng)的安全。繼電保護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著非常重要的作用，由于電網(wǎng)環(huán)境越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人們的需要，因此需要不斷的對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行改進(jìn)或者重新設(shè)計(jì)，確保在不對(duì)稱斷線故障發(fā)生時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠及時(shí)作出反應(yīng)。

2.常見的斷線故障及其危害

在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，不對(duì)稱短線故障一般有兩相短路和三相短路兩種形式，其中三相短路故障所造成的危害最大，三相短路故障時(shí)，會(huì)瞬間生成特別大的電流，電氣設(shè)備的使用壽命縮短，甚至是直接過熱、燒毀，還有可能引起火災(zāi)，由于線路中的電壓過低，正常用電的用戶也會(huì)受到很大的影響，其次，三相電壓不對(duì)稱還會(huì)產(chǎn)生負(fù)序電流，導(dǎo)致電機(jī)過熱，降低其工作效率。

不管是主、變還是高壓、低壓母線上出現(xiàn)斷線都有可能造成保護(hù)引出跳閘，主變中性點(diǎn)不接地的情況下，不管是什么形式的發(fā)電機(jī)出口斷線和高壓斷線都是負(fù)序引出跳閘;主變中性點(diǎn)直接接地的情況下，高壓斷線由主變零序啟動(dòng)跳閘。若故障的運(yùn)行電流比額定電流小，由于斷線種類和運(yùn)行方式的差異，保護(hù)啟動(dòng)的情況也不同，可能跳閘，也可能不跳閘，對(duì)于跳閘的故障，工作人員要準(zhǔn)確的做出判斷，要以最快的速度解決故障。判斷不跳閘的故障時(shí)，要區(qū)分一次斷線和二次斷線，兩種情況都會(huì)啟動(dòng)負(fù)序過負(fù)保護(hù)，但是一次斷線時(shí)三相電流不等，二次斷線時(shí)一次三相電流平衡。

3.不對(duì)稱斷線

所有的不對(duì)稱運(yùn)行都可以看作是三相阻抗不相等，而斷線不對(duì)稱是三相阻抗不相等特殊方式。將斷相看作是斷口阻抗，剩下的兩相在斷口相阻抗為零，同不對(duì)稱短路分析一樣。

首先，要根據(jù)電力系統(tǒng)參數(shù)和接線圖將各序網(wǎng)絡(luò)做出，其次，由斷相種類的不同，確定斷相處的邊界條件，建立復(fù)合序網(wǎng)，再次，將斷口處電壓電流的各序分量計(jì)算出來，同時(shí)將各序網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)電和壓電流的序?qū)ΨQ分量計(jì)算出來，最后，綜合得出全電壓和全電流。

4.不對(duì)稱斷線對(duì)繼電保護(hù)裝置的影響

4.1 需要提供可靠性

不對(duì)稱斷線故障發(fā)生時(shí)，往往伴隨著三相電壓的不對(duì)稱，接著會(huì)造成三相電流的不對(duì)稱，就會(huì)造成電氣設(shè)備過載，因此，需要利用繼電保護(hù)裝置避免這種情況的發(fā)生，而且對(duì)于繼電保護(hù)裝置有著很高的要求，在不對(duì)稱斷線故障發(fā)生時(shí)，繼電保護(hù)裝置會(huì)依據(jù)當(dāng)時(shí)的情況做出準(zhǔn)確的判斷，確保裝置做出準(zhǔn)確的動(dòng)作，繼電保護(hù)裝置會(huì)在需要的時(shí)候及時(shí)發(fā)揮作用，正常情況下，繼電保護(hù)裝置也不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)。

繼電保護(hù)裝置的安全可靠性既取決于裝置的出廠質(zhì)量，也與繼電保護(hù)裝置日常中的保養(yǎng)和維護(hù)有關(guān)，這就要求在繼電保護(hù)裝置的選擇上，要選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，并在平時(shí)做好保養(yǎng)和維護(hù)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決裝置存在的問題，確保繼電保護(hù)裝置一直處于良好的工作狀態(tài)。常見的繼電保護(hù)裝置如圖1所示。

圖1 常見的繼電保護(hù)裝置

4.2 對(duì)繼電保護(hù)的選擇性影響

在電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時(shí)，為了減小故障對(duì)設(shè)備造成的危害，繼電保護(hù)裝置會(huì)自動(dòng)對(duì)受故障影響的設(shè)備斷開，同時(shí)還要確保在故障電路的保護(hù)裝置拒動(dòng)的時(shí)候，相鄰設(shè)備的保護(hù)裝置能夠?qū)⑵鋽嚅_。近年來，我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，因此只是核對(duì)后備設(shè)備進(jìn)行保護(hù)是不夠的，還需要利用附近的裝置對(duì)其保護(hù)，發(fā)生短路故障時(shí)，附近的保護(hù)裝置會(huì)在變壓器主保護(hù)舉動(dòng)的情況下對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，因此對(duì)線路進(jìn)行設(shè)置時(shí)，為了盡可能的提高安全性和可靠性，要確保繼電保護(hù)裝置能夠充分實(shí)現(xiàn)選擇性。

在此基礎(chǔ)上，設(shè)置變電線路保護(hù)時(shí)，可以考慮選擇遠(yuǎn)程保護(hù)，不對(duì)稱斷線故障一旦發(fā)生，極有可能會(huì)造成二次回路故障和直流電源故障，進(jìn)而導(dǎo)致裝置拒動(dòng)，這時(shí)選擇遠(yuǎn)程保護(hù)，有利于提高電力系統(tǒng)的安全性，因此，遠(yuǎn)程保護(hù)應(yīng)該廣泛應(yīng)用于變壓器的繼電保護(hù)中，在遠(yuǎn)程保護(hù)不能發(fā)揮其功能時(shí)，再進(jìn)行近的后備保護(hù)的設(shè)置。

4.3 對(duì)速度性的影響

速度性指的是在不斷線故障發(fā)生時(shí)，繼電保護(hù)裝置要在最短的時(shí)間采取最正確的動(dòng)作對(duì)主要設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，盡可能的減少過載電流和過載電壓對(duì)設(shè)備的影響，同時(shí)，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的速度還要滿足選擇性的要求，一般設(shè)備價(jià)格昂貴，操作復(fù)雜，低壓電力設(shè)備中也不采用，只是在高壓電力設(shè)備和電力線路中采用，在高壓配變電電網(wǎng)中，特別是在不對(duì)稱斷線故障的處理中，繼電保護(hù)裝置的快速動(dòng)作對(duì)保護(hù)變電設(shè)備具有十分重要作用，由于不對(duì)稱斷線故障發(fā)生時(shí)，電流和電壓會(huì)瞬間升高，這時(shí)就需要繼電保護(hù)裝置能在短時(shí)間內(nèi)做出準(zhǔn)確的動(dòng)作。

4.4 對(duì)于靈敏性的影響

繼電保護(hù)裝置的安全性與可靠性在一定程度上也與靈敏度有關(guān)，靈敏度既不能太高，也不能太低，恰當(dāng)?shù)撵`敏度才能確保繼電保護(hù)裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行，只有能夠準(zhǔn)確的判斷異常電流，才能準(zhǔn)確的做出保護(hù)動(dòng)作。凡是與要求相符的繼電保護(hù)裝置，故障在規(guī)定范圍內(nèi)出現(xiàn)時(shí)，無論短路點(diǎn)有沒有過渡電阻，也不管短路的性質(zhì)和短路的位置，繼電保護(hù)裝置都能做出準(zhǔn)確的動(dòng)作，不管是在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下經(jīng)過較大的單相短路，還是經(jīng)過較大的電阻過渡，又或者是在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下經(jīng)過三相短路，繼電保護(hù)裝置都能做出動(dòng)作。

系統(tǒng)最小運(yùn)行方式指的是在被保護(hù)線路末端短路故障的情況下，系統(tǒng)等效阻抗最大，流過繼電保護(hù)裝置的短路電流就是最小的運(yùn)行方式;系統(tǒng)最大運(yùn)行方式指的是在被保護(hù)線路末端短路故障的情況下，系統(tǒng)等效阻抗最下，流過繼電保護(hù)裝置的短路電流就是最大的運(yùn)行方式。阻抗、電壓和電流等故障參數(shù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要按照實(shí)際情況，采取最不利的故障類型和運(yùn)行方式進(jìn)行極端，增加裝置的靈敏性，也就是增加繼電保護(hù)裝置的依賴性，在一定程度上與安全性相矛盾，對(duì)于不同作用的保護(hù)和被保護(hù)的線路的設(shè)備，要求的靈敏度系數(shù)也不相同。

5.結(jié)束語

對(duì)發(fā)電機(jī)的過流保護(hù)是造成斷線的主要原因，眾所周知，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來越快，人們對(duì)電網(wǎng)的依賴性越來越大，對(duì)電網(wǎng)安全性的要求也越來越高，電網(wǎng)系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，就會(huì)給人民的生產(chǎn)生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)至關(guān)重要的，不斷線故障發(fā)生時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的電流，就會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)設(shè)備發(fā)熱，甚至是燒毀，研究不對(duì)稱斷線對(duì)變電繼電保護(hù)的影響是未來不對(duì)稱斷電研究的主要方向，具有十分重要的意義，有利于促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]韓智玲，侯貿(mào)軍.以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的的繼電保護(hù)管理信息系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)[J].電氣時(shí)代，2005（6）.

篇5

1.1 次諧波的產(chǎn)生和危害

1.1.1 諧波定義和生成

諧波是一個(gè)周期電量的正弦波分量，其頻率通常是基波部分的頻率整數(shù)倍。這部分的諧波功率更大的范圍基本頻率組件的非正弦電源周期的傅里葉分解。諧波頻率是一個(gè)整數(shù)倍數(shù)的基本的頻率，我們也常常稱為諧波。

1.1.2 諧波的危害

諧波污染對(duì)電力系統(tǒng)安全、 穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行構(gòu)成潛在的威脅，對(duì)周圍的電子環(huán)境影響大。具體的危害如下所示：

電源供應(yīng)的影響。對(duì)電容器諧波的影響。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，約 70%在電容器的諧波故障出現(xiàn)。研究顯示有礦物油浸漬絕緣電容器電壓畸變的兩年增加一倍的介質(zhì)損耗因數(shù)的 5%的條件下運(yùn)行。在諧波函數(shù)中，電源線損壞，但也大大改善。高次諧波產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的渦流旋轉(zhuǎn)電機(jī)鐵損耗增加，同步電機(jī)過熱阻尼線圈或感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子、 轉(zhuǎn)子生成額外的銅損。此外，引起振動(dòng)轉(zhuǎn)矩的諧波電流，電機(jī)轉(zhuǎn)速變化定期。失真造成的電壓、 電機(jī)和變壓器絕緣壽命會(huì)縮短。

繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的影響。諧波的影響，從而導(dǎo)致的主變壓器和總線復(fù)雜壓過流保護(hù)復(fù)合電壓鎖定的元素開始被誤。也造成跳閘事故發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)故障。錄像機(jī)故障的故障，影響實(shí)際故障記錄。由諧波電磁和靜電誘導(dǎo)，通信干擾。諧波干擾強(qiáng)度取決于距離的諧波電壓、 電流、 頻率和輸電線路和通信線路和幀長(zhǎng)度的大小。

電力計(jì)量和文書中的角色常用的說明。研究表明高次諧波和負(fù)頻率誤差感應(yīng)式電能，廣泛使用的電路的諧波含量不能準(zhǔn)確地衡量。當(dāng)趨勢(shì)的諧波和基本方向，該文書將會(huì)較少的電源，在發(fā)生的諧波電壓線性用戶，測(cè)量時(shí)的諧波及基本趨勢(shì)，感應(yīng)式電能表相反的方向不能被諧波和基代數(shù)和波能量網(wǎng)格諧波反措施-也部分抵消的根本動(dòng)力。很明顯，合理的解決辦法，產(chǎn)生的電能計(jì)量，影響下的諧波不僅經(jīng)濟(jì)意義，并有助于諧波污染。

可見，諧波嚴(yán)重影響電源系統(tǒng)是正常、 穩(wěn)定和安全的操作。

1.2 諧波對(duì)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的影響

1.2.1 高次諧波的各類保護(hù)的影響

1）諧波電磁繼電器

電磁式電壓繼電器，與通過線圈的電流有效值平方成正比。線圈匝數(shù)的阻抗元件的阻抗是不同的頻率，增加的諧波行動(dòng)的理由是為了提高線圈的阻抗。諧波電壓接入繼電器。電磁繼電器慢，設(shè)置誤差值要求較低的諧波含量小于10％，諧波的影響不會(huì)太大。然而，當(dāng)諧波含量和諧波衰減和慢時(shí)，電磁繼電器由一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)事件造成的錯(cuò)誤。

2）諧波整流繼電器

整流距離保護(hù)裝置（如LH-21）的振蕩閉鎖經(jīng)常移動(dòng)，這些現(xiàn)象的原因是負(fù)序?yàn)V波器的三相電流單電壓（比負(fù)序電流），序列過濾器通過連接構(gòu)造之間的相電流互感器兩相電抗變壓器的連接。諧波電流和諧波是不相等的，非對(duì)稱和負(fù)序過濾器，具有很大的諧波輸出，加上分相電路諧波進(jìn)一步放大效應(yīng)，使整個(gè)直流脈沖，使保護(hù)誤動(dòng)。

3）諧波的微機(jī)保護(hù)諧波對(duì)計(jì)算機(jī)的保護(hù)作用：（1）電腦的電源系統(tǒng)；（2）模擬量輸入電路微控制器。當(dāng)微機(jī)模擬輸入電路包含諧波影響正常工作的微機(jī)保護(hù)，測(cè)量計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也不例外，在前面ADC的模擬低通濾波器抑制諧波和提高有用信號(hào)和干擾信號(hào)。

4）諧波距離保護(hù)

從元素的保護(hù)裝置，通常設(shè)置在基本阻抗。故障條件下，當(dāng)電流諧波（三次諧波），測(cè)得的阻抗相對(duì)的根本阻抗值可能有相當(dāng)大的錯(cuò)誤。所以當(dāng)阻抗接地故障電流通過高電阻接地阻抗主。如果應(yīng)采取的電流諧波濾波措施，否則會(huì)造成繼電器故障的可能性。通過實(shí)驗(yàn)，諧波含量小于5％，它具有繼電器諧波的影響不大。

1.2.2 繼電器的保護(hù)措施，以遏止諧波失真

繼電器性能的評(píng)價(jià)通常采用三項(xiàng)措施：靈敏度，選擇性和快速的行動(dòng)。導(dǎo)致性能惡化的主要原因，輸入電流和電壓波形畸變之一。

硬件保護(hù)裝置（模擬）和軟件（數(shù)字濾波器），去除直流分量和諧波分量的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)，以及各種保護(hù)動(dòng)作精度。

模擬濾波器通常使用以下幾種類型：1）帶通濾波器的諧振式電流互感器；2）帶通濾波器，利用運(yùn)算放大器，由于其規(guī)模小，精度高的優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛使用。

數(shù)字濾波器是由軟件實(shí)現(xiàn)，因此不會(huì)受到外部環(huán)境的影響（如溫度），高可靠性，高標(biāo)準(zhǔn)。不像模擬濾芯差異的影響過濾效果，有沒有元件老化和負(fù)載阻抗匹配。此外，數(shù)字濾波器，具有高度的靈活性，當(dāng)需要改變?yōu)V波器的性能只能被編程。

2 通流計(jì)算的諧波分布

牛頓－拉夫遜法是為解決流動(dòng)方程的方法，最成功的，不僅在大多數(shù)情況下，更快的收斂與前兩年的風(fēng)險(xiǎn)之間沒有分歧，可以大大減少計(jì)算時(shí)間。牛頓的過程實(shí)質(zhì)上是求解非線性方程組到相應(yīng)的線性方程組求解的過程中，這通常被稱為一個(gè)線性過程。

3 結(jié)論

諧波對(duì)繼電保護(hù)的影響很大，如何更好地減小諧波對(duì)繼電保護(hù)的干擾，繼而維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行是繼電保護(hù)工作者的一項(xiàng)值得研究的課題。同時(shí)，通過繼電保護(hù)自動(dòng)裝置加強(qiáng)對(duì)諧波的監(jiān)測(cè)從而減小諧波對(duì)電力系統(tǒng)的污染也是江蘇省電力公司的一項(xiàng)迫切任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

篇6

【關(guān)鍵詞】 繼電保護(hù) 分散式接入 影響

一、前言

目前風(fēng)電分散式接入配電網(wǎng)后電流保護(hù)正確工作存在的問題隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展而備受關(guān)注。系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候系統(tǒng)電源及風(fēng)電電源要實(shí)現(xiàn)同時(shí)向故障點(diǎn)提供短路電流，可以通過風(fēng)電接入的方法使配電網(wǎng)原有的供電結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。風(fēng)電接入容量、風(fēng)機(jī)種類、故障點(diǎn)位置及風(fēng)電接入位置等是風(fēng)電接入對(duì)電流的保護(hù)起影響作用的主要因素。

二、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障的特征分析

風(fēng)力發(fā)電機(jī)依據(jù)其控制技術(shù)及運(yùn)行特征可分為變速恒頻及恒速恒頻。變速恒頻代表永磁直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)及雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，恒速變頻代表鼠籠式感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。如果風(fēng)電故障點(diǎn)和接入點(diǎn)的位置在保持不變的情況下，出故障時(shí)會(huì)因?yàn)榻尤氲娘L(fēng)電機(jī)組類型不同而使得流過同一保護(hù)的短路電流也不同，這也意味著很有必要對(duì)不同類型風(fēng)電機(jī)組的故障特性進(jìn)行研究。

2.1 永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組故障特征分析

永磁直驅(qū)風(fēng)電組是變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)，不需要外部提供勵(lì)磁電源，因?yàn)樗霓D(zhuǎn)子是永磁體。故障時(shí)風(fēng)機(jī)所提供的短路電流會(huì)增加，但是增加的幅度很小，一般不能超過正常狀態(tài)下電流的1.5倍，主要是受控制器限流作用的影響[1]。因此，永磁直驅(qū)式風(fēng)電組接入配電網(wǎng)時(shí)對(duì)電流保護(hù)并沒有多大的影響。

2.2 雙饋式風(fēng)電機(jī)組故障特征分析

雙饋式風(fēng)電機(jī)組是一種繞線式的感應(yīng)發(fā)電機(jī)，它的定子直接和電網(wǎng)連接，而轉(zhuǎn)子通過背靠背的整流橋和電網(wǎng)相接，可以從系統(tǒng)吸收或者饋出交流功率。雙饋式風(fēng)電機(jī)組在正常狀態(tài)下，它的轉(zhuǎn)速變化幅度比較大，屬于變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)。

三相短路故障瞬間會(huì)使短路電流會(huì)迅速增大，在故障后幾個(gè)周期內(nèi)也會(huì)迅速衰減，但是對(duì)限時(shí)電流速斷保護(hù)沒有多大的影響。不對(duì)稱短路故障瞬間會(huì)有助增電流，電流速斷保護(hù)可能不確定動(dòng)作；非故障相電流大過正常狀態(tài)下的，而且會(huì)相對(duì)穩(wěn)定，也會(huì)影響限時(shí)電流速斷保護(hù)。

三、風(fēng)電接入位置對(duì)電流保護(hù)影響分析

由限時(shí)電流速斷保護(hù)、電流速斷保護(hù)及過電流保護(hù)組成方案在配電網(wǎng)中是比較常用的。根據(jù)不同種類風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障特征的分析可以知道，風(fēng)機(jī)提供的短路電流會(huì)迅速減弱。通過比較風(fēng)電接入位置在故障點(diǎn)上游和下游可以得出結(jié)論：風(fēng)電接入位置不一樣的時(shí)候，其誤動(dòng)及拒動(dòng)范圍與可靠系數(shù)、線路長(zhǎng)短、風(fēng)機(jī)接入容量有關(guān)。當(dāng)風(fēng)電介入位置在故障點(diǎn)上游的時(shí)候，由于風(fēng)電助增電流作用，可能會(huì)導(dǎo)致故障點(diǎn)所在線路的相鄰線路電流保護(hù)I段超越；當(dāng)風(fēng)電接入位置在故障點(diǎn)下游時(shí)，風(fēng)電分流作用可能會(huì)導(dǎo)致故障點(diǎn)所在線路電流保護(hù)II段拒動(dòng)。

四、風(fēng)電接入點(diǎn)短路容量比對(duì)電流保護(hù)影響分析

風(fēng)電接入點(diǎn)短路容量會(huì)對(duì)配電線路電流速斷保護(hù)帶來I段超越以及II段拒動(dòng)問題。風(fēng)電接入的容量越大，其風(fēng)電電源分流或者助增能力就會(huì)越明顯，當(dāng)風(fēng)電的接入容量達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，保護(hù)也會(huì)相應(yīng)發(fā)生拒動(dòng)或者誤動(dòng)。

五、對(duì)策

為了保證電網(wǎng)的安全運(yùn)作，應(yīng)該從設(shè)計(jì)、規(guī)劃、運(yùn)行及維護(hù)等階段性工作進(jìn)行比較系統(tǒng)的考慮，比如電網(wǎng)保護(hù)與風(fēng)電機(jī)組保護(hù)的調(diào)節(jié)配合，風(fēng)電場(chǎng)集電系統(tǒng)的接線方式等，并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)及電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性是多方面的問題[3]。雖然繼電保護(hù)并不能把這些問題全部解決，但是繼電保護(hù)是第一道防線，應(yīng)該受到高度重視，尤其是風(fēng)電分散式接入配電網(wǎng)后的電流保護(hù)工作。

六、結(jié)論

雙饋式及感應(yīng)式風(fēng)電組在接入配電網(wǎng)時(shí)：當(dāng)風(fēng)電接入位置在故障點(diǎn)上游的時(shí)候，風(fēng)電接入容量的增大可能會(huì)導(dǎo)致故障點(diǎn)所在線路的相鄰線路電流速斷保護(hù)I段超越；當(dāng)風(fēng)電接入位置在故障點(diǎn)下游的時(shí)候，可能會(huì)導(dǎo)致故障點(diǎn)所在線路電流保護(hù)的II段拒動(dòng)。為了防止配電網(wǎng)電流保護(hù)的不確定工作，限制風(fēng)電接入點(diǎn)最大短路容量比應(yīng)該保持在10%以下。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 張保會(huì)，王進(jìn)，李光輝，郝治國(guó)，劉志遠(yuǎn)，薄志謙. 具有低電壓穿越能力的風(fēng)電接入電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的配合[J]. 電力自動(dòng)化設(shè)備，2012，11（03）：124-125

篇7

關(guān)鍵詞 不對(duì)稱斷線；繼電保護(hù)；影響

中圖分類號(hào)TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）52-0018-01

1 概述

隨著我國(guó)電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，數(shù)字化以及自動(dòng)化的管理手段在整個(gè)電力系統(tǒng)得到了廣泛的使用。其中自動(dòng)化技術(shù)在整個(gè)電力系統(tǒng)中的采用，在很大程度上減少了工作人員的重復(fù)勞動(dòng)，提高了工作效率，縮短工作時(shí)間，進(jìn)而提高了整個(gè)電網(wǎng)的安全性與穩(wěn)定性。但是不可否認(rèn)，我國(guó)的電網(wǎng)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，還存在著很多的問題，這樣繼電保護(hù)系統(tǒng)作為維護(hù)電網(wǎng)安全的重要手段越來越受到相關(guān)部門的重視。因此，為了應(yīng)對(duì)電網(wǎng)中可能存在的安全隱患，保證整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行，就需要對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。在電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際工作中，不對(duì)稱短線的發(fā)生具有十分嚴(yán)重的危害，一點(diǎn)出現(xiàn)斷線故障，電網(wǎng)中的電流就會(huì)在瞬時(shí)加大，對(duì)變壓器等設(shè)備造成很大的沖擊，甚至?xí)斐勺儔浩鞯臒龤?，進(jìn)而導(dǎo)致大面積的停電故障，針對(duì)這種情況，就需要采取繼電保護(hù)措施。

2 常見斷線故障及危害

不對(duì)稱短線故障在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的表現(xiàn)形式十分多樣，主要有以下幾種：三相短路、兩相短路、兩相接地短路。在這些之中，三相短路的危害最為嚴(yán)重。在發(fā)生三相短路故障時(shí)，線路中的電流在瞬間增大，從而嚴(yán)重危害整個(gè)線路中的電器設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備的燒毀，頻繁的故障會(huì)造成電器設(shè)備壽命周期大大縮短。短路發(fā)生時(shí)還會(huì)造成線路中的電壓降低，影響經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)以及居民的日常用電，甚至還會(huì)造成大面積的停電事故。除此之外，短路還會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩。

3 不對(duì)稱斷線對(duì)繼電保護(hù)裝置影響

3.1 需要提供可靠性

不對(duì)稱短線造成三相電壓的不對(duì)稱，引起三相電流的不對(duì)稱，最終導(dǎo)致線路中的電氣設(shè)備由于電流過大而遭到損壞。為了避免這種情況的發(fā)生，就需要可靠性高的繼電保護(hù)裝置，也就是說繼電保護(hù)裝置能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的實(shí)際情況做出準(zhǔn)確的動(dòng)作。繼電保護(hù)裝置的可靠性主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，要對(duì)不同的情況做出靈活準(zhǔn)確的反應(yīng)。另一方面，在不應(yīng)該發(fā)生動(dòng)作的時(shí)候能夠不產(chǎn)生誤動(dòng)。繼電保護(hù)裝置的可靠性主要由生產(chǎn)廠家的出場(chǎng)質(zhì)量以及日后對(duì)于其維護(hù)的水平共同決定的。總的來說應(yīng)該選擇元件質(zhì)量高的合格產(chǎn)哦，回路采取盡可能簡(jiǎn)單的接線方式，并且定期對(duì)裝置進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)以及調(diào)試，確保其反應(yīng)的靈敏以及狀態(tài)的可靠。

3.2 對(duì)繼電保護(hù)的選擇性影響

繼電保護(hù)裝置應(yīng)該具備相應(yīng)的選擇判斷能力也就是說電網(wǎng)一點(diǎn)出現(xiàn)短路故障，繼電保護(hù)裝置能夠進(jìn)行相應(yīng)的判斷對(duì)于受到影響的設(shè)備優(yōu)先進(jìn)行切除。如果故障設(shè)備或者線路的保護(hù)出現(xiàn)拒動(dòng)的情況，那么就有附近的保護(hù)裝置對(duì)其進(jìn)行切除。但是由相鄰的設(shè)備進(jìn)行故障設(shè)備切除的時(shí)候，往往會(huì)造成大范圍的斷電。由于電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，這給后備設(shè)備的保護(hù)工作造成可極大的困難，一般采用就近原則對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。在電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過程中，當(dāng)發(fā)生不對(duì)稱斷線時(shí)，與變壓器距離最近的保護(hù)裝置應(yīng)該能夠在短路器拒動(dòng)的情況下對(duì)其進(jìn)行必要的保護(hù)，這就是變電站繼電保護(hù)中的選擇性保護(hù)。所以在線路設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)每個(gè)需要重點(diǎn)保護(hù)的設(shè)備都要進(jìn)行相應(yīng)的選擇性設(shè)計(jì)，以便在短路器出現(xiàn)拒動(dòng)時(shí)能夠?qū)χ匾O(shè)備提供必要的保護(hù)。

除此之外，由于一旦出現(xiàn)不對(duì)稱斷線故障，斷路器以及二次回路都有出現(xiàn)拒動(dòng)的可能性，為了避免這種情況的發(fā)生，在對(duì)重要設(shè)備的后備繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中可以考慮遠(yuǎn)程保護(hù)設(shè)備，這樣的設(shè)計(jì)成本較低，且提高了可靠性。

3.3 對(duì)速動(dòng)性的影響

一旦出現(xiàn)不對(duì)稱斷線故障，繼電保護(hù)裝置應(yīng)該以最短的時(shí)間進(jìn)行反應(yīng)，采取相應(yīng)的動(dòng)作對(duì)主要的設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。這樣可以將故障發(fā)生時(shí)過大的電流對(duì)設(shè)備的沖擊降到最低。繼電保護(hù)裝置的速動(dòng)性必須建立在選擇性和準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)之上的，否則時(shí)間再短，如果采取的是錯(cuò)的動(dòng)作就沒有意義了。由于設(shè)備的價(jià)格昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)于低壓設(shè)備一般沒有使用的必要，大多用于高壓線路以及電氣設(shè)備之中。

而在高壓配變電電網(wǎng)中，對(duì)變電設(shè)備的保護(hù)需要繼電保護(hù)設(shè)備的快速動(dòng)作，這對(duì)于不對(duì)稱斷線引發(fā)的故障尤其適用。因?yàn)椴粚?duì)稱斷線會(huì)在線路中產(chǎn)生瞬間的強(qiáng)電流，對(duì)設(shè)備造成沖擊時(shí)間越長(zhǎng)，損害就越大，如果繼電保護(hù)裝置以最短的時(shí)間做出正確的反應(yīng)動(dòng)作，將會(huì)使電流對(duì)于設(shè)備的損壞降到最低。

實(shí)際上，對(duì)不同電壓等級(jí)和不同結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)，切除故障的最小時(shí)間有不同的要求。例如，對(duì)于35kV~60kV配電網(wǎng)絡(luò)，通常0.5s~0.7s； 110kV~330kV高壓電網(wǎng)，約為0.15s~0.3s；500kV及以上超高壓電網(wǎng)，約為0.1s~0.12s。目前國(guó)產(chǎn)的繼電保護(hù)裝置，在一般情況下，完全可以滿足上述電網(wǎng)對(duì)快速切除故障的要求。對(duì)于反應(yīng)不正常運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，一般不要求快速動(dòng)作，而應(yīng)按照選擇性的條件，帶延時(shí)地發(fā)出信號(hào)。

3.4 對(duì)于靈敏性的影響

靈敏度時(shí)一把雙刃劍，繼電保護(hù)的靈敏度的標(biāo)準(zhǔn)是可靠性聯(lián)系在一起的，也就是在故障面前采取正確的動(dòng)作的基礎(chǔ)。只有對(duì)異常電流進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷才能作出準(zhǔn)確的保護(hù)動(dòng)作。只有滿足靈敏性要求的繼電保護(hù)才能在規(guī)定的范圍內(nèi)作出這樣的動(dòng)作。符合要求的繼電保護(hù)裝置，在規(guī)定范圍內(nèi)的故障出現(xiàn)時(shí)，不管短路的位置和短路的性質(zhì)，以及短路點(diǎn)是否有過渡電阻，都會(huì)作出正確的動(dòng)作，即要求不但在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的三相短路時(shí)采取可靠動(dòng)作，而在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下經(jīng)過較大的電阻過渡兩相或者單相短路的時(shí)候也能動(dòng)作。

所謂系統(tǒng)最大運(yùn)行方式就是被保護(hù)線路末端短路時(shí)，系統(tǒng)等效阻抗最小，通過保護(hù)裝置的短路電流為最大運(yùn)行方式；系統(tǒng)最小運(yùn)行方式就是在同樣短路故障情況下，系統(tǒng)等效阻抗為最大，通過保護(hù)裝置的短路電流為最小的運(yùn)行方式。故障參數(shù)如電流、電壓和阻抗等的計(jì)算，應(yīng)根據(jù)實(shí)際可能的最不利的運(yùn)行方式和故障類型來進(jìn)行。增加靈敏性，即增加了保護(hù)動(dòng)作的信賴性，但有時(shí)與安全性相矛盾。對(duì)不同作用的保護(hù)及被保護(hù)的設(shè)備和線路，所要求的靈敏系數(shù)不同。

篇8

關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電； 配電網(wǎng)繼電保護(hù)

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著科技的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，資源的利用率也將大幅度提高。分布式發(fā)電正是可以高效利用資源、安全的進(jìn)行發(fā)電的方式。然而隨著分布式發(fā)電的廣泛運(yùn)用和不斷的發(fā)展過程中，發(fā)現(xiàn)分布式發(fā)電的弊端就是一旦大量使用分布式發(fā)電將會(huì)對(duì)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的沖擊，并且會(huì)改變配電網(wǎng)絡(luò)之中電流大小方向等等多種因素。配電網(wǎng)繼電保護(hù)能夠使電力網(wǎng)絡(luò)更加的穩(wěn)定、安全，增加了電力網(wǎng)絡(luò)的可靠性。而本文主要淺析了分布式發(fā)電對(duì)于配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響。

一、配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置

因配電網(wǎng)一般呈輻射狀網(wǎng)絡(luò)，且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，方便使用運(yùn)行。配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置是同配電網(wǎng)絡(luò)存在著最為直接的聯(lián)系，故配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置對(duì)于整個(gè)配電網(wǎng)有著至關(guān)重要的關(guān)系，有必要單獨(dú)介紹與分析。變電站中接近母線的線路斷路器處是配電網(wǎng)繼電保護(hù)的重要位置，其中將會(huì)配置過電流、定時(shí)限電流、瞬時(shí)電流三段式電流進(jìn)行保護(hù)。這就是典型的配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置。其中過電流的保護(hù)與定時(shí)限電流速斷保護(hù)都可以有效保護(hù)電流線路的總長(zhǎng)，而瞬時(shí)電流速斷保護(hù)無法保護(hù)電流線路的總長(zhǎng)。一般的電路為了簡(jiǎn)化保護(hù)裝置，經(jīng)常選擇過電流保護(hù)與瞬時(shí)電流速斷保護(hù)兩種保護(hù)裝置合成為一個(gè)二段式保護(hù)，并且使用三相一次的重合閘方法，保護(hù)電流線路的總長(zhǎng)。其中三相一次的重合閘可以使得發(fā)生了故障的電路能夠盡快的恢復(fù)電力供應(yīng)。

二、分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響

分布式發(fā)電與配電網(wǎng)絡(luò)相連接之后，使得從前的網(wǎng)絡(luò)增加了更多的電源，成為了一個(gè)多電源網(wǎng)絡(luò)。分布式發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)絡(luò)并網(wǎng)運(yùn)行后，無疑會(huì)對(duì)原先的配電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生一定的影響。這些影響中最為主要的是產(chǎn)生故障電流的影響以及對(duì)于整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)裝置的影響。分布式發(fā)電系統(tǒng)接入造成的影響使得整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)形態(tài)以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本改變，同時(shí)也使得配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)的可靠性大大降低，故障出現(xiàn)率也會(huì)有所增加，故障出現(xiàn)后的排除也增加了不少的難度。故我們需要研究分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響，有以下幾點(diǎn)：（1）配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置保護(hù)誤動(dòng)作。當(dāng)分布式發(fā)電系統(tǒng)接入配網(wǎng)后，原配電網(wǎng)成為多電源網(wǎng)絡(luò)，使得多個(gè)無故障電路中均可能感應(yīng)到多電源網(wǎng)絡(luò)單一故障引起的故障電流，使得其它無故障電路速斷保護(hù)的誤啟動(dòng)，擴(kuò)大電網(wǎng)事故范圍。（2）三相一次重合閘失效。當(dāng)分布式發(fā)電系統(tǒng)接入到配電網(wǎng)電路后，由于多電源導(dǎo)致線路故障時(shí)，僅僅發(fā)生保護(hù)動(dòng)作跳閘而不將分布式發(fā)電方式從電路之中移除，分布式發(fā)電系統(tǒng)將會(huì)繼續(xù)為故障點(diǎn)輸送短路電流，致使故障點(diǎn)的位置無法確定。重合閘也會(huì)重合于故障狀態(tài)，使得重合閘失去效果。（3）配電系統(tǒng)保護(hù)裝置靈敏度下降。當(dāng)分布式發(fā)電系統(tǒng)接入電路中后，所產(chǎn)生的故障電流將會(huì)由原系統(tǒng)以及分布式發(fā)電系統(tǒng)兩者所提供，在保護(hù)定值未發(fā)生改變的情況下，使得保護(hù)裝置僅能夠感受到原系統(tǒng)所提供的故障電流，使得目前的保護(hù)裝置靈敏度降低，故分布式發(fā)電系統(tǒng)的容量大小與配電網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置靈敏度息息相關(guān)。在分布式發(fā)電系統(tǒng)剛剛出現(xiàn)的一段時(shí)間之內(nèi)，人們通常會(huì)使用減少分布式發(fā)電接入電路的方式來降低其對(duì)于配電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)裝置的影響。但是分布式發(fā)電系統(tǒng)通常使用微網(wǎng)的方式接入配電系統(tǒng)。微網(wǎng)是一種可以并網(wǎng)或者選擇獨(dú)立兩種運(yùn)行方式的電子系統(tǒng)。這種電力系統(tǒng)使得整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生更多不確定的故障，更加容易受到外界的干擾。使得以前的配電網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置在這種情況之下，對(duì)于電路的保護(hù)、故障的分析判斷以及對(duì)于故障的整定配合都可能失去原有的保護(hù)范圍和保護(hù)效果。以至于產(chǎn)生更大的影響：

1對(duì)配電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響

在未接入分布式發(fā)電方式的配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之中，所有的負(fù)荷會(huì)使得整個(gè)系統(tǒng)電壓發(fā)生相應(yīng)的變動(dòng)。越靠近線路末端的方向，電壓波動(dòng)就會(huì)越發(fā)強(qiáng)烈，當(dāng)所有的負(fù)荷都集中在配電系統(tǒng)的末端，對(duì)于配電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響就會(huì)更加明顯。這種分布式發(fā)電對(duì)于配電網(wǎng)電壓的影響主要由于兩個(gè)方面的問題造成的：（1）分布式發(fā)電的啟動(dòng)與停止還有輸送功率大小都具有隨機(jī)性，使得分布式發(fā)電電源與所連接的負(fù)荷無法協(xié)調(diào)工作，可能使得輸出的電壓出現(xiàn)質(zhì)量問題。（2）電壓的變動(dòng)如果與分布式發(fā)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，將會(huì)使得輸出端到負(fù)荷端電壓的變動(dòng)與負(fù)荷需求的變動(dòng)而變動(dòng)，將會(huì)使得系統(tǒng)電壓受到限制。

2 分布式發(fā)電系統(tǒng)對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置整合的影響

即使繼電保護(hù)整定是根據(jù)綜合繼電保護(hù)性能提供的合理裝置，但同樣的分布式發(fā)電系統(tǒng)給配電網(wǎng)繼電保護(hù)帶來了不少的影響。因配電網(wǎng)電網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)改變，而電網(wǎng)中相應(yīng)的電流保護(hù)定值不變，大大影響了保護(hù)裝置的靈敏度，使得配合難度相應(yīng)的增加，部分故障只有通過并網(wǎng)縱聯(lián)保護(hù)來處理相應(yīng)的問題。

3短路電流所受到分布式發(fā)電的影響

電網(wǎng)中出現(xiàn)故障的時(shí)候，將會(huì)出現(xiàn)較大的沖擊短路電流進(jìn)入配電網(wǎng)中，大大超出了配電網(wǎng)短路時(shí)產(chǎn)生短路電流的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)造成不同程度地沖擊與損害，而其中的本應(yīng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的配電網(wǎng)保護(hù)裝置相關(guān)的逆功率繼電器也無法正常的發(fā)揮相應(yīng)的作用，無法阻止分布式發(fā)電對(duì)網(wǎng)配電網(wǎng)輸出功率。

三、分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置影響的解決方案

上述分析可以看出分布式發(fā)電對(duì)于配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置可能產(chǎn)生巨大的影響，使得配電網(wǎng)出現(xiàn)相應(yīng)的故障并且難以排除。故預(yù)防與解決這些影響，是我們?cè)谑褂梅植际桨l(fā)電的同時(shí)，更應(yīng)該思考與分析的問題。由于分布式發(fā)電與配電網(wǎng)的配合需要更加完善及合理的管理，配置相應(yīng)的能夠做出快速、準(zhǔn)確反應(yīng)的保護(hù)繼電器，并加強(qiáng)監(jiān)管監(jiān)控力度，采用新型的監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)對(duì)負(fù)荷的控制，將可能產(chǎn)生的影響降到最低，這些都是我們現(xiàn)在可以達(dá)到的預(yù)防的程度。而相應(yīng)的解決方案有以下的幾種：

1降低分布式發(fā)電的規(guī)模。這種方法可以從最為根本的部分來將分布式發(fā)電可能造成的影響降到了最低點(diǎn)。但是隨著需求的不斷增大，減少發(fā)電機(jī)組容納量這種方式將會(huì)顯得越來越?jīng)]有力度。

2加大監(jiān)控力度的同時(shí)，加大故障反應(yīng)力度的強(qiáng)度。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)的隔離、切斷故障點(diǎn)對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)起到相應(yīng)的保護(hù)作用，迅速對(duì)于故障點(diǎn)進(jìn)行搶修，也可以使得造成的損失降到最低。

結(jié)語

經(jīng)過上述對(duì)于分布式發(fā)電系統(tǒng)對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置的影響的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)分布式發(fā)電將會(huì)隨著資源的日益緊張而發(fā)展更加迅速，并且這種方式也會(huì)極大地幫助我們解決能源緊缺造成的危機(jī)。而這一種新型的發(fā)電方式無疑會(huì)對(duì)原先較為傳統(tǒng)的電力網(wǎng)絡(luò)造成一定的影響，可能會(huì)使得整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的供電方面出現(xiàn)不少問題。所以今后電網(wǎng)發(fā)展過程中，我們?cè)诮邮芊植际桨l(fā)電給我們帶來的便利的同時(shí)，還要針對(duì)分布式發(fā)電所產(chǎn)生的問題進(jìn)行分析，并做出相應(yīng)的改進(jìn)，對(duì)于現(xiàn)在的分布式發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)方式進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使其更加適應(yīng)現(xiàn)在配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使得分布式發(fā)電系統(tǒng)可以更加高效的工作，為人們提供更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)便利。

篇9

關(guān)鍵詞：分布式光伏電站；接入配電網(wǎng)；繼電保護(hù)

中圖分類號(hào)：F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

一、分布式光伏發(fā)電簡(jiǎn)介

1、光伏發(fā)電和分布式光伏發(fā)電

光伏發(fā)電是指利用太陽(yáng)能光伏電池把太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)電方式。光伏發(fā)電是當(dāng)今太陽(yáng)能發(fā)電的主流，所以，現(xiàn)在人們通常說的太陽(yáng)能發(fā)電主要是指光伏發(fā)電。分布式光伏發(fā)電，是指在用戶所在場(chǎng)地附近建設(shè)，運(yùn)行方式以用戶側(cè)自發(fā)自用為主、多余電量上網(wǎng)、且在配電系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征的光伏發(fā)電設(shè)施。分布式光伏發(fā)電遵循因地制宜、清潔高效、就進(jìn)利用的原則，充分利用當(dāng)?shù)靥?yáng)能資源，替換和減少化石能源消費(fèi)。

2、光伏發(fā)電系統(tǒng)組成

光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏方陣（光伏方陣由光伏組件串并聯(lián)而成）、控制器、蓄電池組、逆變器等部分組成。光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件是光伏組件，而光伏組件又是由光伏電池串并聯(lián)并封裝而成，它將太陽(yáng)的光能直接轉(zhuǎn)換為電能。光伏組件產(chǎn)生的電為直流電，我們可以利用，也可以用逆變器將其轉(zhuǎn)換成為交流電，加以利用。從另一個(gè)角度來看，對(duì)于光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的電能可以即發(fā)即用，也可以用蓄電池等儲(chǔ)能裝置將電能存放起來，根據(jù)需要隨時(shí)釋放出來使用。

3、分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)

配電網(wǎng)是從輸電網(wǎng)或地區(qū)發(fā)電廠接受電能，通過配電設(shè)施就地分配或按電壓逐級(jí)分配給各類用戶的電力網(wǎng)，是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無功補(bǔ)償電容、計(jì)量裝置以及一些附屬設(shè)施等組成的，一般采用閉環(huán)設(shè)計(jì)、開環(huán)運(yùn)行，其結(jié)構(gòu)呈輻射狀。分布式光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)，使配電系統(tǒng)中發(fā)電與用電并存，配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)從放射狀結(jié)構(gòu)變?yōu)槎嚯娫唇Y(jié)構(gòu)，短路電流大小、流向以及分布特性均發(fā)生改變。

二、對(duì)繼電保護(hù)的影響

中國(guó)的配電網(wǎng)大多為單電源放射狀結(jié)構(gòu)，使用較多的是速斷、限時(shí)速斷的方式進(jìn)行保護(hù)，這種保護(hù)是不具備方向性的。而當(dāng)光伏發(fā)電并網(wǎng)后，并網(wǎng)后的功率會(huì)使繼電保護(hù)范圍縮小，會(huì)造成對(duì)電網(wǎng)的保護(hù)能力的減弱，更有可能是其他的部分產(chǎn)生問題時(shí)會(huì)波及分布式光伏的繼電保護(hù)產(chǎn)生誤動(dòng)作，這些都會(huì)對(duì)電網(wǎng)的正常及安全運(yùn)行造成極大的影響，會(huì)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的電能質(zhì)量造成極大的影響。

三、配電網(wǎng)保護(hù)的主要組成結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)意義上的配電網(wǎng)均為單電源輻射狀結(jié)構(gòu)，起到保護(hù)作用的裝置也比較簡(jiǎn)單。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，其保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)也變得越來越復(fù)雜。目前，我國(guó)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的配置方案有反時(shí)限過電流配置和傳統(tǒng)的三段式電流配置。

在線路動(dòng)作時(shí)限的保護(hù)中，反時(shí)限電流可以起到很好的保護(hù)作用，它與線路的電流量息息相關(guān)。隨著線路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的縮短，相應(yīng)的短路電流量會(huì)變大。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，故障電流變大，動(dòng)作保護(hù)時(shí)間縮短。近處故障的動(dòng)作保護(hù)時(shí)間比較短，遠(yuǎn)處故障的動(dòng)作保護(hù)時(shí)間比較長(zhǎng)。這種電流保護(hù)方式可以滿足一定的要求，在配電網(wǎng)繼電保護(hù)中得到了廣泛應(yīng)用。從傳統(tǒng)意義上講，電流保護(hù)主要指三段式電流保護(hù)，它主要包括時(shí)限電流、瞬時(shí)電流和過電流，必須有效保護(hù)這些電流。我國(guó)的配電網(wǎng)主要是單側(cè)電源和輻射型網(wǎng)路。

四、分布式電源對(duì)主饋線保護(hù)的影響

分布式電源（Distributed Generation，DG）是指規(guī)模較小，分布在負(fù)荷附近或連接在配電網(wǎng)上的發(fā)電設(shè)施， 能夠經(jīng)濟(jì)、高效、可靠地發(fā)電。

1、對(duì)兩段式電流保護(hù)的影響

在配電網(wǎng)中接入分布式發(fā)電，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，配電網(wǎng)中的故障電流的大小和分布明顯與不接分布式電源時(shí)不同，這將影響配電網(wǎng)原有繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。含分布式電源的配電網(wǎng)在故障發(fā)生時(shí)，由于分布式電源對(duì)電流的助增或者分流作用，流過保護(hù)裝置的故障電流可能增大也可能減小。它將改變保護(hù)的保護(hù)范圍和靈敏度，給各個(gè)保護(hù)裝置的相互配合帶來問題。

假設(shè)分布式發(fā)電接入的是l0kV配電網(wǎng)絡(luò)，并且將10kV變電站以上的電網(wǎng)等值為一個(gè)電壓源，根據(jù)此假設(shè)條件來分析分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響。分布式發(fā)電引入10kV配電網(wǎng)，將使配電網(wǎng)從傳統(tǒng)的單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)變成雙側(cè)電源甚至是多側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)，從而改變故障電流的大小、持續(xù)時(shí)間及其電流方向 。

分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)主饋線的兩段式電流保護(hù)的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1降低線路保護(hù)動(dòng)作的靈敏度.如圖l所示，如果DGl未接入而在BC段接入DG2，此時(shí)若在k2發(fā)生故障，按照繼電保護(hù)的選擇性原則應(yīng)由R2動(dòng)作切除故障。故障點(diǎn)k2的故障電流由系統(tǒng)側(cè)電源和DG2共同提供，大于接入DG2前的故障電流，而保護(hù)R2僅僅感受到從系統(tǒng)側(cè)流過來的故障電流，同時(shí)由于DG2的分流作用使得R2感受到的故障電流減小，這將影響保護(hù)R2的靈敏性嚴(yán)重時(shí)R2甚至拒絕動(dòng)作。如果是k3點(diǎn)發(fā)生故障，則R3感受到的故障電流和故障點(diǎn)k3的故障電流相等，都是由系統(tǒng)側(cè)電源和DG2共同提供，這個(gè)電流比DG2接入前更大，保護(hù)尺的靈敏性增加。

1.2相鄰饋線故障時(shí)，反向故障電流可能導(dǎo)致本饋線保護(hù)誤動(dòng)。如圖l所示，如果僅DG2接入配電網(wǎng)，當(dāng)相鄰饋線AE上的k4點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)R4感受到的故障電流由系統(tǒng)側(cè)電源和DG2共同提供，其電流值大于未接入DG2時(shí)的值，保護(hù)的靈敏性將提高。而保護(hù)R1和R2也將感受到由DG2提供的反向故障電流，當(dāng)DG2容量較大時(shí)，這個(gè)電流有可能超過保護(hù)的整定值，使保護(hù)R2或R1誤動(dòng)作。

1.3使一些保護(hù)的保護(hù)范圍增大。而另一些保護(hù)的保護(hù)范圍減小。如圖1所示，按照保護(hù)配置的選擇性原則，在未接入任何分布式電源，當(dāng)k2點(diǎn)故障時(shí)，應(yīng)由保護(hù)R2動(dòng)作切除故障饋線，如果由于某種原因R2拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)由R2的遠(yuǎn)后備保護(hù)R1動(dòng)作切除故障?，F(xiàn)假設(shè)僅有DG3接入配電網(wǎng)，在k2點(diǎn)故障時(shí)，流過保護(hù)R2的故障電流隨著DG3容量的增大而增大，但是流過保護(hù)R1的故障電流卻因DG3的分流作用而小于未接DG3時(shí)的值。與接入DG3之前相比，對(duì)于k2點(diǎn)的故障，保護(hù)R2感受到的故障電流增加，保護(hù)R1感受到的故障電流減小，這將使得保護(hù)R2的保護(hù)范圍增大，而保護(hù)R1（作為保護(hù)R2的遠(yuǎn)后備保護(hù)）的保護(hù)范圍減小。

1.4當(dāng)DG容量足夠大時(shí)，導(dǎo)致保護(hù)失去選擇性；

如圖1所示，僅有DG3接入配電網(wǎng)。饋線CD段的首端k5點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)由保護(hù)R3，動(dòng)作切除故障饋線。但是當(dāng)DG3的容量足夠大時(shí)，保護(hù)R2的保護(hù)范圍將可能延伸到CD段，這種情況下，如果k5點(diǎn)發(fā)生故障，保護(hù)R2、R3感受到的故障電流都達(dá)到甚至超過其各自的整定值，兩個(gè)保護(hù)都動(dòng)作，繼電保護(hù)失去了選擇性。

圖1

2、對(duì)自動(dòng)重合閘的影響

分布式光伏電站的接入對(duì)重合閘裝置的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：非同期重合閘及延長(zhǎng)故障點(diǎn)電弧熄滅時(shí)間。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)變電站側(cè)斷路器跳閘，此時(shí)式光伏電站上網(wǎng)功率有可能與配電網(wǎng)負(fù)荷相平衡，形成電力孤島。由于配電線路重合閘時(shí)間一般小于光伏電站防孤島保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，當(dāng)變電站側(cè)斷路器重合閘時(shí)，引起系統(tǒng)電源與孤島電源非同期合閘，此時(shí)產(chǎn)生的沖擊電流將會(huì)引起保護(hù)誤動(dòng)作，甚至對(duì)電站設(shè)備造成破壞。配電線路發(fā)生故障后，斷路器跳閘，將故障點(diǎn)與系統(tǒng)電源隔離，但分布式電站尚未與故障點(diǎn)隔離。分布式光伏電站繼續(xù)為故障點(diǎn)提供故障電流。故障點(diǎn)電弧無法熄滅，造成重合閘不成功。

結(jié)束語

分布式發(fā)電是一種清潔、高效的發(fā)電方式，在電力系統(tǒng)中的使用擁有非常好的發(fā)展前景。但是大量分布式電源在配電網(wǎng)中的接入必然會(huì)對(duì)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的影響，為了使這一影響降到最低，對(duì)分布式發(fā)現(xiàn)的進(jìn)一步研究以及推廣應(yīng)用具有非常重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]王賢立，劉桂蓮，江新峰.分布式光伏電站接入配電網(wǎng)繼電保護(hù)配置研究[J].電氣應(yīng)用，2014，（17）.

篇10

關(guān)鍵詞：雙回路供電 高壓電源快切 電網(wǎng)繼電保護(hù)

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）11（b）-0026-02

雙回路供電是保證企業(yè)重要負(fù)荷不間斷工作的重要方法，但雙路電源切換的過程中會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成沖擊，如果沖擊過大，可能會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)徹底斷電，因此下文主要就高壓電源切換裝置的電源切換過程進(jìn)行簡(jiǎn)單的討論分析，重點(diǎn)討論切換過程中可能會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)的原因，提出一種減小電源切換沖擊的方法，從而保證負(fù)荷的正常供電。

1 高壓電源快切過程概述

電力負(fù)荷的供電電源可能會(huì)由于設(shè)備故障等等導(dǎo)致母線的電源進(jìn)線斷路器跳閘，此時(shí)，與母線連接的電動(dòng)機(jī)內(nèi)還存在著殘留的定子電流和轉(zhuǎn)子電流，電動(dòng)機(jī)的定子繞組會(huì)產(chǎn)生殘留電壓，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，殘留電壓的頻率以及大小會(huì)逐漸減少，而母線上連接的負(fù)荷的大小、電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù)等相關(guān)因數(shù)會(huì)影響到殘留電壓衰減的速度。母線殘壓用uM表示，則uM表達(dá)式如下所示：

母線殘留電壓的存在說明這種情況下，電動(dòng)機(jī)在發(fā)電狀態(tài)下運(yùn)行，感生電勢(shì)為交流電，初始頻率為（1-s0）ωs，異步電動(dòng)機(jī)失電瞬間感生電勢(shì)的頻率為會(huì)發(fā)生突變，ω的初始值為s0ωs 。將母線殘壓進(jìn)行簡(jiǎn)化，可以得到。

電源切換的過程中，備用電源和工作母線之間的頻率的差值以及差拍電壓會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)不斷增加，各相電流起始的角度差值會(huì)呈現(xiàn)周期性的變化，此時(shí)母線殘留電壓、備用電源以及差拍電壓的變化規(guī)律見圖1。

由圖1可以明顯的看出，差拍電壓幅值ΔV在不斷的振蕩，當(dāng)母線的殘留電壓衰減為0時(shí)，差拍電壓不再發(fā)生變化，與備用電源額定電壓值相同。

B、D、F點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓拍電壓為額定電壓的1.1倍，B點(diǎn)為快速切換方式下壓拍電壓最大的點(diǎn)，E點(diǎn)為同期捕捉切換方式下壓拍電壓最大的點(diǎn)。

2 電源切換對(duì)企業(yè)電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響

某企業(yè)電網(wǎng)系統(tǒng)有兩條電源進(jìn)線，兩條電源進(jìn)線的供電母線相同，因此兩側(cè)電源電壓初始相角差可以記為0，它們分別通過降壓變壓器帶一段母線，電網(wǎng)正常工作時(shí)，兩段母線分裂運(yùn)行，斷路器呈現(xiàn)斷開狀態(tài)，當(dāng)某一母線發(fā)生故障跳閘之后，快切裝置動(dòng)作，斷路器閉合，兩段母線同時(shí)由同一臺(tái)變壓器帶動(dòng)工作。故障電源與備用電源進(jìn)行切換的過程中，母線殘留電壓逐漸減小，差拍電壓的存在會(huì)沖擊到供電系統(tǒng)，當(dāng)沖擊達(dá)到一定程度之后，電網(wǎng)中的繼電保護(hù)裝置可能會(huì)誤動(dòng)，電源切換對(duì)企業(yè)電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響主要有以下幾個(gè)方面。

（1）電源切換過程中，差動(dòng)保護(hù)裝置兩側(cè)會(huì)呈現(xiàn)不同的TA暫態(tài)特性，差動(dòng)回路在沖擊電流的作用下會(huì)產(chǎn)生不平衡電流，會(huì)引發(fā)差動(dòng)保護(hù)裝置動(dòng)作；由于差動(dòng)保護(hù)二次回路接線會(huì)存在較大的差別，裝置兩側(cè)的TA暫態(tài)特性、TA輸出阻抗等等因素都會(huì)有所不同，電源切換過程中差動(dòng)回路在沖擊電流的作用下會(huì)產(chǎn)生較大的不平衡電流，會(huì)引發(fā)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作。

（2）電源切換過程中，兩段母線間的備用電源變壓器支路和聯(lián)絡(luò)線會(huì)出現(xiàn)沖擊電流，一般情況下，聯(lián)絡(luò)線上都設(shè)置有定時(shí)限過流保護(hù)裝置以及電流速斷保護(hù)裝置，如果電源切換過程中操作不當(dāng)，可能會(huì)使這部分繼電保護(hù)裝置動(dòng)作。備用電源變壓器或者線路上也會(huì)安裝定時(shí)限過流保護(hù)裝置以及電流速斷保護(hù)裝置，這部分速斷保護(hù)裝置的設(shè)定值是根據(jù)電網(wǎng)中三相短路電流的最大值確定的，過流保護(hù)裝置的設(shè)定值則是根據(jù)自啟動(dòng)電流與變壓器勵(lì)磁涌流的和確定，電源切換過程中，如果沖擊電流較大，可能會(huì)引發(fā)備用電源的支路保護(hù)裝置動(dòng)作，導(dǎo)致切換失敗。

（3）電源切換過程中，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，工作母線殘留電壓會(huì)逐漸減小，當(dāng)殘留電壓小于一定值后，可能會(huì)引起電動(dòng)機(jī)低電壓保護(hù)裝置動(dòng)作，因此電源切換時(shí)間不宜過長(zhǎng)。

3 快切裝置與繼電保護(hù)配合的措施

高壓電源切換時(shí)，無論采用何種切換方式都會(huì)產(chǎn)生沖擊，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)，使得備用電源切換失敗，為了有效地防止繼電保護(hù)裝置跳閘，保證電源切換的成功，必須采取一定的解決措施。

（1）工作母線失壓后，將不重要的負(fù)荷切除只留下系統(tǒng)中一些重要的負(fù)荷能夠有效地減小電源切換過程中產(chǎn)生的沖擊電流。實(shí)際的切換過程中，將部分負(fù)荷切除不會(huì)對(duì)母線殘留電壓的衰減產(chǎn)生較大的影響，但是沖擊電流的峰值會(huì)大幅度降低，因此可以有效的避免繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作，提高電源切換的成功率。

（2）在繼電保護(hù)中適當(dāng)延時(shí)。電源切換時(shí)產(chǎn)生的沖擊電流會(huì)存在一個(gè)較大的峰值，但峰值衰減十分迅速，暫態(tài)過程大概能夠保持200 ms，為了讓保護(hù)裝置能夠避過電流峰值，以避免繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)，可以對(duì)系統(tǒng)中安裝的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)难訒r(shí)。部分情況下，電源切換過程中產(chǎn)生的沖擊電流最大值可能不是第一個(gè)峰值，比如在與同期捕捉點(diǎn)相近的區(qū)域進(jìn)行切換，因此，實(shí)際的延時(shí)設(shè)定需要根據(jù)具體的切換方案以及系統(tǒng)的詳細(xì)情況進(jìn)行分析討論。工作人T須注意，繼電保護(hù)參數(shù)不能隨意修改，否則會(huì)影響到裝置的安全性及可靠性。

（3）備用電源的電壓和母線中殘留的電壓符合電源快速切換的需求時(shí)，為了保證母線殘留電壓衰減幅度較小，應(yīng)該盡可能縮短切換時(shí)間，只有這樣才能夠有效減小差拍電壓，保證電源切換時(shí)產(chǎn)生的沖擊電流較小，一般情況下，為了提高電壓快速切換的成功率，斷路器合閘的時(shí)間應(yīng)該保證在100 ms以下，真空斷路器的合閘時(shí)間在50 ms左右，可滿足這一需求。

（4）增加限流電抗器也是防止繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作，提高電源切換成功率的有效方法。電源切換過程中，備用電源變壓器支路以及母線聯(lián)絡(luò)線中都會(huì)出現(xiàn)沖擊電流，且電流的幅值較大，將故障限流器安裝在這兩個(gè)部位的低壓側(cè)能夠增加線路的阻抗，可以限制故障電流，因此能夠減小暫態(tài)過程中的沖擊電流，避免繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作，但這種改進(jìn)方法會(huì)增加系統(tǒng)的安裝成本，僅作為一種備用方案使用。

（5）同期捕捉切換也是電壓切換的重要方式之一，某些情況之下，與快速切換相比，這種切換方式對(duì)于電力系統(tǒng)的影響可能比較小，快速切換時(shí)，母線電壓下降幅度比較小，但是與同期捕捉切換相比，母線殘留電壓與備用電源電壓之間的相角差相對(duì)較大。實(shí)際的電壓切換過程中，如果備用電源電壓與工作母線電壓之間的初始相角較大，電源切換時(shí)，母線殘留電壓與備用電源電壓之間的相角差會(huì)更大，此時(shí)的沖擊電流很可能會(huì)引起繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，使得電源切換失敗，此時(shí)可以使用同期捕捉切換的方式進(jìn)行，尤其是在工作母線負(fù)荷容量較大時(shí)，使用同期捕捉切換的方式進(jìn)行切換電源，產(chǎn)生的沖擊電流比較小。在某企業(yè)的電網(wǎng)降壓站系統(tǒng)采用這種切換方式進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，仿真結(jié)果如表1所示。

由仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)，E點(diǎn)是同期捕捉切換方式下最佳的切換點(diǎn)，將在該點(diǎn)進(jìn)行電源切換產(chǎn)生的沖擊電流與使用快速切換方式進(jìn)行電源切換相對(duì)比，發(fā)現(xiàn)同期捕捉切換沖擊電流較小。

4 結(jié)語

快切裝置的使用對(duì)于提高企業(yè)內(nèi)部部分重要負(fù)荷供電連續(xù)性十分有利，可以有效地避免負(fù)荷失電，為企業(yè)帶來重大經(jīng)濟(jì)損失。但是，電源切換過程中存在著差拍電壓，它會(huì)對(duì)系統(tǒng)帶來一定的沖擊，當(dāng)沖擊達(dá)到一定程度后，會(huì)使得系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，導(dǎo)致電源切換失效，影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行，為企業(yè)帶來嚴(yán)重的損失。該文針對(duì)這一問題提出了幾點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的解決措施，僅為相關(guān)企業(yè)的備用電源切換工作提供簡(jiǎn)單的參考。

參考文獻(xiàn)