電氣設(shè)備主動保護(hù)與控制概念及功能架構(gòu)

熊小伏

(輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點實驗室(重慶大學(xué)), 重慶市 400044)

0 引言

現(xiàn)代電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出高壓、大容量、遠(yuǎn)距離輸電以及交直流混聯(lián)、高比例新能源接入等重要形態(tài)特征[1-3]。大量電力電子設(shè)備被廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)中,顯著提升了電能的轉(zhuǎn)換和傳輸效率,增強了電力系統(tǒng)的調(diào)控能力與靈活性[4-6]。持續(xù)的電源和電網(wǎng)網(wǎng)架建設(shè),加強了電力跨區(qū)輸送、交換和靈活分配能力,為電網(wǎng)安全防御措施提供了更多的手段。分布式電源、分布式儲能和雙向負(fù)荷的涌現(xiàn)和接入比例不斷提升,使整個電力系統(tǒng)“源—網(wǎng)—荷—儲”互動耦合特性增強,提高了電網(wǎng)供電冗余性和調(diào)控裕度[7]。

在提升電力系統(tǒng)調(diào)控裕度和調(diào)控靈活性的同時,電力系統(tǒng)復(fù)雜程度大幅提升,安全問題也更加突出。顯著增多的運行不確定性因素、遠(yuǎn)距離跨區(qū)輸電的復(fù)雜外部氣象環(huán)境、交直流故障耦合傳播等影響均給現(xiàn)有的電力系統(tǒng)保護(hù)及安全控制帶來了新的挑戰(zhàn)[8-11]。因此,提升保護(hù)及安全穩(wěn)定控制裝置的適應(yīng)性及預(yù)見性成為緊迫的要求。

以預(yù)先整定的方式應(yīng)對故障和非正常運行狀態(tài)的常規(guī)繼電保護(hù)已不能完全滿足復(fù)雜電力系統(tǒng)故障保護(hù)靈敏性和選擇性要求。自適應(yīng)保護(hù)成為應(yīng)對措施之一。動態(tài)調(diào)整保護(hù)功能及整定值可更好地適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⑦\行工況、故障類型與負(fù)荷變化等復(fù)雜情況。當(dāng)前的自適應(yīng)保護(hù)研究可大致分為“保護(hù)裝置自適應(yīng)”和“保護(hù)系統(tǒng)自適應(yīng)”兩類[12-13]。……