基于面向智能電網的保護控制系統(tǒng)研究

李建華 李梅

摘要：近年來，我國的經濟不斷發(fā)展使我國人民對用電的需求增加，這也給我國的配電網提出了更高的要求，在我國的信息技術的不斷發(fā)展下，配電網的智能化已經成為發(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技術的主要內容和智能配電網的相關保護控制系統(tǒng)，分析了智能配電網發(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技術獲得發(fā)展。

關鍵詞：智能電網;保護和控制系統(tǒng);研究

前言：我國的電網技術在近年來獲得了不斷的發(fā)展，從而使電網更加具有穩(wěn)定性，能夠更好的抵御事故發(fā)生，影響電網的運行。通過有效的減少電網的停運風險能夠使用電的用戶可以有更好的用電效率，使電網的供電質量也更高，電網資產能夠更加高效的應用。另外，在當今的信息技術不斷發(fā)展下，智能電網技術已經成為配電網的現(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，這應該引起注意，從而可以更好地進行配電工作。智能電網的使用能夠使電網運行更加穩(wěn)定高效，為提高配電網的水平提高起到了重要的作用。

在智能配電網的實踐中，其交互性能充分顯示了智能配電網的使用優(yōu)勢，使電網能夠高效地處理故障問題。分布式電源和微電網運行等智能化技術的應用提高了電網的保護性能，使電網運行更加穩(wěn)定有了多重保障。傳統(tǒng)的保護模式已經不再適用于現(xiàn)在的使用標準，在使用過程中會出現(xiàn)多重故障問題。所以，要通過不斷建設我國的智能國家電網，提高整個電網的穩(wěn)定性。在分布式發(fā)電供能系統(tǒng)當中，通過配電網能夠有效地減少問題的產生，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使用方法，能夠促進我國的智能配電網的廣泛應用。

1智能電網技術的介紹

智能電網技術術語電力系統(tǒng)中的一部分，能夠為電網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的發(fā)展，具有長期的研究價值。通過結合智能設備的功能條件和計算機通信技術，能夠對配電網進行更加合理的控制。從而可以更好的對電網控制過程進行輔助，可以使電網運行更加穩(wěn)定安全。智能配電網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)框架結構，以及安全、可靠的數(shù)據通信體系，還包括了現(xiàn)代化的量測技術以及可視化技術。智能電網的技術主要包括了智能電力調度、智能輸電網、智能變電站和智能配電網四個方面，通過四方面的協(xié)調運作，能夠使智能配電網更好的工作。智能電力調度技術包括了三種技術，分別為廣域全景分布式一體化的電網調度技術、廣域保護和緊急控制一體化技術和電力價格形成機制及工序管理系統(tǒng)。智能輸電網技術包括了在線安全穩(wěn)定分析和防御系統(tǒng)、在線電網資產管理系統(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、變電站自適應保護控制系統(tǒng)。智能配電網包括了三個方面，包括了含微網的配電網運行管理系統(tǒng)、含微網的配電網自動量測和保護控制系統(tǒng)、含微網的配電網快速方針與模擬系統(tǒng)[1]。

智能電網的保護系統(tǒng)主要就是能夠實現(xiàn)系統(tǒng)的自愈能力，使系統(tǒng)可以通過預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運行。這種自愈方式可以通過預防控制來實現(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，能夠在這段時間內對配網故障設備進行維修，從而可以最大程度的減少故障對整個電網的影響。配網的自愈系統(tǒng)也是配電網保護系統(tǒng)比較重要的一部分，能夠實現(xiàn)關鍵的故障保障的作用，但是自愈系統(tǒng)需要可靠的運行，能夠進行科學的保護，使故障真正發(fā)生時，能夠有效的起到相應的作用。

2智能配電網的功能

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

智能配電網部件擁有先進的智能化技術，而且同時應用了同樣先進的配套設備，能夠通過監(jiān)控設備對電能的質量進行檢測，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，給用戶更好的使用體驗。智能配網具有更好的兼容性和智能化屬性，可以將分布式的發(fā)電網絡有效的連通，所有應用的模塊可以更好的連接起來，使網絡系統(tǒng)變得更加完善，能夠促進智能配電網更加高效的運行[3]。這種兼容性能夠為配電網提供更加系統(tǒng)化的服務，互聯(lián)互通的信息能夠使配電網絡的調度變得更加合理，促進了供電能夠更加高效和保質。由于不同的用電客戶有不同的使用需求，在配電過程中應用分布式發(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。同時，還可以根據客戶的不同需求，給予客戶相應的服務，使客戶能夠獲得更好的用電體驗。對于用電服務在長期的客戶互動中，能夠獲得客戶的認可，從而使用戶能夠給電網公司更好的評價。應用智能配電網的相關設備可以以對供電設備進行更好的監(jiān)控，使設備的運行情況能夠通過網絡得到更好的掌握，從而可以快捷的判斷設備的運行狀況，如果出現(xiàn)設備故障問題，可以通過網絡進行相應的處理，提高了故障的解決效率。針對設備出現(xiàn)故障和損壞的問題，可以準確地判斷故障位置，進而可以盡快維修或者更換的效率，避免使整個電網受到影響造成用電客戶的投訴。通過對設備的實時監(jiān)控可以更好的會設備的穩(wěn)定性進行監(jiān)控，穩(wěn)定的電路能夠使電氣設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)獲得更好的經濟效益。

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

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，2013.

[2]黃昱翰. 基于動態(tài)拓撲分析的配電網集中-分布協(xié)同保護控制方法研究[D].華南理工大學，2019.

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