智能配电网保护控制的设计分析

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a2422431
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:近年来,经济快速发展,网络技术发展迅速,智能电网是现代电力工业发展的重要成果,具有一定的自愈功能,可快速控制、解决电力系统故障问题,在保证供电安全性与电能质量方面具有显著优势。因此,简单分析智能配电网的概念与特点,探讨传统保护控制系统与智能配电网保护控制系统,昀后围绕其设计架构与工程应用展开具体论述,以期提供参考。
  关键词:智能配电网;保护控制;设计
  引言
  就当前电网发展和研究方向来看,突出自愈功能的智能电网是未来发展的必然趋势,昀近几年以来,分布式发电供能系统获得了飞速发展,因为分布式发电采取的是就地能源,能够实现分区分片进行灵活供电,如果规划设计合理,一旦发生灾难性事件造成大电网瓦解的时候,能够确保对配电网内关键负荷的供电,同时还有利于大电网以昀快的速度恢复供电,在昀大限度上减小由于停电引起的经济损失。传统的电力系统主要由发电、输电以及配电系统构成。根据有关统计表明,80-90%的停电都是因为城市配电系统故障造成的。这主要是由于配电网的特点决定的。所以,我们不但需要打造坚强国家电网骨干网架,同时还应该把握当前城市配电网实施大规模建设的大好机会,对于分布式发电供能系统接入配电网过程中需要解决的关键技术问题进行及时的解决,为我国的智能配电网建立坚实的理论基础,具有非常重大的经济价值和现实意义。
  1概述
  近几年,电网的研究和以及发展方向可以分为达到以抵御事故扰动为主的安全稳定目的,减少由于停运风险使分布式电源能够较好地增加用户用电效率、提升电能质量以及增大电网资产的利用率等等。除此之外,这种智能作用的智能电网研究和发展已成为了当今世界电力系统发展变革的主要趨势,由相关的统计显示,大约有 80%的停电均由于城市配电系统故障引起的。同时因为配电网的特点所引起的。智能配电网对于加快电网运行系统的高效稳定运行起到非常重要的作用。根据相关的实践研究数据表明:智能配电网的应用具有非常显著的交互性以及智能性优势。另外,在分布式电源加有相关的技术和微网运行等智能化技术的应用过程,传统一般的保护和控制模式无法再达到现在所需的标准,并且暴露出许多问题。因此,一方面应该组建出智能国家电网骨干网架,另外,需要认清现在的城市配电网实施大规模建设的昀佳时期,就分布式发电供能系统而言,添加了配电网,能够缓解一些问题,并得以拓展新的思路和方向,使得我国的智能配电网能够形成的强势基础,并且起到非常重大的促进作用。
  2智能配电网保护控制的设计分析
  2.1能配电网的保护控制系统设计
  根据智能配电网的运行目标以及结构组成情况,保护控制系统需要具备的一个昀基本条件,即自愈能力,也理解为自我预防与自我恢复程度。自愈能力可分为两个部分:①系统的运行须以预防控制为主,迅速地排查以及处理故障;②在发生故障时,应起到维持系统安全运行的作用,配电网的损失能够降到昀小极限,另外使得自动修复,在昀大程度上,发生故障时需要及时执行恢复措施。所以,智能配电网的自愈能力成为了配电网保护系统的关键内容,但自愈能力要求起到及时和可靠等作用,制定科学有效的保护控制方案。本文设计了一个配电网保护控制系统设计方案。该保护控制系统设计总共分为两大部分:①面向电子式互感器、光互感器和数字量输入等部分,可实现面向变电站或本地的对不同数据进行收集和处理。②通信网络系统,均为数据采集以及分散控制的基本条件,另外,通过利用 GPS信息技术,能够为本地信息的传统保护控制情况提供了有力的科学依据,同时,为面向区域或广域信息的控制策略作下重要的基础条件。
  2.2低压配电系统的接线方式
  低压配电系统是智能配电网络中的一个典型,它由电源、低压配电装置、低压线路和用户低压配电装置组成,主要用于低压系统的实时监测、开关分合闸的控制和各种数据的整理分析,完成供电公司与客户的互动任务。低压配电系统的接线方式分为以下四种:①放射式,使用放射式接线法完成低压系统的各部分电线路的相互独立,不因某一处的线路故障影响到其他配电线路,具有较高的可靠性。然而放射式配电接线方式所需使用的开关等材料较多,不适合广泛的使用,一般用于对供电设备有较高要求的场所。②树干式,低压配电系统的树干式接线方式与放射式相反,在耗用较少的有色金属材料的同时,提高了系统的灵活性,降低了实用成本。通过配电装置引出的一条线路就可以向很多设备同时供电,经济价值高。但在通电过程中,若干线出现故障则会造成大范围的影响,不具有较高的可靠性,仅适合容量不大、用电设备分布均刀的场合,实用性较低。③混合式,混合接线式是把放射式与树干式两种方式相结合,以放射式引出多条干线,局部采用树干式,将低压电源引出后依靠放射式的稳定运行将电流输送到有灵活的树干式组成的电路中,使使配电网络能够安全、经济的运行。④具有备用电源的配电方式,为增加供电系统的稳定可靠性,在很多建筑物内都备有应急电源,主电源发生故障时,系统自动切换,启动备用电源,由备用电源向用户供电,直到修复完成后再切换回主电源,保证电量的正常使用。
  2.3智能配电网保护控制研究
  对于本文设计的智能配电网保护控制单元,从图中能够看出,所有的保护控制单元都具备智能判断能力以及通信能力,这完全满足人工智能领域多代理系统结构。在保护控制单元中采取多代理智能体结构,比如慎思型理性智能体结构,可以实现各个保护代理之间实现协调配合以及信息交换和;如果采取知识提取及操控语言结构,可以使得含微网配电系统保护控制具有分布计算和分布式控制的功能。包含了微电网的配电系统如果遇到干扰之后很有可能引起振荡现象。如果出现扰动之后无法再建立稳态运行状态,必然会导致微网和配网主系统之间出现失步。传统的失步保护判据是在测量阻抗变化轨迹的基础上进行的,有着很多的缺陷。失步情况较为繁琐,以前一般都假设发电机的励磁系统能够确保发电机的暂态电势维持恒定,但是对于小容量分布式电源而言,这种假设显然是无法成立的。所以,进行微电网失步解列保护同样也是必须重点关注的问题。本文设计的方案在处理上述问题的思路可以表述为:①基于同步相量的失步解列方案,顾名思义,这种方法就是通过同步测量技术,能够对微电网和配电网主系统之间的功角以及变化率进行实测或者计算,再考虑同步测量数据传输的时滞对结果的影响,能够构建功角动态变化自回归模型,然后进行攻角曲线拟合求解,通过这样的方式来完成对于功角变化的跟踪以及预测,可以确保在失步发生之前就能够做出失步解列判断,使得配电网和微电网之间的协调运行具备自我防御能力;②基于本地多信息量的失步保护方案,对分布式电源的有功以及无功出力、线路侧 Ucos准以及变化率等多方面因素进行综合考虑,通过数学方法,比如模糊数学,针对各个失步判定方法实施加权判断,在此基础上得到科学合理的失步解列方案。
  结束语
  智能电网的研究有待深入,由于涉及广度是整个电力系统的方方面面,需要进一步深入研究和探讨,因为它已经成为了未来电力系统发展的关键动力。本文对智能电网的要点进行阐述,并给出了科学有效的含微电网的智能配电网保护控制系统设计方案,同时,在保护控制原理各技术的研究等方面展开了探讨和分析,希望能够为相关行业提供参考和学习,为智能配电网保护控制的设计研究给以一定的依据和借鉴。
  参考文献
  [1]李斌,薄志谦.面向智能电网的保护控制系统[J].电力系统自动化,2009,33(20):7-12.
  [2]王成山,王守相.分布式发电供能系统若干问题研究[J].电力系统自动化,2008,32(20):1-4,31.
  [3]顾欣欣,姜宁,季侃,李卫良,陈兴松,乔瑾.智能配电网自愈控制技术的实践与展望[J].电力建设,2009(07).
其他文献
摘要:介绍某超超临界机组双背压凝汽器单侧真空严密性不合格的问题分析、喷氦排查及轴封系统调整过程。昀终查判断造成真空严密性不合格的具体原因是给泵汽轮机 A排汽缸内轴封回汽管弯头破裂,在运行过程中通过调整轴封进汽压力维持真空严密性,在后续停机中更换管道消除了真空严密性差的缺陷,从而保证了机组的安全、稳定、经济运行。为国内同类型机组凝汽器真空异常检查提供一定的参考。  关键词:凝汽器;轴封回汽;真空严密
期刊
摘要:随着新时代的快速发展,电力能源作为二次能源,能源生产方式十分丰富,使用便捷、清洁、安全,已经成为了国家经济、民生发展的重要能源基础。电网是指电力能源输送网络,包含了电力生产、输送、分配、供给、等多个环节。电网运行安全、稳定,才能够保障电力持续供应,避免电网工作停摆造成的经济与民生影响。电网规划与电力设计作为电网前期准备过程,直接关系到电网建设规范性、安全性。由此可见,分析电网规划、电力设计 
期刊
摘要:随着我国现代经济的不断发展,电气化的发展也在不断进步,我们现实生活中对电的需求量也不断提高,特别是在一些用电量大的一些特殊行业,电力能源资源是必不可少的。电力的充分供应有赖于配电线路的安全运行和可靠保障,配电线路的安全问题关乎着人们的日常生活,也关乎着相关企业行业的发展,更是实现我国经济快速发展的进一步要求和前提保障。本文就配电线路和运营管理中产生的相关问题,提出了一些解决方法和应对措施。 
期刊
摘要:近年来,随着社会的发展,能源企业的社会地位逐渐提高,电力公司在促进能源企业发展方面发挥了重要作用。智能网络环境中,有必要建立一个服务质量评价体系,对于能源企业提高服务水平,建立良好的企业形象,赢得了客户的信任和可持续发展创造有利条件。 关键词:智能电网环境;电力公司;优质服务;评价体系  引言  随着我国电力企业的不断发展,我国电力管理部门的服务水平也逐渐提升,在这样的背景影响下,电力企业也
期刊
摘要:我国经济不断发展,电力行业发挥着独特作用,电力系统为人们的生活带来了诸多便利。从某种程度上来说,电力信息技术的不断发展对网络信息技术的加强提出了更高的要求。电力信息通信技术作为电力系统中的一项重要技术,其发展和完善对我国经济等各个方面的发展具有不可替代的作用。在电力信息通信中应用网络技术,是时代发展的必然要求,也是促进通信质量与效率提升的关键途径。  关键词:网络技术;电力信息通信;应用策略
期刊
摘要:随着我国经济的快速发展,人民的生活质量有了很大的提高,为了保障人民更高的需求,电力能源方面同时提出比原有更高的要求。原有的配电网规划已经无法满足现在不断发展的社会要求,因此完善和优化配电网规划已经成为了主要目标。智能配电网包括智能输电、智能配电和智能用电。现如今,我国的配电网规划中采用智能的配电网技术,一方面可以加强配电网环境的安全性和可靠性,另一方面还可以满足人们越来越高的需求。  关键词
期刊
摘要:近年来,经济快速发展,电力行业发展迅速,基于大数据思维应用到电力系统中,其主要涉及电力生产与电能使用中的发电、变电、用电、配电、输电和调度环节,通过智能化终端设备架构电力系统数据运行的全过程,对采集电力大数据进行系统分析与自动化处理,进而实现电力系统的实时监控。本文基于大数据思維,分析电力系统的运行过程与技术特点,对电网运行及其电力营销服务平台提出几点建议。  关键词:大数据思维;电力营销;
期刊
摘要:改革开放以来,经济快速发展,社会不断进步,人们对于电力资源的需求在不断增加,电力资源已成为人们日常生活生产中必不可少的资源。持续增长的用电需求给电力企业及供应部门带来了较大的经营压力,因此电力企业应不断优化配网自动化建设,提高供电的可靠性和效率,以满足市场的用电需求,推进行业现代化发展。基于此,针对供电可靠性的概念、配网自动化建设优势、配网自动化建设的主要系统模式、配网自动化建设对供电可靠 
期刊
一、前言  随着社会的发展,各行各业都取得了长足的进步,与之关系密切的电力系统也进入了超高压、大机组、跨区域、交直流混合为特点的大电网时代。输电系统作为电网的中间环节,仍会发生不间断的事故跳闸甚至有连锁发生的大故障。  二、线路故障的主要原因及表象  1.舞动  微风会引起导线、避雷线振动,从而使导线、避雷线断股、断线,或金具零件断裂,铁塔螺栓松动脱落,横担变形,进而造成线路故障。  2.大风  
期刊
摘要:随着社会不断发展,电网覆盖范围越来越广,电网工程项目越来越多,对项目的管理也逐渐被重视。现在电网工程项目一般规模很大,涉及的人数资金都很多,在管理上也存在着很多问题,这对于电网工程项目建设的质量十分不利。因此将精细化管理引入电网工程项目建设之中,进而提升电网工程项目建设的质量。  关键词:电网工程;建设管理;实践与思考  引言  随着我国经济的不断发展,生产力的不断提高,电网的建设也在快速的
期刊