基于智能电网与调度监控技术发展的几点分析论文_沈翔春

基于智能电网与调度监控技术发展的几点分析论文_沈翔春

(国网青海省电力公司海南供电公司 青海共和 813000)

摘要:现如今,我国越来越重视智能电网的建设,智能电网取得了非常卓越的发展以及非常广泛的应用。智能电网进行调度监控的技术比起传统电网来说,更为智能化以及自动化,能够更好地确保电网运行平稳与安全。

关键词:智能电网;调度监控技术;发展

1 智能电网与调度监控技术发展的作用

当前,随着改革开放的发展,国家经济水平不断提高,与此同时,人们的生活和工业用电需求也在不断增长。伴随着用电量的急剧增加,电网负荷也在不断加重,这极大地增加了安全用电的隐患,因此,这使得人们不得不提高电力系统安全运行的标准,以此来尽量避免电气设备受到损坏。随着人们安全用电意识地不断提高,人们越来越重视电力系统的安全运行。在此过程中,调度监控装置就起了很大的保护作用。当在繁杂的电力系统中,某一环节出现了短路或者其他故障,调度监控设备能够在很短的时间内将故障切除,这样便缩小了故障的范围,避免更大程度的损失,从而保证了电气设备能够安全、可靠运行。在我国的城市输电线路中,110kV的电网是最主要的电压等级电网,且35kV及以上等级电网中电流保护由于受系统运行方式及接线方式的影响较大已很难满足调度监控的基本需求。在此情况下,调度监控便应运而生,提供了更加完善、可靠的保护。由于调度监控受系统运行方式及接线方式的影响较小,采用偏移阻抗继电器的调度监控可以有效消除过渡电阻的影响,应对日益复杂的电力系统能够可靠动作,从而保护系统安全可靠运行。

2 发展趋势

随着电子技术的快速发展,电力系统调度监控在短短40多年的发展时间内,经历了4个历史阶段。建国初期,我国科学家仅用大约十年时间便打造一支专业可靠的调度监控技术队伍,完成了发达国家需要半个多世纪才能完成的任务。50年代,我们国家的工程师和技术人员通过引进消化国外先进的继电器制造技术,初步建立了我国的继电器制造产业。60年代,我国建立了调度监控从研究到设计再到制造并最终走向教学的完整体系。自70年代开始,基于集成运算放大器的集成电路保护研究得到了空前的发展。直到80年代,集成电路的保护,逐渐取代晶体管保护并最终长期占据主导地位。如今,随着微机保护的深入研究,各国科学家在微机保护软件、算法等理论上取得了丰硕的成果,我国调度监控也逐渐进入了微机保护时代。

而在国外,随着计算机、通讯技术等相关学科的快速发展,调度监控的发展更加趋向于自动化、信息化、保护、控制、数据通信集成一体,更加的智能化。现在,随着微机保护装置体积变小,同时拥有与工控机相似的功能,且速度快,存储容量大,因此,以一套完整的工控机作为调度监控装置的机会已经成熟,这将是其中微机保护的发展方向之一。另外,对于一般的非系统保护,实现保护装置的计算机联网也有很大的优势。通过联网,调度监控装置便可以通过网络连接实时地获取系统的故障信息,随即检测、计算故障距离,最终准确定位故障位置,这样便可以极大地提高了故障排除的效率。

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利用计算机强大的计算以及智能化识别功能,调度监控的发展空间仍然很广阔。最近十几年以来,涌现出了许多新的算法,这些算法以其优越的性能,解决了以往传统调度监控系统很难解决的问题,比如神经网络算法,模糊算法以及遗传进化相关算法等等。以神经网络为例,以往电力系统调度监控装置很难解决非线性问题,而神经网络算法对解决非线性问题的性能特别明显,这就解决了调度监控的一大难题。一个具体的例子就是短路过程中的过渡电阻现象,这个是典型的非线性过程,无法具体计算过渡电阻的值,这给调度监控的整定计算工作带来很多麻烦,而且很多工程中的近似计算本身就给了调度监控系统动作的不可靠性。但是神经网络则不同,它具有强大的计算和记忆能力,只要事先进行故障情况的模拟训练,那么在发生故障的情况下,即使过渡电阻是非线性的,神经网络仍然可以快速准确的识别此时的故障。实际上其他算法也有很多优势,随之人工智能技术的不断进步制约调度监控系统进步的问题将会逐步被解决,调度监控将会迎来长足发展。

调度监控学科是电力系统学科里面的重要组成部分,伴随着电力系统的发展而发展。目前新的输电方式的出现以及电力系统日趋复杂对调度监控学科赋予了更加艰巨的使命,不难想象,未来的调度监控学科将会朝着更高层次发展。

3 智能电网与调度监控技术发展的要素

阻抗继电器在高电压等级中应用广泛,以往110千伏等级的供电大多是城市与城市之间供电,供电方式大多是单向的,但是随着城市用电量的增加,110千伏等级的供电方式也会用于城市供电。这就带来一个问题,以前的110千伏等级电网只需要保护一个方向即可,现在的110千伏等级电网有了能源之间的交换,需要双向保护。方向阻抗继电器可以实现这个功能,但是方向阻抗继电器存在电压的盲区,也就是“电压死区”,这在出现过渡电阻的情况,会受过渡电阻的影响而导致保护装置误动作。这就要求保护装置不仅能够进行方向判别,而且可以躲避死区和消除过渡电阻对保护装置的影响。带有偏移特性的阻抗继电器调度监控装置应运而生。

经过研究,选取具有代表性的双侧电源系统模型,针对给定的一次系统参数完成三段调度监控整定值计算并且校验灵敏度符合要求,通过MATLAB/Simulink软件搭建偏移阻抗继电器调度监控仿真系统模型。设置好仿真系统及各元件的具体参数以后,首先验证电压死区对保护装置是否有影响;其次在故障点设置不同过渡电阻的情况下,验证偏移阻抗继电器动作的合理性与可靠性。

参考文献:

[1]调度运营工作对电网安全稳定运行[J]. 黄长辉. 科技创新导报. 2017(20)

[2]地区电网调控一体化备用调度启用策略[J]. 何光层. 云南电力技术. 2017(01)

[3]浅谈洛阳地县级备用调度系统的建设和应用[J]. 梁彩玲,董巧玲,张德峰. 中国管理信息化. 2016(20)

论文作者:沈翔春

论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期

论文发表时间:2018/5/14

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