1、智能配电网保护控制系统的设计与研究摘要：随着需求的增加配电网的供电需求,分销网络智能是电力系统研究和发展的必然选择。智能配电网的部门系统保护与控制能力,能及时有效的解决间歇性电源的影响,电力产业发展研究项目是必要的。本文主要是对智能配电网保护控制系统的设计与研究进行讨论。 关键词: 智能配电网；低压配电；特点 中图分类号： TU9 文献标识码： A 智能配电网的发展迅速发展。智能配电网不仅可以实现分销网络运营质量和合理的水平,同时也可以与我国现阶段与清洁能源发展的目标,在促进整个电网的升级操作系统开发具有重要的意义。大量的实践结果表明,智能配电网的应用呈现极显著的交互和自我修复的特点。与此同时
2、,在分布式电源接入技术、网络和智能技术的应用,如微操作技术,传统意义上的保护和控制方式没有明显的适应性。从这一点上来看,研究保护和控制方法在智能配电网络,保护方式的合理选择,确定保护判据的基础上实现对实际工作指导,已成为一个研究热点领域的电网建设行业。本文将做一个详细的分析和解释。 一、智能配电网的特点 1、提供优质的电能 智能配电网利用先进的技术通过对电能质量的监控，实现对电压的严格控制，保证电压在标准要求内稳定输送。 通过提高设备的敏感性，使供电能够持续高质量的进行。 2、供电更为可靠 与传统的配电网相比较，智能配电的供电更为稳定可靠。通过对故障的智能处理，智能配电网对自然灾害和人为的破坏
3、具有一定的抵御能力，极大程度的较小了电网故障对用户正常用电的影响。依靠多网发电，在主网停电时迅速的使用微网系统保证正常供电，实现智能配电网真正的自愈。 3、兼容性更好 智能配电网具有较高的能源兼容性，能使大量的分布式发电网络无缝隙的连接在一起，提高了配电网络工作的灵活性，有效的增加了对供电的稳定性。 4、提高电网资产利用率 实行对主要供电设备的实时监控，了解设备的运行状态，对不能正常使用的设备进行维修或更换，延长使用寿命，合理的减少供电系统的投资，降低输出电力的成本，提高电力系统的效益。 5、互动能力极强 通过用户对需求响应程度的不同， 创造合适的分布式发电的条件，使用户在用电高峰期的用电正常
4、进行，根据不同的需求提供更多的附加服务，实现以用户为中心的服务理念，增强智能配电网的实用性和与用户的互动能力。 二、智能配电网继电保护方式的选取分析 输电网的应用电流差动保护非常频繁。这是因为:在目前的技术条件下,电流差动保护方法证实的可靠性、稳定性、响应速度,防止电网继电保护运行在电力系统振荡的影响。更关键的是,作为现代意义上的光纤化分销网络的开发和建设和应用的智能转换、智能配电系统继电保护方案的选择与电流差动保护为主。 不容忽视的问题是:传统意义上的电流差动保护,以确保其优势相对于智能配电网的继电保护可以稳定,要求双方在每一个时期的位置配备了独立的电流互感器、断路器操作设备,测量也很大程度
5、上导致显著增加整个智能配电网的成本。从这一点来看,智能配电网的保护和控制现阶段工作应该研究和实践的重点在传统的电流差动保护的基础上合理的改进。同时,考虑到相对于高阻接地故障状态,智能配电网的差动保护性能可能出现严重的阻塞,造成拒绝行动是非常明显的。 与此同时,在电流差动保护的过程智能配电网继电保护方式,保护数据的传输通道和信息传输困难也显著增加。尤其是长一段钢丝绳在智能配电网络,即使当前瞬时故障响应速度最高水平的保护操作,仍然不能完全解决延迟引起的网络流的保护因素。基于上述分析,建议过程中智能配电系统的保护和控制,实现电流差动保护模式和电流瞬时故障保护充分融合和应用工作。上述两种保护模式作为主
6、要保护配置,同时智能配电网将传统意义上的电流差动保护模式作为智能配电网的后备保护。在这种保护模式功能,电流差动保护和故障保护,输出操作同时,电力流根据这种方式,同时保护输出值,以便最大化安全智能配电网络运行的安全与稳定。 三、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
7、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、用电设备分布均匀的场合，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
8、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。 四、智能配电网保护控制系统的设计 基于智能配电网的运行目标和结构特点，保护控制系统应具有的一个重要特点就是自愈能力，也就是自我预防和自我恢复能力。自愈能力表现在两个方面，第一是系统的运行要以预防控制为主，及时的发现和消除故障，第二是在出现故障的情况下要具有维持系统继续运行的能力，不影响配电网的损失，并通过自动修复尽可能的在有故障的情况下恢复供电。 因此，智
9、能配电网的自愈能力是只能配电网保护系统的核心，而自愈能力必须要依靠可靠的，合理的保护控制方案来实现。电网的结构包括与配电网直接相连的微电网系统和面向商业或者居民用电的小型微电网系统。 在智能配电网系统里面各个分布式电源都有各自独立的控制器，尤其是逆变型电源，其电子接口可以使各分布式电源的运行更为智能化，这种电源的控制途径是利用本地信息对输出的电压和频率进行控制，这种控制方法对提高微电网的供电质量和稳定性提供了重要的作用。对于微电网来说，对各个分布式电源的监测同样需要通过保护系统来实现，并需要对分布式电源与负荷进行投切控制，从使微电网与配电网的并网运行或者孤岛运行成功进行。 其中，还包括孤岛运行
10、方式下的微电网与配电网同步运行。 五、智能配电网保护与控制的判据方式分析 传统意义上的电流差动保护确定母线指向线路的方向参照电流正向延伸方向。具体的判据方式如下所示： 1、|M 节点电流向量N 节点电流向量|制动系数|M 节点电流向量N 节点电流向量|差动门槛定值 2、|M 节点电流向量N 节点电流向量|差动门槛定值 上述判据方式中有关差动门槛定值的确定参照：避让节点 MN 线路电容电流与不平衡电流的整合参数。 对于改善后电流差动保护，指定的向前扩展方向决定参考当前权力指向的尽头来确定整个系统。根据当前的扩展方向,并且系统可以被权力距离短的定义是上游开关,同时将不再开关与系统权力距离被定义为下
11、游开关。特别需要注意的是:在这个角色的分歧,还有一个下游切换开关的一部分,没有它的边界定义开关。在整个分销网络保护的过程控制需要关注的一个问题。具体来说,针对边界和上游或下游开关、保护标准应采用方法的过程中有一定的差异。 3、选择边界位置开关,继电器保护电流瞬时故障保护模式,具体的标准是:一个实际的短路电流保护或起动电流=保护安全系数 x 最低运行状态,保护电路终端位置两相短路故障短路电流(保护安全系数值是 1.2)。 4、继电保护的上游或下游开关位置选择当前瞬时故障保护结合电流差动保护的保护方式。这也使标准也存在一定的差异。首先,当前瞬时故障保护标准,标准的具体方式应该是:一个实际的短路电流
12、保护或可靠起动电流系数= =运行状态,最大的保护电路终端位置三相短路故障短路电流相对应(保护安全系数值是 1.3)。 其次,电流差动保护判据,标准的具体方式应该是:开关 m 电流相量以(m 下游连接开关序列号)作为上界,n 值的序列上界标准 x m 下游的第一个 n 系列开关对应于电流相量差动电流阈值或固定值。特别需要注意的是:价值的差动电流阈值设置应该在传统的电流差动保护的基础上相应的值范围,覆盖导致负载电流的负载参数。 结语： 智能配电网的发展不能仅仅依靠改进的系统优化工作,还应该当系统运行相关的电气设备维护,降低设备故障造成的安全事故,提高供电的安全性和可靠性。合理的电源使用的模式来选择最合适的材料和电路、条件下安全稳定供电的前提下,降低供电成本,提高使用价值。 参考文献： 1郭志忠电网自愈控制方案J电力系统自动化，2005 2张青杰，陆于平基于故障相关区域自适应划分的分布式保护新原理 J电力系统自动化，2008， 3顾秀芳，王红坡基于相分量的配电网短路电流通用计算方法研究 J电力系统保护与控制，2011，
