电力系统设计可用性报告怎么写(电力系统规划与可靠性分析)

　　北极星输配电网讯:电为世界的进步提供了无穷动力，对经济的发展也具有举足轻重的作用。随着我国经济的不断发展，传统电网不能良好满足未来经济发展的要求，由此提出了建设具有中国特色智能电网的目标。电气设备的继电保护主要是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施，是保障电网安全运行最基本、最重要、最有效的技术手段。本文从智能电网继电保护角度，首先分析了智能电网是电网发展的必然趋势，然后阐述了智能电网将对传统继电保护的影响，最后重点分析了智能电网中的继电保护技术。

　　智能电网也被称为“电网2.0”，就是电网的智能化，实现电网的高效经济、安全可靠、环境友好、使用安全的目标。它是通过先进的设备技术、先进的传感和测量技术、先进的决策支持系统技术以及先进的控制方法，建立在高速双向通信网络的基础上的集成应用。

　　1 智能电网是电网发展的必然趋势

　　电网使各种先进技术在电网中得到集成应用，不断吸纳信息化、工业化成果，极大提升了电网系统功能，已成为社会发展信息化和工业化的基础和重要组成部分之一。

　　1.1 智能电网是电网技术发展的必然趋势

　　近年来，在电网中广泛深入的应用计算机、通信、自动化等技术，与传统电力技术有机融合，电网的智能化水平得到了极大地提升。在电网中广泛应用信息技术和传感器技术，使电网自愈成为可能，提供了辅助决策和系统状态分析技术支持。因为柔性输电技术、自动化技术以及调度技术的发展，可再生能源和分布式电源的开发利用得到了基本保障。随着各种新技术的进一步发展，高度集成物理电网应用，通信网络的完善，推广和应用用户信息采集技术，进一步促进了电网与用户的双向互动，智能电网便应运而生。

　　我国“十二五”期间，国家电网将投资5000亿元，建成连接大型能源基地与主要负荷中心的“三横三纵”的特高压骨干网架和13回长距离支流输电工程，到2015年基本建成具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网，形成以华北、华中、华东为受端，以西北、东北电网为送端的三大同步电网，使电网的资源配置能力、经济运行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。

　　1.2 发展智能电网是社会经济发展的必然选择

　　由当前全球电网面临的挑战可见，低碳高效安全可靠的智能电网是21世纪电网发展的方向，智能电网调度系统、灵活输电技术以及与用户的实时双向交互，都可以优化潮流分布，减少线损。同时，分布式电源的建设与应用，也减少了电力远距离传输的网损，从而使得智能电网具有较高的安全可靠性。

　　2 智能电网将对传统继电保护的影响

　　自愈性是智能电网的一个重要的功能特性，其是指从系统中把电网中有问题的元件隔离出来，并且可以使系统迅速恢复到正常运行状态，几乎不中断对用户的供电服务，减少人为干预。帮助电压降低、故障分析、过载等系统运行状态，通过运用本地和远程设备的通信，采取适当的控制行动。各种不同类型的发电和储能系统通过智能电网能够安全、无缝地容许接统，简化联网的过程。

　　同时，继电保护的发展随着智能电网的发展，也迎来了新的契机，智能电网不受传统电磁式互感器饱和的影响，缩短了数据处理时间，所采用的新型传感器技术简化了保护的数据算法。

　　3 智能电网下继电保护技术

　　3.1 保证时间及数据同步

　　常规微机继电保护驱动各个通道的模数转换器是由装置内部唯一的系统时钟经控制总线实现的，通过二次电缆，将各个互感器的电气量二次模拟值接入保护装置，数据采集的同步精度很高。在较大的范围内，如何保持时间和数据的同步将是研究重点，这主要是因为保护涉及到的保护将不局限于1 个或2 个变电站，不局限于1 个或2 个装置。变电站内现有的对时采用3种对时方式(串口对时、脉冲对时、编码对时)，外部时间基准主要以GPS 时间信号作为主时钟，对时精度可达到ms 级。

　　智能网络化变电站数据为了实现数据采集的同步、各保护之间信息交互和相互配合，采用数据采集模式，例如分布式电子式互感器和合并单元，至保护等电子式设备经网络传送，通过精密对时技术，各保护装置的时钟和各数据采集单元时钟实现准确同步，简单来说，也就是系统的时钟源需要一个统一精确的时钟。

　　3.2 划分区域结构

　　继电保护应用的可行性在小区域、站域内进行分析。制订系统内的保护区域结构划分，有利于继电保护的应用研究。从保护配置冗余度、通信冗余度、电网结构冗余度等方面，分析系统内测量系统配置现状、网络通信技术和通信设备、继电保护配置现状，进行可行性研究。参照经典变电站结构模型，使继电保护具备系统范围内的区域决策功能，形成区域保护配置方案，分层分布，使智能变电站适应具有决策功能的建设形势。

　　3.3 调整后备保护

　　根据继电保护后备配置现状，区域内保护动作信息、区域信息采集、网络节点开关信息的综合利用，拒动主保护、开关等现象，研究智能电网继电保护后备新原理，综合考虑后备保护适应、网络拓扑变化，使保护应具有快速反应能力，使开关策略在本地保护跳区域内具有可行性，区域内研究故障的快速隔离保护跳闸策略，最后制订区域内各保护之间的智能电网机电保护的协作机理。

　　对原有基于传统互感器特性的保护判据，基于新传感原理电子式互感器的特性，进行进行新保护判据或者调整研发：a. 在区外故障时，电子式互感器不易受饱和的影响，但是电磁式电流互感器因为饱和等原因，可能会造成保护误动，具有保护判据中区外故障躲TA 饱和判据， 因此TA 饱和判据应作适当调整，以适应这一保护误动。b. 针模拟式互感器保护装置数据异常判据，对数据异常的处理，包括电压电流正负序分量的断线判据等，保护判据可利用的信息量不丰富。采用通信网络数据传输或者电子式互感器数据采集，需要重新保护判据综合研究这些信息，这是因为智能电网中的继电保护可利用的信息不仅包含了例如合并单元等采集和传输介质等异常信息，还包含了范围更广的电气量。

　　3.4 与传统保护的配合

　　在建设过程及建成后，智能电网应考虑不同类型保护之间的互操作问题，这主要是因为其不可避免遇到保护配合及协作问题，例如数字化变电站保护和传统微机保护。这些互操作问题包括：(1)当区外发生故障时，由于一侧保护线路差动保护中采用电磁式电流互感器，很可能发生单端饱和现象，另一侧保护采用电子式互感器，此时，应具有防止保护误动和判单端饱和的功能的线路两端差动保护。(2)基于两侧都是模拟式互感器，原有线路差动保护数据同步的算法需要进行新保护算法的研究，存在两侧不同互感器类型的数据同步问题。

　　4 结束语

　　继电保护装置是电网中的“卫士”，起着将电网故障与系统隔离、防止事故扩大的作用。实际工作中，坚持先进技术应用，智能电能发展在总结现有工作成果和经验的基础上，应以以科学发展观为指导，加强继电保护专业队伍建设，是保证电网安全稳定运行、提高继电保护装备和运行水平的关键。

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