近幾十年來(lái)我國(guó)的電網(wǎng)運(yùn)行存在幾個(gè)突出特點(diǎn):一是發(fā)電裝機(jī)中以燃煤火電機(jī)組為主,發(fā)電導(dǎo)致的環(huán)境污染問(wèn)題日益突出;二是能源中心與負(fù)荷中心逆向分布;三是配電模式還是以單電源模式為主,電能消費(fèi)依舊是由電力部門(mén)主導(dǎo)。智能化電網(wǎng)的建設(shè),將在電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、配等環(huán)節(jié)進(jìn)行改革,逐步降低一次化石能源在發(fā)電系統(tǒng)的占比,積極發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能等綠色能源;同時(shí)通過(guò)建設(shè)超/特高壓輸電網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置;積極推廣多電源配電模式,強(qiáng)化電網(wǎng)的服務(wù)職能。為適應(yīng)智能化電網(wǎng)建設(shè)的需要,要利用微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀將電網(wǎng)的繼電保護(hù)構(gòu)建的更加合理可靠,研究適應(yīng)智能化電網(wǎng)改革需要的繼電保護(hù)方法。
1我國(guó)智能化電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀
自從提出電網(wǎng)的智能化改革以來(lái),我國(guó)的電網(wǎng)智能化取得了許多成就,特別是在超/特高壓電網(wǎng)的建設(shè)及投運(yùn)、新能源(例如風(fēng)能)電力的并網(wǎng)運(yùn)行以及智能化的配用電方面進(jìn)行了一系列深遠(yuǎn)而有意義改革。但是,隨著改革的進(jìn)一步推進(jìn),電網(wǎng)的智能化也面臨著不少的困難和問(wèn)題,其中主要體現(xiàn)在以下幾方面。
(1)長(zhǎng)距離電力輸送系統(tǒng)對(duì)電力的安全運(yùn)行形成挑戰(zhàn)。我國(guó)的能源集中地主要是在西部、北部等經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū),而經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東部及南部沿海地區(qū)能源明顯不足,這就在客觀上決定了我國(guó)必須要建設(shè)大量的交直流混合、超/特高壓的輸電網(wǎng)絡(luò)。長(zhǎng)距離、交直流混合以及超/特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)成為我國(guó)電力輸送的一大特點(diǎn),而實(shí)踐證明,這種大型、互聯(lián)的電力系統(tǒng)容易激生由于局部擾動(dòng)而導(dǎo)致全線故障的隱患,同時(shí),直流輸電會(huì)對(duì)交直流線路的控制能力以及繼電保護(hù)造成不同程度的影響,給電力系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全運(yùn)行形成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
(2)新能源電力并網(wǎng)給電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)挑戰(zhàn)。近幾年,我國(guó)加大了新能源電力并網(wǎng)運(yùn)行的速度,僅就2011年,新能源全年總發(fā)電量超過(guò)了900億kW/h,大量的新能源電力通過(guò)規(guī)?；尤腚娋W(wǎng)作為主要的利用方式。而新能源電力具有幾個(gè)明顯的特點(diǎn),即:間歇性、隨機(jī)性以及可調(diào)度差,這就給電力系統(tǒng)的控制增加了難度,同時(shí),新能源電力系統(tǒng)本身采用的逆變?cè)O(shè)備等會(huì)產(chǎn)生諧波分量以及直流分量,不但會(huì)影響原有電能的質(zhì)量,而且可能會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)作,嚴(yán)重影響電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。
(3)電網(wǎng)和用戶有效互動(dòng)不足,配電網(wǎng)保護(hù)及控制技術(shù)還不能滿足智能化的需求。我國(guó)傳統(tǒng)的配電模式是單向的電力供應(yīng)用戶消費(fèi),在智能化電網(wǎng)中,要求提升供電質(zhì)量的同時(shí)還需要提高電力資源的運(yùn)行效率,這就需要將單向的消費(fèi)模式轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向互動(dòng)模式,電網(wǎng)和用戶一起積極采取措施“削峰平谷”,例如鼓勵(lì)居民使用節(jié)能電器,減少電能使用;鼓勵(lì)工廠錯(cuò)峰生產(chǎn),提升電力使用效率。隨著大量分布式電源接入,智能化電網(wǎng)將具有用戶反向送電能力,而現(xiàn)有的配電網(wǎng)保護(hù)及控制系統(tǒng)還不能滿足這一需求。
