智能配电网保护配置研究

智能配电网保护配置研究

段宏翔

国网山西省电力公司静乐县供电公司 山西省 035100

摘要：随着我国经济发展与社会进步，尤其是网络信息技术的快速进步，我国的配电网进行进入到智能化阶段。本文主要就智能配电网保护配置应用的意义、方法两个方面的内容进行论述。

关键词：智能配电网；保护配置；意义；方法

引言：在电力系统的应用中，配电网是一个重要的环节。原因在于，配电网系统是直接面向大众与用户的一个重要能源载体。我们通过有关方面的研究结果得知95%以上的停电和其它类型的事故是由于配电网系统的故障引起的。因此，智能配电网保护装置的应用有利于我们对于出现的故障进行分析、解决，最终保障整个电力系统的质量和安全，使得广大的用户在安全的条件下进行电力资源的使用。因此，我们需要对于智能配电网保护配置应用的意义、方法问题进行有效研究与分析工作。

一、传统10kV配网系统继电保护的基本配置

1）电流保护装置

传统10kV配网系统继电保护中电流保护装置大多采用两相式的阶段性保护方法，以实现相间短路情况的预防。两相式的电流保护法能够将电源分为两段分别进行保护，分别是过电流保护和速断保护，这种方法的电流保护效果非常显著。如果用户根据某些特殊需要在两段保护的基础上还可以增加一段速断保护，这样就从原有的两相式的电流保护升级成了新的三段式的电流保护，可以为用户提供更好的安全环境。但是，上述所说的两种电流保护装置都是单侧电源保护的常见方式，并不适用于双侧电源，因此针对双侧电源的特殊用电安全保护要求，我们需要采取阶段式的电压保护方法，也就是同时进行阶段式电流保护和电压保护，但是具体的联动方式要根据阶段电路的配置方向来进行确定。

2）过负荷保护装置

在用户数量过多时，就会造成一部分的输电线路产生过负荷运转的情况，这种情况的发生会大幅度增加故障发生的风险，此外，由于10kV配网系统大多采用架空混合的方式，也容易导致发生过负荷的情况，为了避免上述情况的发生，我们需要安装专门针对过负荷保护的机电装置，一旦系统中出现超出负荷的情况，过负荷继电保护装置就会自动向调度等管理人员发出预警，并迅速做出切断动作，以保证整个配网系统的安全。

3）故障信号监视装置

由于10kV配网系统的继电保护是依靠电流的变化来进行线路运行情况的判定，因此当单相接地故障发生时，就需要采取发信号的方式，当监视装置发出相应的信号后，巡检人员需要对故障线路进行认证检查，找出故障点的位置，迅速解决问题，保障人们的用电安全。如果电网的出线较多，则可以在判断故障线路时采取有选择性的小电流接地选线系统。

二、智能配电网保护配置应用的意义

在配电网中采取各种智能类型的举措有利于保障配电网的质量和安全，使其应有的作用和功能得到全面性的保障。比如：稳定的输配电技术的应用对于电力系统长时间工作状态的保持具有非常大的意义。先进的智能调度技术与电子技术的应用，可以保障电力系统高性能设备的稳定运行。比如：全控型大功率电力电子器件、动态电压恢复器、源滤波器等等。因此，电力系统中的某一个环节出现了故障时，我们应用智能电网中的技术可以在第一时间充分的发现问题、为电力系统的故障解决打下一个良好的基础。而随着时代的发展，智能电网在维护电网的高效、安全、运行稳定、可持续发展上具有重要的作用。比如：对于日常生产生活中的供配电进行全面监控与分析工作，保障电力系统的安全运行，满足生产与生活用电的需要。

三、智能配电网保护配置应用的方法

本文主要设计出一种智能型的配电网保护系统，强调对于系统进行全过程监控与全方位保护，使其对于系统运行中存在的问题进行有效解决，全面性的保障配电网的质量和安全。

1）智能终端

我们可以应用新型的智能终端和有效的保护装置建设以间隔为单位的综合智能设备，最终使得系统的质量和安全。具体来讲，第一，我们将其依照不同应用的方式划分为开闭所终端、配电变压器终端、馈线终端等等，即应用一种环网柜智能综合设备系统，对于智能配电网系统进行有效的监控。其主要的构成结构与方式为：应用中心控制单元、使得智能综合设备、电源输入、模拟量的输入、开关量的输入、通信终端、控制操作回路、人机接口电路等进行有效的连接。其主要的作用是进行运行参数的科学计算、进行控制量的输出、进行开关量输入信号的采集、进行模拟量的输入、进行远程通信等等。而人机接口应用的主要目的是对于配电终端进行简单的维护。第二，智能配电终端还应用了通讯插件，使得综合智能设备具备远方通信的功能。同时，在综合智能设备中需要具备可以进行人工操作的开关配置，应用人工手动的方式进行有效性的操作，保障综合智能设备的质量和安全。而其电源回路主要是应用各种可以在配电终端电路中使用的直流电源。

2）配电通信网络化

为了有效的解决终端通信，满足区域通信的各种要求，保障其具有安全性、可靠性、实时性的特点，我们需要对于原有的配电通信系统进行改造，应用新型的配电通信网络系统。比如：应用PTN技术为基础构建通信网络系统就是一个很好的选择。其主要的配置方式和结构为：各个变电站以间隔为单位的综合智能设备通过有效的光纤网连接到PTN技术设备中，然后PTN技术设备再应用光纤连接的方式与双重高速的PTN网络进行有效连接。而PTN网络有效的应用各种端到端的线路，可以对于不同业务之间线路进行有效隔离，并且依照服务的等级，对于需要高级优先的业务需求进行高质量、安全化的服务。同时，PTN网络通过对于IP业务和底层光传媒介质层面的有效设置，以较低的成本对于各种业务进行有效服务。

3）进行智能配电网的集中性保护

我们需要从智能配电网系统集中保护需求出发，有效的保障智能配电网的质量和安全，使其最终为保障电力系统的良好运行，避免停电等事故的发生发挥出重要的作用。具体来讲，第一，在集中保护的原则下进行层次化保护系统的应用，有效的应用好智能终端和纵深保护结构，有效的保证配电网络的完整性。第二，智能终端就地保护是其主要的配置方式，在此基础上进行有效保护举措，对于端口信息和相关的系统信息进行有效的收集与分析。然后应用好PTN网络对于这些终端发送的信息进行采集，应用电流差动来进行有效的计算。第三，有效的应用好故障启动判断模块和差动判断模块，使得其差动保护元件的差动电流值和制动电流值满足动作方程，并且没有出现闭锁信息，那么故障发生在该区域，我们需要进行及时的维修和保护。其保护的机制为，保护装置给智能终端发送跳闸的GOOSE命令，使得GOOSE报文每隔T0时间就会发送心跳报文，使得我们可以有效的进行系统中数据信息的获得，而流电压采样信息是由合并单元采集，以SV的方式发送给保护装置进行是否存在故障的分析判断。而综合智能设备会对于出现的故障问题采取保护动作，对于故障进行隔离，最终保障了智能配电网的安全，同时有利于有关的人员尽快进行故障的分析与维修，使其恢复正常。

四、结论

对于智能配电网保护配置问题进行研究与分析，我们可以应用配电网保护系统对于其出现的故障进行隔离，使其具有良好的运行状态，为推进整个智能配电网的安全，使其进行良好的运行做出重要的贡献。

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