智能變電站二次設(shè)備主要有保護(hù)裝置

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       目前為止跟電力相關(guān)的研究有如下研究，有國(guó)家重大項(xiàng)目，咱們各個(gè)大學(xué)國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等等的研究項(xiàng)目，這塊就不一一給大家念了。
       電力二次設(shè)備就是我們要應(yīng)用的地方，這一塊分兩塊，智能變電站設(shè)備與系統(tǒng)，新能源風(fēng)光接入。
       智能變電站二次設(shè)備主要有保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、錄波裝置等等，二次設(shè)備通過電壓互感器或電流互感器與一次設(shè)備相連對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)和測(cè)控。此外還有通訊裝置、后臺(tái)機(jī)、電度表、消防、監(jiān)控、故障錄波器、故障定位、諧波監(jiān)測(cè)、小電流接地選線，GPS對(duì)時(shí)鐘、五防機(jī)等。
       一個(gè)一個(gè)介紹我們的輔助二次設(shè)備。其中一個(gè)大家都知道，我們配電網(wǎng)系統(tǒng)中心點(diǎn)不節(jié)地和不直接接地，這是長(zhǎng)時(shí)間的歷史問題，我大學(xué)畢業(yè)就接觸過這個(gè)問題。當(dāng)時(shí)咱們?nèi)A北電大的一位老師做這個(gè)工作，我的老師也提出這個(gè)課題，我當(dāng)時(shí)一聽腦袋就大了，找了一個(gè)比較容易的仿真、控制，這個(gè)事確實(shí)做不來，這些年很多工作，華北電大也是其中一家，很多家做了很多工作，這塊我就不詳細(xì)念了。方法等等都是不同的廠家，研發(fā)機(jī)構(gòu)有不同的原理和不同的裝置，基本上是這么幾個(gè)原理。
       故障檢測(cè)，廣域故障定位也是歷史問題，基于行波原理的輸電線路故障測(cè)距技術(shù)億其故障定位的準(zhǔn)確性和使用的邊界性大大縮短了線路故障后因?qū)ぞ€工作帶來的停電時(shí)間。
       因?yàn)槲以陂L(zhǎng)沙理工大學(xué)兼職，也很榮耀，我不是發(fā)明單位。廣域故障行波故障保護(hù)，是我1995年的一篇文章，我在國(guó)內(nèi)還講了一個(gè)文章，當(dāng)時(shí)一位老師說就這么簡(jiǎn)單?要跟我探討一下，采樣怎么采，裝置怎么做，我就提了一個(gè)理念。我當(dāng)時(shí)做出最快的采樣，噪聲保護(hù)、暫態(tài)保護(hù)四個(gè)芯片，很貴一塊板子，十萬塊錢，采到二百千赫，這個(gè)需要一兆赫，現(xiàn)在可以了。大家可以想到我做的時(shí)候，說一個(gè)題輸入進(jìn)去啟動(dòng)就算了，玩三天回來以后結(jié)果錯(cuò)了，一看參數(shù)錯(cuò)了。現(xiàn)在是幾秒鐘就實(shí)現(xiàn)了，有幸回顧歷史，大家公認(rèn)的廣域保護(hù)文章是1996年，而且它是以控制為主的，我說我們這個(gè)文章是1995年出來的，真正有保護(hù)的新算法，不再我說了。
       另外諧波監(jiān)測(cè)與電能質(zhì)量分析，實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量越來越重要，新能源接入很多專家都講了，諧波電能質(zhì)量分析儀等等，不同廠家，不同原理在很多地方應(yīng)用。
       變電站電器設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)，不浪費(fèi)大家更多的時(shí)間，也是非常重要的，在變電站里是非常重要的設(shè)備和系統(tǒng)。
       變電站快速仿真與繼電保護(hù)整定，也是多年的一個(gè)問題，現(xiàn)在逐漸的軟件化，云計(jì)算化也被提出來。
       另外講一下新能源的接入，這塊我就不念了，風(fēng)能光伏等新能源發(fā)用電存在間歇性、波動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，接入電網(wǎng)技術(shù)性能差和電網(wǎng)諸如諧波等一系列的問題，對(duì)風(fēng)光功率預(yù)測(cè)和設(shè)備預(yù)測(cè)，這些都是新的問題。
       預(yù)測(cè)系統(tǒng)國(guó)家電網(wǎng)要求大規(guī)模的風(fēng)電廠、光伏電站都提供你的預(yù)測(cè)，做預(yù)測(cè)的廠家也很多，風(fēng)電預(yù)測(cè)、光預(yù)測(cè)、混合預(yù)測(cè)等等，這是必須的，在新的短期尤其是超短期預(yù)測(cè)，有很多的研究成果。
       設(shè)備運(yùn)維管理剛才說了，風(fēng)電廠產(chǎn)生了很多新的設(shè)備，這一塊就不說了。我列了一大堆是說明Problems，設(shè)備魚龍混雜，種類繁多。相互之間的兼容性差，通訊方式通訊規(guī)約紛繁復(fù)雜，維護(hù)和升級(jí)成本昂貴是目前存在的一些問題。
       我們?cè)噲D把這些問題減少，解決這個(gè)問題的話語(yǔ)太大了。我們提出了面向智能變電站和新能源接入的云應(yīng)用，分幾塊，變電站二次設(shè)備云中化，新能源支持云，設(shè)備監(jiān)測(cè)與運(yùn)維管理云。
       大家看到未來的電力輸配電系統(tǒng)，看到交流、串補(bǔ)、直流，曹博士剛介紹完。到配電網(wǎng)和分布到電源測(cè)、光伏等等，各種負(fù)荷儲(chǔ)能等等。這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過光纖網(wǎng)，或者包括配電網(wǎng)側(cè)的無線數(shù)據(jù)送到我們的云服務(wù)器，在云服務(wù)器里實(shí)現(xiàn)一系列的功能。
       必要性是各種實(shí)現(xiàn)不同功能的二次設(shè)備在每個(gè)變電站里重復(fù)安裝，大量的小容量分布式電源的加入將大大增加設(shè)備的數(shù)量。
       將這些設(shè)備的復(fù)雜的功能在專門開發(fā)的云來來實(shí)現(xiàn)將大大的減少設(shè)備的投資，通過不斷地提高運(yùn)的處理能力，減少終端二次設(shè)備的負(fù)擔(dān)，基于大數(shù)據(jù)按需享受云的強(qiáng)大計(jì)算處理能力。
       另外不用無休止地對(duì)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)換代來提升處理能力，也不用更新軟件就能實(shí)現(xiàn)各種任務(wù)處理。
       有哪些功能呢?我們認(rèn)為很重要的是諧波及電能質(zhì)量分析，基于云計(jì)算的諧波診斷系統(tǒng)，包括諧波定位、責(zé)任分析、治理等等，我們目前處于分析階段。
       故障檢測(cè)和診斷，小電流接地選線，在云里是這個(gè)算法不行就用那個(gè)。
       故障準(zhǔn)備定位是單端量和廣域行波法的結(jié)合。
       繼電保護(hù)整定及繼承保護(hù)系統(tǒng)將來都可以在云里實(shí)現(xiàn)。
       新能源的接入，大家知道每個(gè)風(fēng)光電站都裝有支持發(fā)電功率預(yù)測(cè)和運(yùn)維管理的服務(wù)器及服務(wù)器里面的各種軟件，增加了新能源電站，像這些預(yù)測(cè)及運(yùn)維管理等的復(fù)雜功能，減少投資。采用新的預(yù)測(cè)，這個(gè)在IBM報(bào)告里提及這一塊，做了很多工作，也是我們?cè)S繼集團(tuán)的強(qiáng)項(xiàng)。
       預(yù)測(cè)這一塊采用新的云管理模式，對(duì)風(fēng)電廠采用集中管理服務(wù)。光伏預(yù)測(cè)很多家，有成熟算法，基于云成像儀的是比較成熟的技術(shù)，基于光伏的和我講的不是一回事，但是我們?cè)谠朴?jì)算服務(wù)器里實(shí)現(xiàn)的，比如說實(shí)現(xiàn)我們功率預(yù)測(cè)，在晚上沒有云彩，光伏不發(fā)電了還有發(fā)電的地方，地球那邊要發(fā)電，IBM是國(guó)際公司，我們可以國(guó)際化，這一塊不浪費(fèi)了。
       設(shè)備周期管理，信息融合的管理平臺(tái)，這一塊也是我們國(guó)家電網(wǎng)非常感興趣的，去年跟南瑞集團(tuán)專門談了這方面的合作。
       最后這一塊是工程應(yīng)用舉例，這一塊講一下城鄉(xiāng)大規(guī)模屋頂?shù)墓夥鼞?yīng)用，大家知道我原來做報(bào)告講了一個(gè)城市級(jí)分布式建筑光伏電站，這個(gè)項(xiàng)目大家知道住建部關(guān)心的。城市級(jí)我跟我們的合作伙伴，住建部的在錦州市做了試點(diǎn)，幾百個(gè)建筑，政府行為，取得了一定經(jīng)驗(yàn)。目前感興趣的是新型城鎮(zhèn)化、改善能源結(jié)構(gòu)為目標(biāo)的重點(diǎn)科技項(xiàng)目示范，探索以媒為主的傳統(tǒng)能源應(yīng)用結(jié)構(gòu)，綜合治理PM2.5等等，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)做項(xiàng)目，為未來的光伏分布應(yīng)用打下基礎(chǔ)，就是說一個(gè)分區(qū)化，一個(gè)工程至少是上萬戶以上，大家可以看到從城市級(jí)光伏應(yīng)用發(fā)展到大規(guī)模鄉(xiāng)鎮(zhèn)，這塊有一系列的問題，光伏并網(wǎng)、運(yùn)行控制等等，電能質(zhì)量、無功等等都可以在云里實(shí)現(xiàn)。大家可以想象一個(gè)分布式光伏在這些屋頂附近做一些設(shè)備，這些造價(jià)不值，如果通過數(shù)據(jù)在云里把功能做了，能夠?yàn)槲磥泶笠?guī)模普及打下基礎(chǔ)。