智能變電站二次設(shè)備主要有保護裝置

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       目前為止跟電力相關(guān)的研究有如下研究，有國家重大項目，咱們各個大學國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等等的研究項目，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)，新能源風光接入。
       智能變電站二次設(shè)備主要有保護裝置、測控裝置、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)備相連對一次設(shè)備進行控制、調(diào)節(jié)、保護和測控。此外還有通訊裝置、后臺機、電度表、消防、監(jiān)控、故障錄波器、故障定位、諧波監(jiān)測、小電流接地選線，GPS對時鐘、五防機等。
       一個一個介紹我們的輔助二次設(shè)備。其中一個大家都知道，我們配電網(wǎng)系統(tǒng)中心點不節(jié)地和不直接接地，這是長時間的歷史問題，我大學畢業(yè)就接觸過這個問題。當時咱們?nèi)A北電大的一位老師做這個工作，我的老師也提出這個課題，我當時一聽腦袋就大了，找了一個比較容易的仿真、控制，這個事確實做不來，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，這塊我就不詳細念了。方法等等都是不同的廠家，研發(fā)機構(gòu)有不同的原理和不同的裝置，基本上是這么幾個原理。
       故障檢測，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距技術(shù)億其故障定位的準確性和使用的邊界性大大縮短了線路故障后因?qū)ぞ€工作帶來的停電時間。
       因為我在長沙理工大學兼職，也很榮耀，我不是發(fā)明單位。廣域故障行波故障保護，是我1995年的一篇文章，我在國內(nèi)還講了一個文章，當時一位老師說就這么簡單?要跟我探討一下，采樣怎么采，裝置怎么做，我就提了一個理念。我當時做出最快的采樣，噪聲保護、暫態(tài)保護四個芯片，很貴一塊板子，十萬塊錢，采到二百千赫，這個需要一兆赫，現(xiàn)在可以了。大家可以想到我做的時候，說一個題輸入進去啟動就算了，玩三天回來以后結(jié)果錯了，一看參數(shù)錯了。現(xiàn)在是幾秒鐘就實現(xiàn)了，有幸回顧歷史，大家公認的廣域保護文章是1996年，而且它是以控制為主的，我說我們這個文章是1995年出來的，真正有保護的新算法，不再我說了。
       另外諧波監(jiān)測與電能質(zhì)量分析，實時的監(jiān)測電能質(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，不浪費大家更多的時間，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整定，也是多年的一個問題，現(xiàn)在逐漸的軟件化，云計算化也被提出來。
       另外講一下新能源的接入，這塊我就不念了，風能光伏等新能源發(fā)用電存在間歇性、波動性強的特點，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，對風光功率預測和設(shè)備預測，這些都是新的問題。
       預測系統(tǒng)國家電網(wǎng)要求大規(guī)模的風電廠、光伏電站都提供你的預測，做預測的廠家也很多，風電預測、光預測、混合預測等等，這是必須的，在新的短期尤其是超短期預測，有很多的研究成果。
       設(shè)備運維管理剛才說了，風電廠產(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)約紛繁復雜，維護和升級成本昂貴是目前存在的一些問題。
       我們試圖把這些問題減少，解決這個問題的話語太大了。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)測與運維管理云。
       大家看到未來的電力輸配電系統(tǒng)，看到交流、串補、直流，曹博士剛介紹完。到配電網(wǎng)和分布到電源測、光伏等等，各種負荷儲能等等。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)器里實現(xiàn)一系列的功能。
       必要性是各種實現(xiàn)不同功能的二次設(shè)備在每個變電站里重復安裝，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)備的復雜的功能在專門開發(fā)的云來來實現(xiàn)將大大的減少設(shè)備的投資，通過不斷地提高運的處理能力，減少終端二次設(shè)備的負擔，基于大數(shù)據(jù)按需享受云的強大計算處理能力。
       另外不用無休止地對設(shè)備進行升級換代來提升處理能力，也不用更新軟件就能實現(xiàn)各種任務(wù)處理。
       有哪些功能呢?我們認為很重要的是諧波及電能質(zhì)量分析，基于云計算的諧波診斷系統(tǒng)，包括諧波定位、責任分析、治理等等，我們目前處于分析階段。
       故障檢測和診斷，小電流接地選線，在云里是這個算法不行就用那個。
       故障準備定位是單端量和廣域行波法的結(jié)合。
       繼電保護整定及繼承保護系統(tǒng)將來都可以在云里實現(xiàn)。
       新能源的接入，大家知道每個風光電站都裝有支持發(fā)電功率預測和運維管理的服務(wù)器及服務(wù)器里面的各種軟件，增加了新能源電站，像這些預測及運維管理等的復雜功能，減少投資。采用新的預測，這個在IBM報告里提及這一塊，做了很多工作，也是我們許繼集團的強項。
       預測這一塊采用新的云管理模式，對風電廠采用集中管理服務(wù)。光伏預測很多家，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，但是我們在云計算服務(wù)器里實現(xiàn)的，比如說實現(xiàn)我們功率預測，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是國際公司，我們可以國際化，這一塊不浪費了。
       設(shè)備周期管理，信息融合的管理平臺，這一塊也是我們國家電網(wǎng)非常感興趣的，去年跟南瑞集團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告講了一個城市級分布式建筑光伏電站，這個項目大家知道住建部關(guān)心的。城市級我跟我們的合作伙伴，住建部的在錦州市做了試點，幾百個建筑，政府行為，取得了一定經(jīng)驗。目前感興趣的是新型城鎮(zhèn)化、改善能源結(jié)構(gòu)為目標的重點科技項目示范，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)做項目，為未來的光伏分布應(yīng)用打下基礎(chǔ)，就是說一個分區(qū)化，一個工程至少是上萬戶以上，大家可以看到從城市級光伏應(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)、運行控制等等，電能質(zhì)量、無功等等都可以在云里實現(xiàn)。大家可以想象一個分布式光伏在這些屋頂附近做一些設(shè)備，這些造價不值，如果通過數(shù)據(jù)在云里把功能做了，能夠為未來大規(guī)模普及打下基礎(chǔ)。