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時間：2023-03-17 18:11:03
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇電網(wǎng)系統(tǒng)論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
（1）相對性。安全系統(tǒng)是相對的，換而言之便是沒有絕對的安全系統(tǒng)；同時，操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理之間存在相對性，安全性基于系統(tǒng)的不同部件之間能夠發(fā)生轉(zhuǎn)移。（2）相關(guān)性。這里指的是配置的相關(guān)性。日常管理過程中，不一樣的配置會產(chǎn)生全新的問題，一般的安全測評只能證明特定環(huán)境和特定配置的安全性，例如新設(shè)備的應(yīng)用等。（3）時效性。主要體現(xiàn)為新的漏洞及攻擊方式逐漸呈現(xiàn)，比如：NT4.0便從SP1逐漸發(fā)展至SP6；現(xiàn)在安全的系統(tǒng)在未來其安全性將會面臨考驗。（4）復(fù)雜性。對于信息安全來說，屬于一項較為系統(tǒng)的工程，需融合技術(shù)手段及非技術(shù)手段，并且與安全管理、培訓(xùn)及教育密不可分，大致上分析便知其復(fù)雜性較高。（5）不確定性。指的是攻擊的不確定性。如攻擊時間的不確定性、攻擊手段及目標(biāo)的不確定性等。
1.2信息網(wǎng)絡(luò)安全的實現(xiàn)要點
（1）需要對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬軟件及數(shù)據(jù)進行有效保護，對于系統(tǒng)遭到破壞、更改或泄露等情況需實現(xiàn)有效規(guī)避。（2）對于外部非法入侵行為需采取有效防止措施，同時加強內(nèi)部人員的管理及教育，使內(nèi)部人員的安全意識得到有效提高。（3）信息安全管理者需重視信息網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀所存在的問題，例如行為管理的脆弱性，又如網(wǎng)絡(luò)配置及技術(shù)的不完善性等。在認(rèn)識到問題的基礎(chǔ)上，制定有效的改善策略，進一步提高電力系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)的安全性。
2電力系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)策略探究
2.1防火墻技術(shù)
電力系統(tǒng)當(dāng)中，為了防止病毒入侵，便需要防火墻技術(shù)的介入。目前具備的防火墻指的是設(shè)置在不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)安全域間的一系列部件的組合，它屬于不同網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)絡(luò)安全域間信息的唯一出入口，可以企業(yè)的安全政策為依據(jù)，進一步對出入網(wǎng)絡(luò)的信息流實現(xiàn)有效控制，同時自身還具備比較強的攻擊能力。另外，它還是提供信息安全服務(wù)的重要基礎(chǔ)，也能夠使信息網(wǎng)絡(luò)更具安全性。近年來，防火墻技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)和Internet之間的隔離。
2.2NAT技術(shù)
應(yīng)用NAT技術(shù)，能夠讓一個機構(gòu)里的全部用戶以有限的合法IP地址為途徑，進一步對Internet進行訪問，這樣便使Internet上的合法IP地址得到了有效節(jié)省。另外，以地址轉(zhuǎn)換為手段，還能夠使內(nèi)網(wǎng)上主機的真實IP地址實現(xiàn)隱藏，進而使網(wǎng)絡(luò)的安全性得到有效提高。
2.3防病毒技術(shù)
利用防病毒產(chǎn)品，能夠防止惡意程序的入侵，并起到抵御病毒的作用，進一步使網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的服務(wù)器及PC機獲得了有效防護。防病毒產(chǎn)品具備功能強大的管理工具，能夠?qū)ξ募M行自動更新，讓管理及服務(wù)作業(yè)更具合理性。另外，還可以使企業(yè)的防病毒安全機制更具完善性，具有優(yōu)化系統(tǒng)性能及解決病毒攻擊等優(yōu)勢，為電力系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)的安全性提供了重要保障。
2.4網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)是指對原有的數(shù)據(jù)或明文文件通過某種特定算法進行有效處理，使其成為一段不可讀的代碼，然后只允許輸入相應(yīng)的密鑰后才可顯示出原來的內(nèi)容，通過此途徑為數(shù)據(jù)的安全性提供保障，同時使數(shù)據(jù)更具完整性及保密性。
2.5指紋認(rèn)證技術(shù)
對于電力系統(tǒng)來說，其信息網(wǎng)絡(luò)安全的身份認(rèn)證顯得極為重要。在現(xiàn)有的硬件防火墻的條件下，可以進一步應(yīng)用最新的身份認(rèn)證技術(shù)，即為指紋認(rèn)證技術(shù)。基于電力信息網(wǎng)絡(luò)管理過程中，把具有合法特質(zhì)的用戶指紋存入指紋數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。使用指紋技術(shù)，便可以使認(rèn)證的可靠性增強。主要原理是，把用戶的密鑰與用戶指紋特征統(tǒng)一存儲在密鑰分配的KDC當(dāng)中，用戶在應(yīng)用密鑰時通過自動指紋識別確認(rèn)身份后從KDC中獲取。
2.6數(shù)據(jù)加密技術(shù)
防火墻及防病毒系統(tǒng)技術(shù)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)起到保護作用，同時通過數(shù)據(jù)加密技術(shù)也能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)起到保護作用。數(shù)據(jù)加密技術(shù)是一種對網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的訪問權(quán)進行限制的技術(shù)，在加密設(shè)備與密鑰加密過程中會產(chǎn)生密文，把密文向原始明文還原的過程為解密，是基于加密處理的反向處理，但是對于解密者來說，需使用同樣類型的加密設(shè)備及密鑰，才能夠進一步對密文進行有效解密。
3電力系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)安全構(gòu)架
通過防火墻、病毒網(wǎng)管及認(rèn)證服務(wù)器，使非授權(quán)用戶入侵網(wǎng)絡(luò)的情況得到有效防止，進一步使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可用性得到有效體現(xiàn)。充分應(yīng)用CA中心，能夠?qū)τ脩羝鸬綑?quán)限控制作用，并且在結(jié)合內(nèi)容審計機制的基礎(chǔ)上，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)資源與信息實現(xiàn)有效控制。通過防毒管理中心，并利用漏洞掃描器，使系統(tǒng)內(nèi)部安全得到有效保證，進一步保證了信息的完整性。通過VPN與加密系統(tǒng)，保證了信息不會泄露給沒有獲得授權(quán)的實體，進而使信息更具保密性。另外，利用入侵檢測及日志服務(wù)器，能夠為網(wǎng)絡(luò)安全問題提供檢測方面的有效依據(jù)，使信息實現(xiàn)可審查的特征，進一步充分保證了信息的可靠性及安全性。
酒店的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用情況非常復(fù)雜，使用的人員流動性大，對酒店網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提出了比較高的需求，需要解決因病毒攻擊而引發(fā)的客戶投訴的問題。這其中經(jīng)常碰到的會引起所有用戶不能正常上網(wǎng)的是ARP欺騙。近段時間，國內(nèi)網(wǎng)吧、企業(yè)、酒店等行業(yè)大都出現(xiàn)過由于ARP欺騙引起的斷線(全斷或部分?jǐn)嗑€)的現(xiàn)象，由于該欺騙變種太多，傳播速度太快，國內(nèi)外的反病毒廠商都沒有很好的辦法來解決ARP欺騙問題。
一、什么是ARP欺騙
從影響網(wǎng)絡(luò)連接通暢的方式來看，ARP欺騙分為二種：一種是對路由器ARP表的欺騙；另一種是對內(nèi)網(wǎng)PC的網(wǎng)關(guān)欺騙：
第一種ARP欺騙的原理是——截獲網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)。它通知路由器一系列錯誤的內(nèi)網(wǎng)MAC地址，并按照一定的頻率不斷進行，使真實的地址信息無法通過更新保存在路由器中，結(jié)果路由器的所有數(shù)據(jù)只能發(fā)送給錯誤的MAC地址，造成正常PC無法收到信息。
第二種ARP欺騙的原理是——偽造網(wǎng)關(guān)。它的原理是建立假網(wǎng)關(guān)，讓被它欺騙的PC向假網(wǎng)關(guān)發(fā)數(shù)據(jù)，而不是通過正常的路由器途徑上網(wǎng)。在PC看來，就是上不了網(wǎng)了，“網(wǎng)絡(luò)掉線了”。
二、ARP欺騙的危害
ARP欺騙可以造成內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的混亂，讓某些被欺騙的計算機無法正常訪問內(nèi)外網(wǎng)，讓網(wǎng)關(guān)無法和客戶端正常通信。實際上他的危害還不僅僅如此，一般來說IP地址的沖突我們可以通過多種方法和手段來避免，而ARP協(xié)議工作在更低層，隱蔽性更高。系統(tǒng)并不會判斷ARP緩存的正確與否，無法像IP地址沖突那樣給出提示。而且很多黑客工具例如網(wǎng)絡(luò)剪刀手等，可以隨時發(fā)送ARP欺騙數(shù)據(jù)包和ARP恢復(fù)數(shù)據(jù)包，這樣就可以實現(xiàn)在一臺普通計算機上通過發(fā)送ARP數(shù)據(jù)包的方法來控制網(wǎng)絡(luò)中任何一臺計算機的上網(wǎng)與否，甚至還可以直接對網(wǎng)關(guān)進行攻擊，讓所有連接網(wǎng)絡(luò)的計算機都無法正常上網(wǎng)。這點在以前是不可能的，因為普通計算機沒有管理權(quán)限來控制網(wǎng)關(guān)，而現(xiàn)在卻成為可能，所以說ARP欺騙的危害是巨大的，而且非常難對付，非法用戶和惡意用戶可以隨時發(fā)送ARP欺騙和恢復(fù)數(shù)據(jù)包，這樣就增加了網(wǎng)絡(luò)管理員查找真兇的難度。三、解決ARP攻擊的方法
絕大多數(shù)路由器廠商建議用戶在內(nèi)網(wǎng)主機和路由器之間建立雙向的ARP綁定來解決這個問題，這也是目前看來最行之有效的解決方案
但是在酒店卻很難使用這個方案，隨著住店客人的不斷更換，酒店客房里的主機是不斷變化的，這就意味著遭遇ARP欺騙時，不可能在路由器上通過綁定內(nèi)網(wǎng)主機ARP信息的傳統(tǒng)方法解決此問題。同時，也很難讓住店的客人操作對路由器的ARP綁定。
針對使用HiPER路由器的酒店用戶特提出以下解決方案：
1.解決路由器被ARP欺騙的問題
絕大多數(shù)酒店采用DHCP技術(shù)給上網(wǎng)用戶動態(tài)分配IP地址，HiPER新一代ReOS版本VSTAR根據(jù)這個特點，對路由器DHCP動態(tài)分配IP地址的用戶自動進行ARP綁定，待該IP地址租約到期未續(xù)租時將其自動解除綁定的功能。這樣當(dāng)路由器收到內(nèi)網(wǎng)虛假的ARP信息的時候就會主動拒絕。
2.解決內(nèi)網(wǎng)主機被ARP欺騙的問題
方法1：通過路由器按照一定頻率發(fā)送申明自己的廣播包，告知內(nèi)網(wǎng)每臺主機正確的網(wǎng)關(guān)ARP信息。
方法2：一旦ARP欺騙發(fā)包的頻率高于網(wǎng)關(guān)的發(fā)送頻率，方法1的防御方法就會失效。這時候我們就可以配合內(nèi)網(wǎng)安全交換機端口隔離功能來解決這個問題，在內(nèi)網(wǎng)的交換安全交換機上配置每個端口為獨立的VLAN（可以采用802.1QVLAN或者PortVLAN技術(shù)）。這樣，內(nèi)網(wǎng)即使有主機發(fā)起ARP欺騙，也不會影響到內(nèi)網(wǎng)的其他主機的正常上網(wǎng)。
3.過渡方法
2智能電網(wǎng)技術(shù)的價值
通過上述可知，因智能電網(wǎng)具有安全性、高效性、環(huán)保性等優(yōu)點，逐漸被越來越多的國家認(rèn)可。為人們的生活服務(wù)，為構(gòu)建和諧社會出力，這正是智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的價值所在。
2.1改善電力系統(tǒng)
智能電網(wǎng)應(yīng)用于電力系統(tǒng)，這樣做不僅使電力系統(tǒng)適應(yīng)了市場資源配置的需要，也實現(xiàn)了電力技術(shù)的重大創(chuàng)新和進步，明顯提高了電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，有效地整合了電力資源，并在一定程度上使傳統(tǒng)的電網(wǎng)技術(shù)、設(shè)備、管理體系得到了發(fā)展，推動了電網(wǎng)的科學(xué)和可持續(xù)發(fā)展。此外，智能電網(wǎng)系統(tǒng)還具有強大的自愈功能，在元件產(chǎn)生故障時可自我恢復(fù)。
2.2改變生活方式
21世紀(jì)，綠色低碳的生活方式是人們普遍追求的價值理念，而智能電網(wǎng)的加入無疑給人們的生活帶來了更多的便利，它為推動城市向智能化、一體化發(fā)展，提高人們生活品質(zhì)提供了新的思路。智能電網(wǎng)系統(tǒng)可有效實現(xiàn)對用電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和實時動態(tài)控制，并可以進行自動抄表和對賬服務(wù)，使居民足不出戶就能享受到便捷的生活。2.3促進社會建設(shè)智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于電力調(diào)度系統(tǒng)，表面上是電力企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)革新，實質(zhì)上卻是對國家構(gòu)建資源節(jié)約型社會目標(biāo)的有力契合，因為它不僅能逐步擴大電網(wǎng)功能，還能促進資源的合理配置，保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定。智能電網(wǎng)系統(tǒng)貫穿于能源生產(chǎn)、環(huán)境保護和經(jīng)濟建設(shè)的方方面面。因此，智能電網(wǎng)應(yīng)用于和諧社會建設(shè)的目標(biāo)一定會實現(xiàn)。
2.4綠色能源開發(fā)
智能電網(wǎng)以其先進的控制和運輸技術(shù)，滿足了清潔能源大規(guī)模、大批量輸送的需求。因此，智能電網(wǎng)在完善清潔能源技術(shù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)的同時，有力地提高了清潔能源的容納和接受能力。此外，應(yīng)在特高壓輸電和柔性輸電技術(shù)規(guī)定的范圍內(nèi)建立基地網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和送端電源結(jié)構(gòu)。智能電網(wǎng)的投入使用實現(xiàn)了對清潔能源合理調(diào)度的目標(biāo)，并使能源運行的經(jīng)濟性得到了大幅提高。
2站用電微網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
站用微電網(wǎng)是由光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以及儲能裝置和監(jiān)控、保護裝置匯集而成的變電站供電的小型發(fā)配電系統(tǒng)，它能夠不依賴大電網(wǎng)而正常運行，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)部供需平衡。當(dāng)站用電正常供電時，首先消納微網(wǎng)系統(tǒng)電能，實現(xiàn)系統(tǒng)電能消耗的減少和節(jié)約，當(dāng)變電站電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，站用微電網(wǎng)可以為變電站提供必要的電源，從而保證控制系統(tǒng)正常運行，降低變電站故障恢復(fù)時間。
2.1站用電微網(wǎng)系統(tǒng)組成
1）風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),通過風(fēng)力發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能，再通過控制器對蓄電池充電，經(jīng)過逆變器對負(fù)載供電；
2）光伏發(fā)電系統(tǒng),利用太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)換為電能，然后對蓄電池充電，通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電對負(fù)載進行供電；
3）儲能系統(tǒng)，使微網(wǎng)既可以并網(wǎng)運行，也可以獨立孤網(wǎng)運行，并保證功率穩(wěn)定輸出。儲能電池組在系統(tǒng)中同時起到能量調(diào)節(jié)和平衡負(fù)載兩大作用。它將風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來，以備供電不足時使用；
4）逆變系統(tǒng)，由幾臺逆變器組成，把蓄電池中的直流電變成標(biāo)準(zhǔn)的220V交流電，保證交流電負(fù)載設(shè)備的正常使用。同時還具有自動穩(wěn)壓功能，可改善風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的供電質(zhì)量；5）監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)可以監(jiān)控分布式能源運行數(shù)據(jù)，調(diào)整運行策略，控制運行狀態(tài)。智能能量控制管理部分是保證電源系統(tǒng)正常運行的重要核心設(shè)備。
2.2站用電微網(wǎng)系統(tǒng)功能系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下功能
1）微網(wǎng)系統(tǒng)包含光伏發(fā)電、小型風(fēng)力發(fā)電機和儲能設(shè)備。通過微網(wǎng)控制系統(tǒng)監(jiān)控分布式能源運行數(shù)據(jù)，調(diào)整運行策略，控制運行狀態(tài)；
2）微網(wǎng)系統(tǒng)獨立運行時，儲能設(shè)備作為獨立運行時的主電源；當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)全部退出運行時，主電源的功率大于微網(wǎng)內(nèi)所有負(fù)荷的功率時，微網(wǎng)系統(tǒng)會根據(jù)實際情況對所供負(fù)載進行容量調(diào)節(jié)和超限保護；
3）對于主從控制的微網(wǎng)，如果分布式電源的出力大于負(fù)載，會出現(xiàn)多余功率到送給主電源情況（如果不允許倒送），因此在微網(wǎng)獨立運行時，可根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)分布式電源出力的控制策略；
4）通過微網(wǎng)監(jiān)測平臺，全方位實時展示分布式電源運行狀態(tài)、風(fēng)、光信息及微網(wǎng)運行過程，為分布式電源及微網(wǎng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，起到示范作用。
2.3引入微網(wǎng)系統(tǒng)條件
將微網(wǎng)系統(tǒng)引入站用電系統(tǒng)時，主要考慮其發(fā)電單元可利用的自然資源情況。參考風(fēng)電場和太陽能光伏電站的設(shè)計條件以及相關(guān)規(guī)程規(guī)范，站用電系統(tǒng)中引入微網(wǎng)時，該變電站應(yīng)滿足以下條件：
（1）變電站所在地區(qū)10m高度處，年平均風(fēng)速在5.6m/s以上；
（2）變電站所在地區(qū)太陽能總輻射的年總量在1050~1400kWh/（m2a）以上；
（3）變電站所在地區(qū)太陽能資源穩(wěn)定程度指標(biāo)在4以下。
3站用電微網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計
3.1功能定位
1）作為站用電系統(tǒng)電源的補充，減小站用電系統(tǒng)從電力系統(tǒng)的受電比例；
2）作為變電站啟動電源，取代常規(guī)變電站站外電源。在變電站完全停電時，利用微網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)出的電能啟動站用電系統(tǒng)，完成主變壓器和站用變壓器的充電，再利用站內(nèi)電源完成整個變電站的啟動。在整個啟動過程中，盡可能利用微網(wǎng)系統(tǒng)。本文考慮經(jīng)濟性因素，推薦變電站微網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)以取代站外電源作為啟動電源為目標(biāo)，在現(xiàn)階段技術(shù)條件下，采用站外電源和微網(wǎng)系統(tǒng)共用的過渡方式。
3.2接線方案
站用電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，儲能設(shè)備、光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電以圖2的形式并列接入交流低壓母線。微網(wǎng)與外部電網(wǎng)有一個統(tǒng)一的聯(lián)絡(luò)開關(guān)?？刂撇呗圆捎弥鲝目刂圃O(shè)計，即在并網(wǎng)運行時，主電網(wǎng)作為主電源；在孤網(wǎng)運行時，蓄電池儲能設(shè)備作為主電源。圖1站考慮到微網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性要求相對較低，而站用直流系統(tǒng)的可靠性要求較高，因此推薦為微網(wǎng)系統(tǒng)單獨設(shè)置蓄電池，而不將站用直流系統(tǒng)的蓄電池與微網(wǎng)系統(tǒng)蓄電池合用；考慮到站用電負(fù)荷的特性，具有一定的分散性，且常規(guī)負(fù)荷均為交流負(fù)荷，因此推薦微網(wǎng)系統(tǒng)采用交流并網(wǎng)模式。
3.3設(shè)備選型及布置方案
1）風(fēng)力發(fā)電機根據(jù)運行特征和控制方式可分為變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，根據(jù)風(fēng)輪軸的位置可以分為垂直軸風(fēng)力發(fā)電機和水平軸風(fēng)力發(fā)電機?，F(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機多采用變速恒頻系統(tǒng)，而采用垂直軸還是水平軸則需要結(jié)合自然條件和功能需求確定。布置風(fēng)電機組時，在盛行風(fēng)向上要求機組間隔為5~9倍風(fēng)輪直徑，在垂直于盛行風(fēng)向上要求機組間相隔3~5倍風(fēng)輪直徑。風(fēng)電機組具體布置時應(yīng)根據(jù)風(fēng)向玫瑰圖和風(fēng)能玫瑰圖確定風(fēng)電場主導(dǎo)風(fēng)向，對平坦、開闊場址，可按照以上原則，單排或多排布置風(fēng)電機組。在多排布置時應(yīng)呈梅花型排列，以盡量減少風(fēng)電機組之間尾流影響。
2）太陽能光伏電池單晶硅、多晶硅太陽電池由于制造技術(shù)成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用壽命長、光電轉(zhuǎn)化效率相對較高，被廣泛應(yīng)用于大型并網(wǎng)光伏電站項目。太陽能光伏電池一般均安裝在戶外，電池板必須采用能經(jīng)受雨、風(fēng)、砂塵和溫度變化甚至冰雹襲擊等的框架、支撐板和密封樹脂等進行完好保護。光伏方陣有3種安裝形式：
1）安裝在柱上；
2）安裝在地面；
3）安裝在屋頂上。采用哪一種安裝形式取決于諸多因素，包括方陣尺寸、可利用空間、采光條件、防止破壞和盜竊、風(fēng)負(fù)載、視覺效果及安裝難度等。
3）儲能裝置
目前，國內(nèi)變電站或配網(wǎng)運行的儲能系統(tǒng)大多采用鉛酸蓄電池，其維護量較小，價格低廉，但使用壽命和對環(huán)境的影響是其較大缺點。
4站用電微網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用實例
依托遼寧利州500kV變電站，對站用電微網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用開展研究。根據(jù)站用電負(fù)荷需求以及站址位置的自然資源條件，提出了微網(wǎng)系統(tǒng)的配置方案。
4.1站用電負(fù)荷分析
根據(jù)本站的建設(shè)規(guī)模以及對站用輔助設(shè)施的用電量計算分析，本站在遠(yuǎn)景規(guī)模下的最大用電負(fù)荷為633.6kVA。變電站啟動負(fù)荷主要考慮2臺500kV斷路器和2臺66kV斷路器伴熱帶負(fù)荷。經(jīng)計算，變電站啟動所需功率為20kW，容量為10kWh。
4.2風(fēng)機配置
根據(jù)本站站址位置風(fēng)資源實測結(jié)果，并考慮以下因素：
1）站址內(nèi)設(shè)備眾多，高空線纜密布，東西側(cè)為進出線方向；
2）作為站自用電風(fēng)機，不宜距離用電地點過遠(yuǎn)；
3）站址區(qū)域地形影響；
4）風(fēng)機安全距離取兩倍塔高，防止意外情況發(fā)生時造成周圍建筑、設(shè)施二次損害；
5）辦公樓樓頂?shù)墓夥O(shè)施不能被遮擋，因此風(fēng)電機組的高度受到限制，不宜超過40m。本站考慮選用1臺50kW風(fēng)力發(fā)電機。
4.3太陽能光伏電池板配置
通過對站址太陽能資源評估成果計算，本區(qū)域固定傾角形式的光伏板在傾角為38.4度左右時，接受的太陽能輻射量最大，同時考慮與樓宇的協(xié)調(diào)性和光伏板間距等，最終決定光伏板傾角為30度。為保證全年真太陽時9時至15時內(nèi)前后光伏板組件互不遮擋，結(jié)合光伏板的尺寸和布置形式，根據(jù)冬至日上午9時的太陽高度角和方位角進行計算，得到各光伏板間的南北行距為2m，該間隔同時可以供維護人員過往使用，板與板東西間隔預(yù)留5cm。綜合上述布置要求，共布置98塊190Wp光伏板，計18.62kW。經(jīng)估算，系統(tǒng)25年運行期年平均發(fā)電量為24.64MWh，多年平均等效利用小時數(shù)為1323h。
4.4儲能裝置配置
考慮儲能裝置的經(jīng)濟性及變電站內(nèi)可利用的占地面積，采用蓄電池作為儲能裝置，容量按滿足變電站啟動要求考慮。蓄電池放電功率按20kW、放電時間按0.5h考慮，經(jīng)計算，考慮一定裕度，蓄電池容量取200Ah。
4.5微網(wǎng)系統(tǒng)的控制與保護
1）監(jiān)控系統(tǒng)：系統(tǒng)可以監(jiān)控分布式能源運行數(shù)據(jù)，調(diào)整運行策略，控制運行狀態(tài)；
2）控制系統(tǒng)：保證站用電系統(tǒng)優(yōu)先使用分布式發(fā)電裝置發(fā)出的電能，并滿足蓄電池智能充放電要求；
3）保護系統(tǒng)：配置有硬件故障保護和軟件保護，保護功能配置完善，保護范圍交叉重疊，沒有死區(qū)，能確保在各種故障情況下的系統(tǒng)安全。
5經(jīng)濟技術(shù)分析
根據(jù)遼寧利州500kV變電站微網(wǎng)系統(tǒng)的配置方案，同時對原站外電源引接方案進行優(yōu)化，對站用電微網(wǎng)系統(tǒng)引入進行經(jīng)濟技術(shù)比較。
5.1站外備用電源經(jīng)濟技術(shù)比較
前期設(shè)計方案中，站用備用電源采用66kV接網(wǎng)方案，站內(nèi)外總投資約525萬元。該方案可靠性較高，投資也較高。將站外備用電源優(yōu)化為從變電站附近的10kV線路“T”接，站內(nèi)設(shè)10kV箱式變電站1座。該方案站內(nèi)外投資共約為256萬元，比66kV站外電源方案節(jié)省投資約269萬元。此方案可靠性比66kV站外電源方案略低，但能夠滿足本站對備用電源可靠性要求。
5.2站用電微網(wǎng)系統(tǒng)投資分析
依托工程微網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電裝置總投資約為253.2萬元，總計站用電系統(tǒng)投資509.2萬元，比前期可研方案略低，但由于增加了新型能源發(fā)電方式，可靠性水平比可研方案明顯增加。新型能源年發(fā)電量約為139.6MWh，每年節(jié)約資金139.6MW×0.6元/kwh=83760元，在變電站全壽命周期內(nèi)，具備可回收性。新型能源產(chǎn)生的發(fā)電效益，不但明顯減少了站用電系統(tǒng)電量消耗，也為降低網(wǎng)耗做出貢獻(xiàn)。
2風(fēng)電并網(wǎng)逆變系統(tǒng)介紹
由于風(fēng)能的不確定性，風(fēng)力發(fā)電機發(fā)出的電能的電壓、頻率也是時刻變化的。為了不對電網(wǎng)造成污染，風(fēng)電并入電網(wǎng)必須滿足并網(wǎng)條件，以電網(wǎng)電壓同步信號作為系統(tǒng)輸出電流的跟蹤信號，使輸出電流快速跟蹤電網(wǎng)電壓。為了滿足此并網(wǎng)要求，風(fēng)力發(fā)電機發(fā)出的電能需要經(jīng)過交流-直流-交流的變換并入電網(wǎng)，并網(wǎng)逆變系統(tǒng)通常包括整流、逆變、濾波、輸電等環(huán)節(jié)。
3電力電子技術(shù)在風(fēng)電并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.1在發(fā)電機組及其整流環(huán)節(jié)的應(yīng)用
早期的交-直-交并網(wǎng)逆變系統(tǒng)采用晶閘管相控整流器，這種系統(tǒng)需要增加無功補償電路，電力電子技術(shù)的發(fā)展使得PWM整流逐步取代了相控整流，PWM整流器逐步成熟，改善了發(fā)電機的功率因數(shù)。當(dāng)前的風(fēng)電機組已經(jīng)成為結(jié)合了先進的空氣動力學(xué)、機械制造、電子技術(shù)、微機控制技術(shù)的高科技產(chǎn)品，因此風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分就是高科技的電力電子技術(shù)。風(fēng)力發(fā)電的有效功率與風(fēng)速之間是三次方正比的關(guān)系，對機組進行變速運行，可使風(fēng)力發(fā)電獲得最大有效功率，電力電子技術(shù)在發(fā)電機組的應(yīng)用，改善了發(fā)電環(huán)節(jié)中發(fā)電機的運行特性。此外，對轉(zhuǎn)子勵磁電流的頻率進行調(diào)整，可確保輸出頻率恒定，風(fēng)力發(fā)電機的變速恒頻勵磁技術(shù)的核心在于變頻電源。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展所研制出的開關(guān)磁阻發(fā)電機應(yīng)用于風(fēng)電并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中，不再需要增速裝置，而是直接驅(qū)動。提高了可靠性，降低了維護量及其費用，減少了組件，集成度也變得越來越高。
3.2在并網(wǎng)逆變系統(tǒng)控制環(huán)節(jié)的應(yīng)用
電力電子技術(shù)中的大功率開關(guān)管、功率器件等的使用促進了并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中DSP周圍硬件電路的進一步發(fā)展，實現(xiàn)了功率器件驅(qū)動電路對IGBT導(dǎo)通和關(guān)斷；采用基于DSP的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了信號檢測、鎖相跟蹤、PI調(diào)節(jié)、SPWM形成等各功能模塊的軟硬件實現(xiàn)，不但滿足了控制電路的要求，還能夠完成并網(wǎng)安全控制和故障保護等實時性、快速性要求很高的控制功能，提高了控制電路的可靠性。特別是一些新技術(shù)的開發(fā)，讓風(fēng)電并網(wǎng)逆變系統(tǒng)體積變得越來越小，自動控制能力越來越完善。
3.3在風(fēng)電輸送及節(jié)能方面的應(yīng)用
我國風(fēng)能資源豐富，但能源分配不均衡，解決辦法通常是建立電力外送大通道。由于長距離高壓輸電的線路造價低、電能損耗小等特點，通常采用高壓輸電，電力電子技術(shù)在高壓輸電方面的的應(yīng)用不僅降低了設(shè)備的資金投入，而且解決了系統(tǒng)穩(wěn)定性差的問題。此外，電力電子技術(shù)在輸電系統(tǒng)的主要應(yīng)用是柔流輸電技術(shù)，這項技術(shù)實現(xiàn)了對輸送功率的快速控制，增強了電網(wǎng)的穩(wěn)定性，降低了電力傳輸?shù)某杀?，在很大程度上改善了系統(tǒng)的輸電能力。
2建設(shè)智能電網(wǎng)建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)
2.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)
作為未來智能電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)，靈活、堅強的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是建筑智能電網(wǎng)的關(guān)鍵。由于我國能源分布和能源需求分布失衡。因此，不管是考慮當(dāng)前，還是考慮未來要滿足經(jīng)濟發(fā)展對電力的需求，都需要走大規(guī)模、遠(yuǎn)距離的輸電道路。通過特高壓輸電，能有效提升輸送容量及降低損耗，對節(jié)約投資、保護環(huán)境等方面具有重要的意義。但如何優(yōu)化特高壓線路及對各級電網(wǎng)的規(guī)劃、特高壓電網(wǎng)和各級電網(wǎng)之間的銜接及一次、二次系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)發(fā)展等問題需要進一步解決。
2.2通信系統(tǒng)集成技術(shù)
智能電網(wǎng)必須具備可靠的監(jiān)視及系統(tǒng)分析能力，也就是具備對故障早期征兆的識別、預(yù)判能力及對存在擾動發(fā)出信號的能力。智能電網(wǎng)也必須要進行不斷的整合與集成，以為電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)及運行等方面提供實時、有效的信息服務(wù)。因此，在智能電網(wǎng)建設(shè)中，要全面運用電纜、光纖、無線通信及電力線載波等寬帶通信網(wǎng)。通過進行系統(tǒng)集成技術(shù)，是保證電網(wǎng)的正常、安全運行的關(guān)鍵。
2.3高級計量體系及需求側(cè)管理
智能電網(wǎng)需要全方位掌握用戶的實際用電規(guī)律，以進行有效的規(guī)劃，保證需求與供應(yīng)之間的平衡。由于智能電表與其相連的通信系統(tǒng)可組成一個先進的計量系統(tǒng)，能實現(xiàn)對用戶的遠(yuǎn)程監(jiān)測、用戶側(cè)管理及分時電價管理，其需求側(cè)管理目標(biāo)如圖1。隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展，智能電表除了原有的電流計量功能，還可作為互聯(lián)網(wǎng)路由器使用，使電力部門能以智能電表的終端用戶作為前提，從而實現(xiàn)通信及寬帶等整合。
2.4智能調(diào)度技術(shù)
智能調(diào)度是指對當(dāng)前調(diào)度控制中心功能的有效擴展，該技術(shù)也是智能電網(wǎng)未來的發(fā)展方向。智能調(diào)度的目的是建立一個基于廣域同步信息的網(wǎng)絡(luò)保護系統(tǒng)及一體化技術(shù)，以起到協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)保護控制、穩(wěn)定控制、緊急控制、解列控制及恢復(fù)控制等綜合防御體系。智能調(diào)度的重點就在于實現(xiàn)實時的決策指揮，其目的是為了預(yù)防電網(wǎng)出現(xiàn)大面積的故障，避免出現(xiàn)大面積停電現(xiàn)象。智能調(diào)度所涉及的關(guān)鍵技術(shù)主要包括以下幾點：（1）系統(tǒng)快速仿真與模擬技術(shù)；（2）智能預(yù)警技術(shù)；（3）調(diào)度決策可視化技術(shù)；（4）智能數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)；（5）預(yù)防控制技術(shù)；（6）優(yōu)化調(diào)度技術(shù)。而且，應(yīng)急指揮系統(tǒng)與配電自動化等技術(shù)也是智能調(diào)度技術(shù)中的重要組成部分。
2.5電力電子設(shè)備
電力電子技術(shù)能在智能電網(wǎng)中的發(fā)電、輸電、配電及用電等環(huán)節(jié)中發(fā)揮作用。目前，電力系統(tǒng)所采用的電子裝置都為全控型大功率電力電子器件、高性能的大功率變流器拓?fù)浼癉SP全數(shù)字控制技術(shù)等。通過應(yīng)用先進的電力電子技術(shù)，大大推進我國電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)的全面建設(shè)。
2.6分布式能源接入技術(shù)
分布式能源可劃分為分布式發(fā)電與分布式儲能，在一些發(fā)達(dá)國家得到全面的運用。其中，分布式發(fā)電技術(shù)還涉及到以下技術(shù)：（1）微型燃?xì)廨啓C技術(shù)；（2）太陽能光伏發(fā)電技術(shù)；（3）燃料電池技術(shù)；（4）風(fēng)力發(fā)電技術(shù)；（5）海洋能發(fā)電技術(shù)；（6）生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)；（7）地?zé)岚l(fā)電技術(shù)等。而分布式儲能裝置則涵蓋蓄電池、飛輪及超導(dǎo)儲能等。隨著現(xiàn)代電網(wǎng)中的風(fēng)電接入量越來越多，風(fēng)力發(fā)電廠對電場的動態(tài)模型及計算速度的要求越來越高。而且，風(fēng)能、太陽能等分布式能源均具有一定的波動性與間歇性，容易影響到電力系統(tǒng)的可靠供電。
3智能電網(wǎng)的建設(shè)策略
3.1全面發(fā)展儲能技術(shù)
對于智能電網(wǎng)建設(shè)而言，全面發(fā)展儲能技術(shù)能有效促進其發(fā)展。在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，其模式是一種從生產(chǎn)到傳輸再到使用的單一模式，在一定程度上限制了其發(fā)展。在智能電網(wǎng)建設(shè)中，通過應(yīng)用儲能技術(shù)，以增設(shè)一個電能的“存儲”環(huán)節(jié)。通過應(yīng)用該存儲技術(shù)，能有效提高電網(wǎng)的使用性能，而且還對可再生資源與分布式發(fā)電的全面應(yīng)用具有一定的優(yōu)勢，既可以起到技術(shù)支撐的作用，還可以增加電網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用選擇。同時，在可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中，其對儲能裝置的要求比較高，必須具備以下條件：（1）響應(yīng)速度要快；（2）能量密度比較大，即可以以較小的體積提供比較大的能量；（3）功率密度較大，即可以為系統(tǒng)功率出現(xiàn)突變時提供的補償功率；（4）耐溫性能較好，可以很好地適應(yīng)一些高溫、低溫等復(fù)雜環(huán)境；（5）儲能效率比較高；（6）儲能量比較大，即可以滿足峰谷的調(diào)節(jié)及有效適應(yīng)可再生能源在短期性與晝夜變化的相應(yīng)要求。
3.2全面發(fā)展分布式智能電網(wǎng)
分布式智能電網(wǎng)是指靠近電力用戶構(gòu)建的一種小型發(fā)電機組、微型電網(wǎng)及儲能系統(tǒng)，且能實現(xiàn)和外部電網(wǎng)的有效互聯(lián)。而且這部分小型發(fā)電機組可以是各不相同的，能有效運用太陽能、水能及風(fēng)能等可再生資源。在接入分布式電源后，原有的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)還可保持不變，在一定程度上減小了輸、配電網(wǎng)運行及升級時所需要的投資成本。另外，通過接入分布式電源，還能有效改善電網(wǎng)的供電質(zhì)量及運行可靠性等。因此，通過全面發(fā)展分布式智能電網(wǎng)，不僅能有效提高可再生資源的利用效率，還能有效提高電網(wǎng)在運行過程中的安全、穩(wěn)定及可靠性。
4堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展趨勢
目前，我國還處于工業(yè)化發(fā)展階段，對電力裝機設(shè)備的需求量還非常之大，且由于我國資源的分布與消耗呈現(xiàn)逆向形式。因此，在我國堅強智能電網(wǎng)（如圖3所示）的建設(shè)中，其發(fā)展的目標(biāo)如下：（1）優(yōu)化我國的資源配置，有效解決能源資源分布與消耗呈現(xiàn)逆向的問題；（2）實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，促進可再生資源的可持續(xù)發(fā)展；（3）促進電力行業(yè)的發(fā)展，提升電力企業(yè)的市場競爭力；（4）有效滿足用戶的需求，提升服務(wù)質(zhì)量；（5）促進經(jīng)濟與資源的可持續(xù)發(fā)展。目前，國家電網(wǎng)公司已經(jīng)明確，將加快對特高壓骨干網(wǎng)架的全面建設(shè)，在促進各級電網(wǎng)共同發(fā)展的前提下，同時就發(fā)電、輸電、用電及調(diào)度等環(huán)節(jié)進行智能化的建設(shè)，并分階段進行堅強智能電網(wǎng)的建設(shè)，預(yù)計在2020年，在我國將建成統(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng)。
二。配電網(wǎng)饋線保護的技術(shù)現(xiàn)狀
電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電和配電三部分組成。發(fā)電環(huán)節(jié)的保護集中在元件保護，其主要目的是確保發(fā)電廠發(fā)生電氣故障時將設(shè)備的損失降為最小。輸電網(wǎng)的保護集中在輸電線路的保護，其首要目的是維護電網(wǎng)的穩(wěn)定。配電環(huán)節(jié)的保護集中在饋線保護上，配電網(wǎng)不存在穩(wěn)定問題，一般認(rèn)為饋線故障的切除并不嚴(yán)格要求是快速的。不同的配電網(wǎng)對負(fù)荷供電可靠性和供電質(zhì)量要求不同。許多配電網(wǎng)僅是考慮線路故障對售電量的影響及配電設(shè)備壽命的影響，尚未將配電網(wǎng)故障對電力負(fù)荷（用戶）的負(fù)面影響作為配電網(wǎng)保護的目的。
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，電力用戶用電的依賴性越來越強，供電可靠性和供電電能質(zhì)量成為配電網(wǎng)的工作重點，而配電網(wǎng)饋線保護的主要作用也成為提高供電可靠性和提高電能質(zhì)量，具體包括饋線故障切除、故障隔離和恢復(fù)供電。具體實現(xiàn)方式有以下幾種：
2.1傳統(tǒng)的電流保護
過電流保護是最基本的繼電保護之一?？紤]到經(jīng)濟原因，配電網(wǎng)饋線保護廣泛采用電流保護。配電線路一般很短，由于配電網(wǎng)不存在穩(wěn)定問題，為了確保電流保護動作的選擇性，采用時間配合的方式實現(xiàn)全線路的保護。常用的方式有反時限電流保護和三段電流保護，其中反時限電流保護的時間配合特性又分為標(biāo)準(zhǔn)反時限、非常反時限、極端反時限和超反時限，參見式（1）、（2）、（3）和（4）。這類保護整定方便、配合靈活、價格便宜，同時可以包含低電壓閉鎖或方向閉鎖，以提高可靠性；增加重合閘功能、低周減載功能和小電流接地選線功能。
電流保護實現(xiàn)配電網(wǎng)保護的前提是將整條饋線視為一個單元。當(dāng)饋線故障時，將整條線路切掉，并不考慮對非故障區(qū)域的恢復(fù)供電，這些不利于提高供電可靠性。另一方面，由于依賴時間延時實現(xiàn)保護的選擇性，導(dǎo)致某些故障的切除時間偏長，影響設(shè)備壽命。
2.2重合器方式的饋線保護
實現(xiàn)饋線分段、增加電源點是提高供電可靠性的基礎(chǔ)。重合器保護是將饋線故障自動限制在一個區(qū)段內(nèi)的有效方式「參考文獻(xiàn)。參見圖1，重合器R位于線路首端，該饋線由A、B、C三個分段器分為四段。當(dāng)AB區(qū)段內(nèi)發(fā)生故障F1，重合器R動作切除故障，此后，A、B、C分段器失壓后自動斷開，重合器R經(jīng)延時后重合，分段器A電壓恢復(fù)后延時合閘。同樣，分段器B電壓恢復(fù)后延時合閘。當(dāng)B合閘于故障后，重合器R再次跳開，當(dāng)重合器第二次重合后，分段器A將再次合閘，此后B將自動閉鎖在分閘位置，從而實現(xiàn)故障切除、故障隔離及對非故障段的恢復(fù)供電。
目前在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造中仍有大量重合器得到應(yīng)用，這種簡單而有效的方式能夠提高供電可靠性，相對于傳統(tǒng)的電流保護有較大的優(yōu)勢。該方案的缺點是故障隔離的時間較長，多次重合對相關(guān)的負(fù)荷有一定影響。
2.3基于饋線自動化的饋線保護
配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統(tǒng)，其中饋線自動化實現(xiàn)對饋線信息的采集和控制，同時也實現(xiàn)了饋線保護。饋線自動化的核心是通信，以通信為基礎(chǔ)可以實現(xiàn)配電網(wǎng)全局性的數(shù)據(jù)采集與控制，從而實現(xiàn)配電SCADA、配電高級應(yīng)用（PAS）。同時以地理信息系統(tǒng)（GIS）為平臺實現(xiàn)了配電網(wǎng)的設(shè)備管理、圖資管理，而SCADA、GIS和PAS的一體化則促使配電自動化成為提供配電網(wǎng)保護與監(jiān)控、配電網(wǎng)管理的全方位自動化運行管理系統(tǒng)。參見圖2所示系統(tǒng)，這種饋線自動化的基本原理如下：當(dāng)在開關(guān)S1和開關(guān)S2之間發(fā)生故障（非單相接地），線路出口保護使斷路器B1動作，將故障線路切除，裝設(shè)在S1處的FTU檢測到故障電流而裝設(shè)在開關(guān)S2處的FTU沒有故障電流流過，此時自動化系統(tǒng)將確認(rèn)該故障發(fā)生在S1與S2之間，遙控跳開S1和S2實現(xiàn)故障隔離并遙控合上線路出口的斷路器，最后合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)S3完成向非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。
這種基于通信的饋線自動化方案以集中控制為核心，綜合了電流保護、RTU遙控及重合閘的多種方式，能夠快速切除故障，在幾秒到幾十秒的時間內(nèi)實現(xiàn)故障隔離，在幾十秒到幾分鐘內(nèi)實現(xiàn)恢復(fù)供電。該方案是目前配網(wǎng)自動化的主流方案，能夠?qū)伨€保護集成于一體化的配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，從故障切除、故障隔離、恢復(fù)供電方面都有效地提高了供電可靠性。同時，在整個配電自動化中，可以加裝電能質(zhì)量監(jiān)測和補償裝置，從而在全局上實現(xiàn)改善電能質(zhì)量的控制。
三。饋線保護的發(fā)展趨勢
目前，配電自動化中的饋線自動化較好地實現(xiàn)了饋線保護功能。但是隨著配電自動化技術(shù)的發(fā)展及實踐，對配電網(wǎng)保護的目的也要悄然發(fā)生變化。最初的配電網(wǎng)保護是以低成本的電流保護切除饋線故障，隨著對供電可靠性要求的提高，又出現(xiàn)以低成本的重合器方式實現(xiàn)故障隔離、恢復(fù)供電，隨著配電自動化的實施，饋線保護體現(xiàn)為基于遠(yuǎn)方通信的集中控制式的饋線自動化方式。在配電自動化的基礎(chǔ)上，配電網(wǎng)通信得到充分重視，成本自動化的核心。目前國內(nèi)的主流通信方式是光纖通信，具體分為光纖環(huán)網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)。建立在光纖通信基礎(chǔ)上的饋線保護的實現(xiàn)由以下三部分組成：
1）電流保護切除故障；
2）集中式的配電主站或子站遙控FTU實現(xiàn)故障隔離；
3）集中式的配電主站或子站遙控FTU實現(xiàn)向非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。
這種實現(xiàn)方式實質(zhì)上是在自動裝置無選擇性動作后的恢復(fù)供電。如果能夠解決饋線故障時保護動作的選擇性，就可以大大提高饋線保護的性能，從而一次性地實現(xiàn)故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個保護裝置利用快速通信協(xié)同動作，共同實現(xiàn)有選擇性的故障隔離，這就是饋線系統(tǒng)保護的基本思想。
四。饋線系統(tǒng)保護基本原理
4.1基本原理
饋線系統(tǒng)保護實現(xiàn)的前提條件如下：
1）快速通信；
2）控制對象是斷路器；
3）終端是保護裝置，而非TTU.
在高壓線路保護中，高頻保護、電流差動保護都是依靠快速通信實現(xiàn)的主保護，饋線系統(tǒng)保護是在多于兩個裝置之間通信的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的區(qū)域性保護?；驹砣缦拢?/p>
參見圖3所示典型系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用斷路器作為分段開關(guān)，如圖A、B、C、D、E、F.對于變電站M，手拉手的線路為A至D之間的部分。變電站N則對應(yīng)于C至F之間的部分。N側(cè)的饋線系統(tǒng)保護則控制開關(guān)A、B、C、D的保護單元UR1至UR7組成。
當(dāng)線路故障F1發(fā)生在BC區(qū)段，開關(guān)A、B處將流過故障電流，開關(guān)C處無故障電流。但出現(xiàn)低電壓。此時系統(tǒng)保護將執(zhí)行步驟：
Step1：保護起動，UR1、UR2、UR3分別起動；
Step2：保護計算故障區(qū)段信息；
Step3：相鄰保護之間通信；
Step4：UR2、UR3動作切除故障；
Step5：UR2重合。如重合成功，轉(zhuǎn)至Step9；
Step6：UR2重合于故障，再跳開；
Step7：UR3在T內(nèi)未測得電壓恢復(fù)，通知UR4合閘；
Step8：UR4合閘，恢復(fù)CD段供電，轉(zhuǎn)至Step10；
Step9：UR3在T時間內(nèi)測得電壓恢復(fù)，UR3重合；
Step10：故障隔離，恢復(fù)供電結(jié)束。
4.2故障區(qū)段信息
定義故障區(qū)段信息如下：
邏輯1：表示保護單元測量到故障電流，
邏輯0：表示保護單元未測量到故障電流，但測量到低電壓。
當(dāng)故障發(fā)生后，系統(tǒng)保護各單元向相鄰保護單元交換故障區(qū)段，對于一個保護單元，當(dāng)本身的故障區(qū)段信息與收到的故障區(qū)段信息的異或為1時，出口跳閘。
為了確保故障區(qū)段信息識別的正確性，在進行邏輯1的判斷時，可以增加低壓閉鎖及功率方向閉鎖。
4.3系統(tǒng)保護動作速度及其后備保護
為了確保饋線保護的可靠性，在饋線的首端UR1處設(shè)限時電流保護，建議整定時間內(nèi)0.2秒，即要求饋線系統(tǒng)保護在200ms內(nèi)完成故障隔離。
在保護動作時間上，系統(tǒng)保護能夠在20ms內(nèi)識別出故障區(qū)段信息，并起動通信。光纖通信速度很快，考慮到重發(fā)多幀信息，相鄰保護單元之間的通信應(yīng)在30ms內(nèi)完成。斷路器動作時間為40ms~100ms.這樣，只要通信環(huán)節(jié)理想即可實現(xiàn)快速保護。
4.4饋線系統(tǒng)保護的應(yīng)用前景
饋線系統(tǒng)保護在很大程度上沿續(xù)了高壓線路縱聯(lián)保護的基本原則。由于配電網(wǎng)的通信條件很可能十分理想。在此基礎(chǔ)之上實現(xiàn)的饋線保護功能的性能大大提高。饋線系統(tǒng)保護利用通信實現(xiàn)了保護的選擇性，將故障識別、故障隔離、重合閘、恢復(fù)故障一次性完成，具有以下優(yōu)點：
（1）快速處理故障，不需多次重合；
（2）快速切除故障，提高了電動機類負(fù)荷的電能質(zhì)量；
（3）直接將故障隔離在故障區(qū)段，不影響非故障區(qū)段；
（4）功能完成下放到饋線保護裝置，無需配電主站、子站配合。
四。系統(tǒng)保護展望
繼電保護的發(fā)展經(jīng)歷了電磁型、晶體管型、集成電路型和微機型。微機保護在擁有很強的計算能力的同時，也具有很強的通信能力。通信技術(shù)，尤其是快速通信技術(shù)的發(fā)展和普及，也推動了繼電保護的發(fā)展。系統(tǒng)保護就是基于快速通信的由多個位于不同位置的保護裝置共同構(gòu)成的區(qū)域行廣義保護。
江蘇省電力公司在2001年實施了電力信息網(wǎng)改造工程，縣供電公司已和變電所實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)江蘇省電力公司電力營銷管理信息系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用要求，江蘇省電力公司選擇了十個縣供電公司，作為實施城鄉(xiāng)營銷一體化營銷信息系統(tǒng)工作的試點。如東縣供電公司是試點中最大的一個縣供電公司，共有19個變電所，42個鄉(xiāng)供電所。省電力公司要求我公司的鄉(xiāng)供電所采用統(tǒng)一的電力營銷管理信息系統(tǒng)，同時各鄉(xiāng)供電所配備行政電話進行業(yè)務(wù)和工作上的聯(lián)系。下面就該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方案的設(shè)計建設(shè)作個簡述，以供參考。
1網(wǎng)絡(luò)方案的背景和需求
在先期的電力信息網(wǎng)建設(shè)中，如東縣供電公司采用的是SDH組網(wǎng)方式，在變電所采用SDH設(shè)備組成主干155M的環(huán)網(wǎng)，在公司本部和信息中心千兆主干網(wǎng)相連，接入江蘇電力廣域網(wǎng)。營銷信息系統(tǒng)是江蘇省電力公司縣級電力信息網(wǎng)的組成部分。本方案將綜合考慮這些已有的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌浞掷秒娏π畔⒕W(wǎng)絡(luò)提供信道和光纖。考慮到農(nóng)村供電所和如東縣供電公司的數(shù)據(jù)和語音通信，農(nóng)村供電所的數(shù)據(jù)通信必須采用以太網(wǎng)技術(shù)，至少提供15個以上10/10MbpsRJ-45交換接口；語音通信每個供電所必須提供4門分機電話。在縣供電公司農(nóng)網(wǎng)工程中各鄉(xiāng)供電所網(wǎng)絡(luò)接入的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個可行、可靠、穩(wěn)定、平安的綜合信息平臺，以便準(zhǔn)確、快捷地進行數(shù)據(jù)和語音的業(yè)務(wù)應(yīng)用。
2網(wǎng)絡(luò)方案的設(shè)計和建設(shè)
網(wǎng)絡(luò)整體方案采用以太網(wǎng)交換機組網(wǎng)，各供電所從最近的變電所通過光纖接入電力信息網(wǎng)，變電所到供電所之間，由變電所提供一個E1口。利用該端口通過光纖實現(xiàn)和供電所聯(lián)網(wǎng)，每個供電所都對應(yīng)有一條通向如東縣供電公司的E1電路。從而在縣公司和基層供電所之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸及IP電話和傳統(tǒng)PBX電話業(yè)務(wù)的互相通信。技術(shù)上，數(shù)據(jù)交換選擇以太網(wǎng)交換機綜合接入方案，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議采用TCP/IP技術(shù)。為了便于管理，統(tǒng)一選擇Cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，營銷主交換采用Cisco3550，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所則選用Cisco2950交換機；語音接入采用VoIP技術(shù)，統(tǒng)一使用Cisco7910IP電話。
整個網(wǎng)絡(luò)分為兩大部分摘要：
第一部分為各供電所到電力信息網(wǎng)的接入部分。主要利用環(huán)網(wǎng)上各變電所同相鄰營業(yè)所之間的光纖，將供電所內(nèi)的局域網(wǎng)同SDH設(shè)備的連接，包括各PC終端和電話。
每個供電所的PC終端和IP電話直接接入到Cisco2950交換機上，利用SDH上的E1端口，用一個E1到以太網(wǎng)橋?qū)1轉(zhuǎn)成以太網(wǎng)，利用以太網(wǎng)的單模光電轉(zhuǎn)換器將以太網(wǎng)的通道延伸到供電所，提供供電所的以太網(wǎng)端口接入。
第二部分為縣供電公司中心網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，主要是用電營銷數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，以及城鄉(xiāng)供電所電話通訊網(wǎng)絡(luò)和電力系統(tǒng)內(nèi)部電話網(wǎng)的連接，公司數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中心提供對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和其它應(yīng)用服務(wù)器的連接。在SDH組網(wǎng)方式下，只需要增加相應(yīng)數(shù)量的E1到以太網(wǎng)的網(wǎng)橋就可以了，而由于SDH設(shè)備直接提供RJ-45接口，則不需要增加網(wǎng)橋就可以直接連接到Cisco3550上。
對于IP電話，由于以太網(wǎng)交換機和基礎(chǔ)通訊網(wǎng)(SDH，ATM，DWDM)構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)IP電話的智能基礎(chǔ)架構(gòu)，只要是能夠進行TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)，我們就可以建立網(wǎng)絡(luò)IP電話系統(tǒng)，且IP電話網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)可以是任意的，電話網(wǎng)絡(luò)的各個單元(桌面電話，Callmanager等)可以在網(wǎng)絡(luò)任何位置進行部署。
(1)營銷系統(tǒng)內(nèi)的IP電話通訊摘要:
根據(jù)分配到的號碼段，我們可以為每一門桌面IP電話從該號碼端中分配不同的號碼，同樣我們也可以給一門電話分配多個電話號碼，不同電話之間的呼叫建立通過Callmanager來尋址實現(xiàn)，而呼叫一旦建立后，語音數(shù)據(jù)流就不必再經(jīng)過Callmanager。
(2)IP電話和公司內(nèi)線電話通訊摘要:
在縣供電公司端，配置一臺服務(wù)器用來作為IP電話的CallManager(交換機)，配置一臺Cisco2650路由器用作IP電話和傳統(tǒng)的PBX電話程控系統(tǒng)互連。2650上配置有1個E1接口的卡，這樣PBX通過E1接到2650路由器上，同時進行一些軟件上的設(shè)置，在PBX交換機上添加一塊E1的接口板。
3設(shè)計建設(shè)和應(yīng)用的幾點思索
3.1數(shù)據(jù)和語音網(wǎng)絡(luò)的集成
(1)解決了公司本部同城鄉(xiāng)營業(yè)所之間的通訊通道新問題，使得所有的城鄉(xiāng)營業(yè)所都獲得保證的帶寬(2Mbps)，并且營業(yè)所獲得了同公司數(shù)據(jù)中心相連接的以太網(wǎng)通訊端口，建立了一個完整的從營業(yè)所到如東縣供電公司直接的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺。在以上的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺上建立語音網(wǎng)絡(luò)，即以網(wǎng)絡(luò)IP電話的方式來實現(xiàn)在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)完整的語音網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一。
(2)數(shù)據(jù)、語音綜合傳輸帶來的明顯優(yōu)勢是成本下降摘要:①統(tǒng)一到計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上的多媒體應(yīng)用無論設(shè)備費用或線路費用都相對便宜。②不需對現(xiàn)有布線系統(tǒng)作任何修改。對供電所的布線可采用一套系統(tǒng)。③不必在每個分支機構(gòu)均配備PBX。④桌面IP電話終端的增加非常方便，只需將電話直接插入以太網(wǎng)交換機就可以，在Callmanager上不需要任何的設(shè)置該電話就可以獲得電話號碼，并開始工作。
(3)統(tǒng)一的網(wǎng)管平臺，可以利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)管理平臺，集成數(shù)據(jù)語音網(wǎng)絡(luò)的管理。智能的網(wǎng)絡(luò)可以最大限度的發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能力，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)交換機均具有智能處理業(yè)務(wù)能力,能夠?qū)Σ煌腎P業(yè)務(wù)采用不同的優(yōu)先處理方法，采用基于IP的數(shù)據(jù)語音網(wǎng)絡(luò)解決方案，可以充分的利用網(wǎng)絡(luò)交換機的這方面能力。
3.2虛擬網(wǎng)技術(shù)和IP地址的分配
公司有多種應(yīng)用系統(tǒng)，所以網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)能在全網(wǎng)范圍內(nèi)實現(xiàn)虛擬網(wǎng)的劃分，每個供電所分配16個IP地址，單獨網(wǎng)關(guān)組成一個虛網(wǎng)。由于每個工作站和每部IP電話均需要一個IP地址，對于IP地址的分配，我們使用DHCP動態(tài)分配IP地址，這樣能很好地保證網(wǎng)絡(luò)語音系統(tǒng)正常運行及應(yīng)用系統(tǒng)的平安性、數(shù)據(jù)可靠性。
開展能量管理系統(tǒng)(ems)實用化工作，必須有一個良好的scada基礎(chǔ)平臺做保證。在公司領(lǐng)導(dǎo)和省調(diào)的關(guān)心支持下，在更新地調(diào)自動化系統(tǒng)主站的同時，結(jié)合基建、大修、技改、變電所無人值班改造和兩網(wǎng)改造等項目，新建了多套廠站端遠(yuǎn)動設(shè)備，對部分老變電所容量小、精度低的rtu進行更換，基本把站端統(tǒng)一為新型交流采樣rtu，使各項精度有了大幅度的提高，特別是無功測量精度。同時對各站rtu的供電電源加以改造，保證了交直流雙電源供電。在做好各項基礎(chǔ)工作之后，建成的電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(ems)率先通過實用化驗收。本文總結(jié)了ems工程實用化的經(jīng)驗，介紹了實用化過程中一些問題的解決方案。
一、狀態(tài)估計覆蓋率低的問題
本文所指狀態(tài)估計覆蓋率低，并不是指某些變電所沒有數(shù)據(jù)采集裝置，而是指本地調(diào)管轄范圍內(nèi)的一些220kv供電小區(qū)的電源來自無量測的外網(wǎng)。例如，該地調(diào)管轄的安平供電小區(qū)。該小區(qū)的安平220kv變電所的兩條220kv進線分別來自外網(wǎng)的東寺220kv變電所和束鹿220kv變電所，與電廠主網(wǎng)沒有任何電氣連接。在狀態(tài)估計時由于軟件th2100系統(tǒng)只估計最大的可觀測島，國外有些軟件可以估計兩個以上的可觀測島，但由于兩個可觀測島無電氣連接，即使能計算，其所得的某些數(shù)據(jù)，例如相角等結(jié)果也多是不準(zhǔn)確的，所以安平小區(qū)就成為死島。直接導(dǎo)致狀態(tài)估計覆蓋率低于實用化要求指標(biāo)，后經(jīng)與省調(diào)多次協(xié)商，決定采用三級數(shù)據(jù)網(wǎng)將該電網(wǎng)所需的全部外網(wǎng)數(shù)據(jù)傳至地調(diào)主站端。使?fàn)顟B(tài)估計覆蓋率達(dá)到100％。
二、各220kv變電所主變檔位的采集
在ems的實際應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn)，由于220kv變電所是所在供電小區(qū)的電壓支點，220kv主變檔位是否正確直接影響遙測合格率的高低，而遙測合格率是保證高級應(yīng)用軟件正常工作的關(guān)鍵指標(biāo)。試運行初期，檔位僅靠調(diào)度員來手工置位，這對于負(fù)荷峰谷變化和電壓變化較大的電網(wǎng)是力不從心的。所以我們自行研制簡易主變檔位采集裝置分期分批將所轄10臺220kv主變中的9臺檔位全部采集至調(diào)度端(另外1臺是無載調(diào)壓)。僅此一項，將ems的遙測合格率平均提高近5個百分點。
三、提高測點冗余度
實現(xiàn)了各110kv主變高壓側(cè)量測的采集，由于早期建設(shè)的110kv變電所高壓側(cè)均未設(shè)量測點，一般取中、低壓側(cè)p、q值相加代替高壓側(cè)量測，實踐證明誤差較大，特別是q值受主變阻抗角的影響，制約著遙測合格率的提高。我們分別配合主變停電檢修的機會從主變高壓側(cè)套管ta備用二次線圈處將量測值采集上來，使測點冗余度明顯提高。
四、等值負(fù)荷、線路電納
將220kv變電所的35kv側(cè)和110kv變電所的10kv側(cè)的線路按負(fù)荷或等值負(fù)荷處理，是在保證精度的前提下簡化工程量的好辦法；線路的電納參數(shù)最好填入，因為它對處理單端開斷的支路是有影響的，其參數(shù)值可以通過上級調(diào)度部門和實測得到。五、scada斷面實時映射
我們知道，ems在實踐中更側(cè)重于電網(wǎng)的安全性和可靠性等的分析，而不注重數(shù)據(jù)采集的實時性，也就是說，scada的量測數(shù)據(jù)不必實時傳輸至ems。電廠ems以ftp文件傳輸方式每5min由scada請求一個斷面，這樣就保證了ems大部分功能的正常需要，又不至于使scada主系統(tǒng)的服務(wù)器負(fù)荷率過高。但在實際應(yīng)用過程中，我們又發(fā)現(xiàn)，在進行電網(wǎng)解合環(huán)等操作過程中，拉合斷路器的操作時間間隔很短，映射斷面還來不及刷新，因而調(diào)度員也就來不及進行潮流分析，為此，我們修改了scada軟件，增加了手動截取斷面文件的功能。實踐證明，該功能實現(xiàn)方法雖然簡單，卻為潮流計算等功能模塊的真正實用化奠定了堅實的基礎(chǔ)。
六、隔離開關(guān)問題
隔離開關(guān)數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于斷路器，全部實時采集是不可能的，但若維護不及時則會導(dǎo)致計算母線模型與實際運行方式不同，造成計算結(jié)果不收斂或精度差。為此，我們修改了系統(tǒng)軟件，增加了離線隔離開關(guān)置位功能，并根據(jù)實際運行情況，對電網(wǎng)內(nèi)所有在運行的隔離開關(guān)全部進行了置初位。同時，制定嚴(yán)格的運行管理制度，電網(wǎng)每次進行操作和方式改變時，由運方人員及時通知ems維護人員，在scada系統(tǒng)上進行相應(yīng)的置位。這樣，既保證了scada實時信息的可讀性，又大大提高了ems的各項相應(yīng)指標(biāo)。
七、人員的培訓(xùn)
ems是遠(yuǎn)動、調(diào)度和自動化等多專業(yè)融合在一起的一門邊緣科學(xué)技術(shù)，要想真正應(yīng)用好ems，需要電網(wǎng)、計算機、自動化甚至包括通信等多學(xué)科專業(yè)，近年來，我們先后組織人員多次到金華地調(diào)、南通地調(diào)、清華大學(xué)、煙臺等地學(xué)習(xí)ems新技術(shù)，同時加強人員培訓(xùn)，組織專題講座，使各相關(guān)專業(yè)有機地結(jié)合在一起，為更好地開展ems實用化工作提供了技術(shù)保障。
八、程序質(zhì)量
二。配電網(wǎng)饋線保護的技術(shù)現(xiàn)狀
電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電和配電三部分組成。發(fā)電環(huán)節(jié)的保護集中在元件保護，其主要目的是確保發(fā)電廠發(fā)生電氣故障時將設(shè)備的損失降為最小。輸電網(wǎng)的保護集中在輸電線路的保護，其首要目的是維護電網(wǎng)的穩(wěn)定。配電環(huán)節(jié)的保護集中在饋線保護上，配電網(wǎng)不存在穩(wěn)定問題，一般認(rèn)為饋線故障的切除并不嚴(yán)格要求是快速的。不同的配電網(wǎng)對負(fù)荷供電可靠性和供電質(zhì)量要求不同。許多配電網(wǎng)僅是考慮線路故障對售電量的影響及配電設(shè)備壽命的影響，尚未將配電網(wǎng)故障對電力負(fù)荷（用戶）的負(fù)面影響作為配電網(wǎng)保護的目的。
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，電力用戶用電的依賴性越來越強，供電可靠性和供電電能質(zhì)量成為配電網(wǎng)的工作重點，而配電網(wǎng)饋線保護的主要作用也成為提高供電可靠性和提高電能質(zhì)量，具體包括饋線故障切除、故障隔離和恢復(fù)供電。具體實現(xiàn)方式有以下幾種：
2.1傳統(tǒng)的電流保護
過電流保護是最基本的繼電保護之一?？紤]到經(jīng)濟原因，配電網(wǎng)饋線保護廣泛采用電流保護。配電線路一般很短，由于配電網(wǎng)不存在穩(wěn)定問題，為了確保電流保護動作的選擇性，采用時間配合的方式實現(xiàn)全線路的保護。常用的方式有反時限電流保護和三段電流保護，其中反時限電流保護的時間配合特性又分為標(biāo)準(zhǔn)反時限、非常反時限、極端反時限和超反時限，參見式（1）、（2）、（3）和（4）。這類保護整定方便、配合靈活、價格便宜，同時可以包含低電壓閉鎖或方向閉鎖，以提高可靠性；增加重合閘功能、低周減載功能和小電流接地選線功能。
電流保護實現(xiàn)配電網(wǎng)保護的前提是將整條饋線視為一個單元。當(dāng)饋線故障時，將整條線路切掉，并不考慮對非故障區(qū)域的恢復(fù)供電，這些不利于提高供電可靠性。另一方面，由于依賴時間延時實現(xiàn)保護的選擇性，導(dǎo)致某些故障的切除時間偏長，影響設(shè)備壽命。
2.2重合器方式的饋線保護
實現(xiàn)饋線分段、增加電源點是提高供電可靠性的基礎(chǔ)。重合器保護是將饋線故障自動限制在一個區(qū)段內(nèi)的有效方式「參考文獻(xiàn)。參見圖1，重合器R位于線路首端，該饋線由A、B、C三個分段器分為四段。當(dāng)AB區(qū)段內(nèi)發(fā)生故障F1，重合器R動作切除故障，此后，A、B、C分段器失壓后自動斷開，重合器R經(jīng)延時后重合，分段器A電壓恢復(fù)后延時合閘。同樣，分段器B電壓恢復(fù)后延時合閘。當(dāng)B合閘于故障后，重合器R再次跳開，當(dāng)重合器第二次重合后，分段器A將再次合閘，此后B將自動閉鎖在分閘位置，從而實現(xiàn)故障切除、故障隔離及對非故障段的恢復(fù)供電。
目前在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造中仍有大量重合器得到應(yīng)用，這種簡單而有效的方式能夠提高供電可靠性，相對于傳統(tǒng)的電流保護有較大的優(yōu)勢。該方案的缺點是故障隔離的時間較長，多次重合對相關(guān)的負(fù)荷有一定影響。
2.3基于饋線自動化的饋線保護
配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統(tǒng)，其中饋線自動化實現(xiàn)對饋線信息的采集和控制，同時也實現(xiàn)了饋線保護。饋線自動化的核心是通信，以通信為基礎(chǔ)可以實現(xiàn)配電網(wǎng)全局性的數(shù)據(jù)采集與控制，從而實現(xiàn)配電SCADA、配電高級應(yīng)用（PAS）。同時以地理信息系統(tǒng)（GIS）為平臺實現(xiàn)了配電網(wǎng)的設(shè)備管理、圖資管理，而SCADA、GIS和PAS的一體化則促使配電自動化成為提供配電網(wǎng)保護與監(jiān)控、配電網(wǎng)管理的全方位自動化運行管理系統(tǒng)。參見圖2所示系統(tǒng)，這種饋線自動化的基本原理如下：當(dāng)在開關(guān)S1和開關(guān)S2之間發(fā)生故障（非單相接地），線路出口保護使斷路器B1動作，將故障線路切除，裝設(shè)在S1處的FTU檢測到故障電流而裝設(shè)在開關(guān)S2處的FTU沒有故障電流流過，此時自動化系統(tǒng)將確認(rèn)該故障發(fā)生在S1與S2之間，遙控跳開S1和S2實現(xiàn)故障隔離并遙控合上線路出口的斷路器，最后合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)S3完成向非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。
這種基于通信的饋線自動化方案以集中控制為核心，綜合了電流保護、RTU遙控及重合閘的多種方式，能夠快速切除故障，在幾秒到幾十秒的時間內(nèi)實現(xiàn)故障隔離，在幾十秒到幾分鐘內(nèi)實現(xiàn)恢復(fù)供電。該方案是目前配網(wǎng)自動化的主流方案，能夠?qū)伨€保護集成于一體化的配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，從故障切除、故障隔離、恢復(fù)供電方面都有效地提高了供電可靠性。同時，在整個配電自動化中，可以加裝電能質(zhì)量監(jiān)測和補償裝置，從而在全局上實現(xiàn)改善電能質(zhì)量的控制。
三。饋線保護的發(fā)展趨勢
目前，配電自動化中的饋線自動化較好地實現(xiàn)了饋線保護功能。但是隨著配電自動化技術(shù)的發(fā)展及實踐，對配電網(wǎng)保護的目的也要悄然發(fā)生變化。最初的配電網(wǎng)保護是以低成本的電流保護切除饋線故障，隨著對供電可靠性要求的提高，又出現(xiàn)以低成本的重合器方式實現(xiàn)故障隔離、恢復(fù)供電，隨著配電自動化的實施，饋線保護體現(xiàn)為基于遠(yuǎn)方通信的集中控制式的饋線自動化方式。在配電自動化的基礎(chǔ)上，配電網(wǎng)通信得到充分重視，成本自動化的核心。目前國內(nèi)的主流通信方式是光纖通信，具體分為光纖環(huán)網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)。建立在光纖通信基礎(chǔ)上的饋線保護的實現(xiàn)由以下三部分組成：
1）電流保護切除故障；
2）集中式的配電主站或子站遙控FTU實現(xiàn)故障隔離；
3）集中式的配電主站或子站遙控FTU實現(xiàn)向非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。
這種實現(xiàn)方式實質(zhì)上是在自動裝置無選擇性動作后的恢復(fù)供電。如果能夠解決饋線故障時保護動作的選擇性，就可以大大提高饋線保護的性能，從而一次性地實現(xiàn)故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個保護裝置利用快速通信協(xié)同動作，共同實現(xiàn)有選擇性的故障隔離，這就是饋線系統(tǒng)保護的基本思想。
四。饋線系統(tǒng)保護基本原理
4.1基本原理
饋線系統(tǒng)保護實現(xiàn)的前提條件如下：
1）快速通信；
2）控制對象是斷路器；
3）終端是保護裝置，而非TTU.
在高壓線路保護中，高頻保護、電流差動保護都是依靠快速通信實現(xiàn)的主保護，饋線系統(tǒng)保護是在多于兩個裝置之間通信的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的區(qū)域性保護?；驹砣缦拢?/p>
參見圖3所示典型系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用斷路器作為分段開關(guān)，如圖A、B、C、D、E、F.對于變電站M，手拉手的線路為A至D之間的部分。變電站N則對應(yīng)于C至F之間的部分。N側(cè)的饋線系統(tǒng)保護則控制開關(guān)A、B、C、D的保護單元UR1至UR7組成。
當(dāng)線路故障F1發(fā)生在BC區(qū)段，開關(guān)A、B處將流過故障電流，開關(guān)C處無故障電流。但出現(xiàn)低電壓。此時系統(tǒng)保護將執(zhí)行步驟：
Step1：保護起動，UR1、UR2、UR3分別起動；
Step2：保護計算故障區(qū)段信息；
Step3：相鄰保護之間通信；
Step4：UR2、UR3動作切除故障；
Step5：UR2重合。如重合成功，轉(zhuǎn)至Step9；
Step6：UR2重合于故障，再跳開；
Step7：UR3在T內(nèi)未測得電壓恢復(fù)，通知UR4合閘；
Step8：UR4合閘，恢復(fù)CD段供電，轉(zhuǎn)至Step10；
Step9：UR3在T時間內(nèi)測得電壓恢復(fù)，UR3重合；
Step10：故障隔離，恢復(fù)供電結(jié)束。
4.2故障區(qū)段信息
定義故障區(qū)段信息如下：
邏輯1：表示保護單元測量到故障電流，
邏輯0：表示保護單元未測量到故障電流，但測量到低電壓。
當(dāng)故障發(fā)生后，系統(tǒng)保護各單元向相鄰保護單元交換故障區(qū)段，對于一個保護單元，當(dāng)本身的故障區(qū)段信息與收到的故障區(qū)段信息的異或為1時，出口跳閘。
為了確保故障區(qū)段信息識別的正確性，在進行邏輯1的判斷時，可以增加低壓閉鎖及功率方向閉鎖。
4.3系統(tǒng)保護動作速度及其后備保護
為了確保饋線保護的可靠性，在饋線的首端UR1處設(shè)限時電流保護，建議整定時間內(nèi)0.2秒，即要求饋線系統(tǒng)保護在200ms內(nèi)完成故障隔離。
在保護動作時間上，系統(tǒng)保護能夠在20ms內(nèi)識別出故障區(qū)段信息，并起動通信。光纖通信速度很快，考慮到重發(fā)多幀信息，相鄰保護單元之間的通信應(yīng)在30ms內(nèi)完成。斷路器動作時間為40ms~100ms.這樣，只要通信環(huán)節(jié)理想即可實現(xiàn)快速保護。
4.4饋線系統(tǒng)保護的應(yīng)用前景
饋線系統(tǒng)保護在很大程度上沿續(xù)了高壓線路縱聯(lián)保護的基本原則。由于配電網(wǎng)的通信條件很可能十分理想。在此基礎(chǔ)之上實現(xiàn)的饋線保護功能的性能大大提高。饋線系統(tǒng)保護利用通信實現(xiàn)了保護的選擇性，將故障識別、故障隔離、重合閘、恢復(fù)故障一次性完成，具有以下優(yōu)點：
（1）快速處理故障，不需多次重合；
（2）快速切除故障，提高了電動機類負(fù)荷的電能質(zhì)量；
（3）直接將故障隔離在故障區(qū)段，不影響非故障區(qū)段；
（4）功能完成下放到饋線保護裝置，無需配電主站、子站配合。
四。系統(tǒng)保護展望
繼電保護的發(fā)展經(jīng)歷了電磁型、晶體管型、集成電路型和微機型。微機保護在擁有很強的計算能力的同時，也具有很強的通信能力。通信技術(shù)，尤其是快速通信技術(shù)的發(fā)展和普及，也推動了繼電保護的發(fā)展。系統(tǒng)保護就是基于快速通信的由多個位于不同位置的保護裝置共同構(gòu)成的區(qū)域行廣義保護。
優(yōu)勢分析
1借用數(shù)字網(wǎng)分布廣，尤其是廣電、聯(lián)通、電信三網(wǎng)資源共享聯(lián)并網(wǎng)后基本實現(xiàn)全面履蓋。同時將節(jié)約大量建網(wǎng)資金。2隨著終端電視產(chǎn)品功能電腦化，對信息上行、下行提供了系統(tǒng)功能開發(fā)基礎(chǔ)。3.廣電數(shù)字網(wǎng)防雷技術(shù)難度和費用顯著降低。4相對而言研發(fā)費用較低。5實現(xiàn)設(shè)想功能后抄表、催費及停、送電人力成本大幅度下降。
