智能電網(wǎng)與電子式互感器及電力一次設備在線(xiàn)監測

為此， 在PMU /WAMS的基礎上就能實(shí)現包括暫態(tài)穩定性、電壓穩定性和頻率穩定性在內的動(dòng)態(tài)安全評估。當電網(wǎng)出現危機之前就能立即提出網(wǎng)絡(luò )重構、調整保護定值和穩定補救等安全對策。[1]

文獻[1]指出，電網(wǎng)自愈功能的目標是：“實(shí)時(shí)評價(jià)電力系統行為，應對電力系統可能發(fā)生的各種事件組合、防止大面積停電，并快速從緊急狀態(tài)恢復到正常狀態(tài)。其實(shí)現方法，可概括為快速仿真決策、協(xié)調/自適應控制和分布能源(DER, Distributed Energy Resource)集成等3個(gè)方面。”

2.2電子式互感器

(1)自愈性智能電網(wǎng)對電子式互感器的要求

自愈性智能電網(wǎng)要求高速和高準確度的PMU，這樣才能高準確度進(jìn)行電網(wǎng)運行參數(如I、δI、 U、δU、cosφ、f、P、Q )的測量, 監控電網(wǎng)的運行。目前常規電磁式電流互感器鐵芯在電力系統故障狀態(tài)下的鐵芯飽和及磁滯回線(xiàn)，會(huì )引起電流測量極其不準確。從而使PMU/ WAMS的測量也不準確，嚴重威脅現代化電網(wǎng)的安全穩定運行，增加了繼保裝置的復雜性;抗電磁干擾能力減弱;絕緣技術(shù)、體積、質(zhì)量和價(jià)格都隨電壓等級的升高而越來(lái)越大;運輸、安裝和維護困難;量測受頻率影響;變電站占地大，成本高等。為此，有必要研發(fā)能克服上述缺點(diǎn)并滿(mǎn)足智能電網(wǎng)要求的新型電子式電流互感器。

這種新型電子式電流互感器要求既快速又高度準確，并將為現代化大電網(wǎng)的安全可靠和經(jīng)濟運行提供關(guān)鍵的基礎。它也是電力一次、二次設備的完美結合，解決了電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展的“瓶頸”?，F代化大電網(wǎng)的安全穩定控制技術(shù)也急需滿(mǎn)足要求的電子式互感器的出現。因此電子式互感器不是一般的對電磁式互感器的升級換代，而是現代化大電網(wǎng)安全穩定運行的需求。

電網(wǎng)的安全運行要求電力設備安全可靠。而據統計，電網(wǎng)中的電力設備平均每年有1/3的事故都是因為互感器所致，如雷電季節，打雷或閃電都有可能導致互感器爆炸或燃燒。電子式互感器的使用將大大減少這方面的事故。

電子式互感器是電網(wǎng)一次的重要主設備，它們擔負著(zhù)電網(wǎng)的精確“測量和計量”，以及故障“監測”的作用。要求量測的電網(wǎng)運行參數高度精確;裝置本身應具有相當的可靠性。它是為智能電網(wǎng)、數字化繼電保護、電網(wǎng)實(shí)時(shí)PMU、WAMS、電網(wǎng)快速狀態(tài)估計、電網(wǎng)暫態(tài)穩定監控、特高壓輸電線(xiàn)路的電暈測量、電網(wǎng)實(shí)時(shí)經(jīng)濟調度、諧波在電網(wǎng)中的應用、電網(wǎng)輸電阻塞的緩解(美國)、解決輸電走廊問(wèn)題的分相輸電技術(shù)、實(shí)現準確的故障測距和緊湊型一次智能設備等提供可靠保證。對現代電網(wǎng)運行和設備革命發(fā)揮重要的作用。因此，要求它必須具有高準確性、快速數據傳輸的高性能。

(2)電子式互感器的國際標準和國家標準

國際電工委員會(huì )和國內標準化組織近年來(lái)也相應頒布了有關(guān)協(xié)議和標準以作為指導。IEC61850協(xié)議是變電站自動(dòng)化系統建設的依據。完全符合IEC61850協(xié)議的一次和二次數字化設備的研制和產(chǎn)品化是建設智能電網(wǎng)的堅實(shí)基礎。IEC 61850-5-13規定了變電站內智能電子設備(IED，Intelligent Electronic Device)的同步標準以及電力系統有關(guān)參數值的指標，是變電站自動(dòng)化系統的設計，電子式互感器及IED的性能研制和生產(chǎn)以及電力部門(mén)招標必須依據的標準。IEC60044-7/8標準也是電子式互感器制造檢測和招標應遵循的標準。我國于2007年1月正式頒布等同于IEC60044-7/8的國家標準 GT20840-7/8，并于2007年8月1日起實(shí)施。[3]