配電網(wǎng)值得關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域配電網(wǎng)值得關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域1主

要

內(nèi)

容?????配電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和革命面向需求的技術(shù)領(lǐng)域解決結(jié)構(gòu)問(wèn)題的技術(shù)領(lǐng)域儲(chǔ)能帶來(lái)的變化小結(jié)主要內(nèi)容?配電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和革命2配電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)配電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)3配電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)--需求更加可靠

更加高效

更加優(yōu)質(zhì)配電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)--需求更加可靠4配電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)—結(jié)構(gòu)源：分布式電源網(wǎng)：供電能力受到資源條件限制荷：電動(dòng)汽車。。。配電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)—結(jié)構(gòu)源：分布式電源網(wǎng)：供電能力受到資源條件5配電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)—結(jié)構(gòu)源：分布式電源網(wǎng)：供電能力受到資源條件限制荷：電動(dòng)汽車。。。配電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)—結(jié)構(gòu)源：分布式電源網(wǎng)：供電能力受到資源條件6配電網(wǎng)的革命因素儲(chǔ)能技術(shù)配電網(wǎng)的革命因素儲(chǔ)能技術(shù)7面向需求的技術(shù)領(lǐng)域面向需求的技術(shù)領(lǐng)域8對(duì)配電網(wǎng)的要求可靠高效優(yōu)質(zhì)對(duì)配電網(wǎng)的要求可靠高效優(yōu)質(zhì)9提高配電網(wǎng)的可靠性可靠提高配電網(wǎng)的可靠性可靠10影響配電網(wǎng)可靠性的因素比例高

計(jì)

劃

檢

修比例小

設(shè)

備

失

效

比例小

外

力

破

壞故障影響配電網(wǎng)可靠性的因素比例高比例小 比例小11相間短路故障處理?

更加關(guān)注就地智能:繼電保護(hù)、自動(dòng)重合閘、備自投、配電自動(dòng)化開關(guān)?

集中智能配電自動(dòng)化：面向可靠性需求差異化部署三遙、兩遙和故障指示器的數(shù)量和位置信息交互標(biāo)準(zhǔn)化相間短路故障處理?更加關(guān)注就地智能:繼電保護(hù)、自動(dòng)重合閘12單相接地故障處理?

智能接地配電系統(tǒng):熄?。ㄋ矔r(shí)性）：故障相接地（主動(dòng)轉(zhuǎn)移型熄弧原理）選線、定位、隔離（永久性）：

中電阻啟動(dòng)零序反時(shí)限繼電保護(hù)單相接地故障處理?智能接地配電系統(tǒng):熄弧（瞬時(shí)性）：故障相13智能配電開關(guān)不借助通信手段完成故障處理智能配電開關(guān)不借助通信手段完成故障處理14智能配電開關(guān)的作用-1?

故障時(shí)切除短路電流：隔離故障區(qū)域：盡量小供電恢復(fù)：瞬時(shí)性故障全線恢復(fù)，

永久故障最大限度恢復(fù)健全區(qū)域供電繼電保護(hù)

選擇性：盡量接近故障位置，不越級(jí)

迅速性：盡量快切除故障

可靠性：正常時(shí)不動(dòng)作（涌流），故障時(shí)必動(dòng)作?

供電恢復(fù)：

自動(dòng)重合閘、備自投時(shí)序邏輯智能配電開關(guān)的作用-1?故障時(shí)切除短路電流：隔離故障區(qū)域15智能配電開關(guān)的作用-2?

改變運(yùn)行方式：

遙控（可選）：滿足相關(guān)安全要求手動(dòng)（必須）：任何時(shí)刻手動(dòng)優(yōu)先?

采集信息：必備：開關(guān)狀態(tài)常規(guī)：電壓、電流（一般精度）自動(dòng)化裝置相關(guān)信息特殊：計(jì)量核算、參數(shù)辨識(shí)與健康診斷。。。智能配電開關(guān)的作用-2?改變運(yùn)行方式： 遙控（可選）：滿16智能配電開關(guān)的可靠性-1?

本體可靠：

真空滅弧室、固體絕緣?

機(jī)構(gòu)可靠：彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)：

簡(jiǎn)單化永磁機(jī)構(gòu)：

穩(wěn)定性（兼顧合閘、分閘）渦流增速電磁機(jī)構(gòu)：

短時(shí)多次動(dòng)作穩(wěn)定性智能配電開關(guān)的可靠性-1?本體可靠：真空滅弧室、固體17智能配電開關(guān)的可靠性-2?

輔助機(jī)構(gòu)可靠：輔助接點(diǎn)（必備，反映開關(guān)狀態(tài)）

多重化其他（如：反映是否失壓。。。）

多重化?

重要參數(shù)可靠：

繼電保護(hù)整定值

多重化自動(dòng)裝置動(dòng)作邏輯

多重化。。。。。。智能配電開關(guān)的可靠性-2?輔助機(jī)構(gòu)可靠：輔助接點(diǎn)（必備，18智能配電開關(guān)的結(jié)構(gòu)“一二次融合”不意味著“一二次一體”等壽命原則、易維護(hù)原則----不要把可靠性不高的部件配置在開關(guān)本體智能配電開關(guān)的結(jié)構(gòu)“一二次融合”不意味著“一二次一體”等壽命19多重化-1開關(guān)狀態(tài)指示----輔助接點(diǎn)正確率90%多重化-1開關(guān)狀態(tài)指示----輔助接點(diǎn)正確率90%20A對(duì)A錯(cuò)B對(duì)0.810.09B錯(cuò)0.090.01多重化-2AB

多重化：

“兩點(diǎn)遙信”判斷正確率（同時(shí)正確）：81%判斷不清（一對(duì)一不對(duì)）：

18%判斷錯(cuò)誤（均不對(duì)）：

1%A對(duì)A錯(cuò)B對(duì)0.810.09B錯(cuò)0.090.01多重化-2A21ABCP錯(cuò)錯(cuò)錯(cuò)0.001錯(cuò)錯(cuò)對(duì)0.009錯(cuò)對(duì)錯(cuò)0.009錯(cuò)對(duì)對(duì)0.081對(duì)錯(cuò)錯(cuò)0.009對(duì)錯(cuò)對(duì)0.081對(duì)對(duì)錯(cuò)0.081對(duì)對(duì)對(duì)0.729多重化-3ABC

多重化：

“三取二”原則判斷正確率（三取二）：97.2%判斷不清（無(wú)）：

0%判斷錯(cuò)誤：

（二錯(cuò)一對(duì)、三錯(cuò)）2.8%ABCP錯(cuò)錯(cuò)錯(cuò)0.001錯(cuò)錯(cuò)對(duì)0.009錯(cuò)對(duì)錯(cuò)0.009錯(cuò)對(duì)22多重化-4重要參數(shù)的存儲(chǔ)（繼電保護(hù)定值、參數(shù)。。。）：三取二四取三？五取三？五取四？多重化-4重要參數(shù)的存儲(chǔ)（繼電保護(hù)定值、參數(shù)。。。）：三取二23互感器配置?

根據(jù)需要選配：分支、次分支等輕載荷饋線段上開關(guān)：電流互感器只需滿足保護(hù)需求即可電壓互感器只配置斷口干線側(cè)即可主干、大支線等較大載荷饋線段上開關(guān)：電流互感器除滿足保護(hù)需求外還需滿足監(jiān)測(cè)精度電壓互感器需配置斷口兩側(cè)計(jì)量核算點(diǎn)、電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)：互感器精度要求更高

零序互感器：根據(jù)單相接地處理原理的需要配置互感器配置?根據(jù)需要選配：分支、次分支等輕載荷饋線段上開24動(dòng)作速度?

一般：動(dòng)作一致性（個(gè)體間、投運(yùn)時(shí)間）更重要檢測(cè)時(shí)間：傅氏算法（全波可濾除直流、偶次諧波,）20ms傳動(dòng)時(shí)間：繼電器20ms開關(guān)動(dòng)作時(shí)間：10ms~50ms?

特殊：快速動(dòng)作檢測(cè)時(shí)間：快速檢測(cè)3ms傳動(dòng)時(shí)間：電力電子器件0ms開關(guān)動(dòng)作時(shí)間：分：自然過(guò)零，人工過(guò)零，合：<7ms動(dòng)作速度?一般：動(dòng)作一致性（個(gè)體間、投運(yùn)時(shí)間）更重要檢測(cè)25電力電子開關(guān)？?

短期內(nèi)不是必然：一般需求下沒(méi)有必要?

快速開關(guān)？無(wú)論機(jī)械、電力電子開關(guān)，檢測(cè)時(shí)間（3ms）不可少開關(guān)本身動(dòng)作時(shí)間：電力電子開關(guān)隨時(shí)可關(guān)斷（比人工過(guò)零機(jī)械開關(guān)略快、必要性？）?

電力電子開關(guān)存在的問(wèn)題：通態(tài)損耗大：常合應(yīng)用不可取，常分應(yīng)用可考慮可靠性差、造價(jià)高電力電子開關(guān)？?短期內(nèi)不是必然：一般需求下沒(méi)有必要?26繼電保護(hù)?

相間短路保護(hù)：三段式電流保護(hù)：d(3)和d(2)兩套整定值實(shí)際使用時(shí)，可以整定為純級(jí)差配合或兩段式配合?

小電阻接地系統(tǒng)單相接地保護(hù)：反時(shí)限電流保護(hù)：照顧一定的過(guò)渡電阻范圍繼電保護(hù)?相間短路保護(hù)：三段式電流保護(hù)：d(3)和d(227自動(dòng)重合閘斷口一側(cè)帶電后延時(shí)重合閘后加速保護(hù)多次重合（根據(jù)需要）自動(dòng)重合閘斷口一側(cè)帶電后延時(shí)重合閘多次重合（根據(jù)需要）28繼電保護(hù)+自動(dòng)重合閘仍解決不了下列問(wèn)題：1）故障區(qū)域隔離2）永久性故障下，故障區(qū)域下游健全區(qū)域恢復(fù)供電

就地智能饋線自動(dòng)化開關(guān)繼電保護(hù)+自動(dòng)重合閘仍解決不了下列問(wèn)題：1）故障區(qū)域隔離2）29就地智能饋線自動(dòng)化開關(guān)-11）變電站出線重合器的兩次重合閘延時(shí)時(shí)間15秒、5秒可以縮短。2）分段器失壓后宜保持1秒再分閘。3）X-時(shí)限、XL-時(shí)限、Y-時(shí)限太長(zhǎng)4）要求同一時(shí)刻只允許一臺(tái)開關(guān)合閘導(dǎo)致故障處理時(shí)間太長(zhǎng)。5）自身功耗大、不能開斷短路電流。。。“東芝模式”非常成熟，但是上世紀(jì)80年代技術(shù)，存在很大改進(jìn)空間：就地智能饋線自動(dòng)化開關(guān)-11）變電站出線重合器的兩次重合閘延30小電流接地系統(tǒng)單相接地處理-1單相接地故障選線：

各條線路之間特征比較單相接地故障定位：各區(qū)域入點(diǎn)和出點(diǎn)特征比較單相接地選線和定位是一回事：小電流接地系統(tǒng)單相接地處理-1單相接地故障選線：?jiǎn)蜗嘟拥毓收?1小電流接地系統(tǒng)單相接地處理-2外加信號(hào)法：S注入法多頻導(dǎo)納法殘流增量法中電阻法小電流接地系統(tǒng)單相接地處理-2外加信號(hào)法：S注入法多頻導(dǎo)納法32

小電流接地系統(tǒng)單相接地處理-3故障穩(wěn)態(tài)信號(hào)法（不外加）：工頻零序電流比幅法工頻零序電流比相法諧波分量法（減弱消弧線圈）

零序方向法

。。。。。。仍具有可行性：1）分支、用戶線“看門狗”2）改善互感器傳變特性3）多量程數(shù)據(jù)采集4）信號(hào)處理技術(shù) 小電流接地系統(tǒng)單相接地處理-3工頻零序電流比幅法仍具有可行33

小電流接地系統(tǒng)單相接地處理-4故障暫態(tài)信號(hào)法（不外加）：首半波法（只測(cè)

Io）行波法(測(cè)距法、極性法）

。。。。。。1）信號(hào)大

相電流突變法（只測(cè)

Io）

2）存在時(shí)間短參數(shù)識(shí)別法（需測(cè)

Io、Uo）3）高頻4）消弧線圈影響很小 小電流接地系統(tǒng)單相接地處理-4首半波法（只測(cè)Io）行波34

有特征

測(cè)點(diǎn)（入點(diǎn)）

測(cè)點(diǎn)

（出點(diǎn)）

測(cè)點(diǎn)

無(wú)特征（出點(diǎn)）小電流接地系統(tǒng)單相接地處理-5

配電網(wǎng)單相接地區(qū)域定位判據(jù)

無(wú)特征 有特征 測(cè)點(diǎn)小電流接地系統(tǒng)單相接地處理-535負(fù)序電流法：負(fù)序電流較大

小電流接地系統(tǒng)單相接地處理-6

“特征”

：參數(shù)辨識(shí)法：辨識(shí)出電容為負(fù)相電流突變法：至少一相電流突變量與其他兩項(xiàng)差異明顯首半波法：?jiǎn)蜗嘟拥仉娏魇装氩O性相反傳送到主站去進(jìn)行零序?qū)Ъ{法：測(cè)量導(dǎo)納為負(fù)零序電流有功分量法：零序電流有功分量較大諧波分量法：5次諧波較大且極性相反

沒(méi)有必要進(jìn)行工頻零序電流比幅法：

工頻零序電流幅值較大中電阻并入法：工頻零序電流幅值較大殘流增量法：工頻零序電流幅值較大負(fù)序電流法：負(fù)序電流較大 小電流接地系統(tǒng)單相接地處理-6傳送36?

在重合器與電壓-時(shí)間型分段器配合方案中，對(duì)重合器增加單相接地選線跳閘功能，對(duì)重合器和分段器增加零序電壓閉鎖功能，就可以實(shí)現(xiàn)單相接地故障自動(dòng)隔離。自動(dòng)化開關(guān)協(xié)調(diào)配合單相接地處理小電流接地系統(tǒng)單相接地處理-7?在重合器與電壓-時(shí)間型分段器配合方案中，對(duì)重合器增加37?

可靠熄弧----及時(shí)熄弧，大部分單相接地可自愈----電弧持續(xù)存在會(huì)引起嚴(yán)重后果消弧線圈只能補(bǔ)償工頻容性電流，而實(shí)際通過(guò)接地點(diǎn)包含大量的高頻電流及阻性電流，有時(shí)消弧線圈不能有效熄滅電弧。選線和定位并非單相接地故障處理全部?jī)?nèi)容?可靠熄弧----及時(shí)熄弧，大部分單相接地可自愈消弧線圈只38智能接地配電系統(tǒng)智能接地裝置選線、定位裝置（主動(dòng)轉(zhuǎn)移型消弧裝置）DAS智能接地配電系統(tǒng)智能接地裝置選線、定位裝置（主動(dòng)轉(zhuǎn)移型消弧裝39

判斷單相接地發(fā)生

單相接地選相

母線故障相短時(shí)金屬性接地（強(qiáng)制熄?。┧矔r(shí)性故障（電弧不復(fù)燃）

永久性故障（電弧復(fù)燃）（恢復(fù)正常方式）

中性點(diǎn)脈沖中電阻接地選線、定位、隔離 判斷單相接地發(fā)生（恢復(fù)正常方式） 中性點(diǎn)脈沖中電阻接地40智能接地裝置（變電站內(nèi)）分相操作接地開關(guān)

中電阻

20消弧線圈智能接地裝置分相操作接地開關(guān) 中電阻41選相、控制故障相金屬性接地消弧線圈選相、控制故障相金屬性接地消弧線圈42選相、控制故障相金屬性接地熄滅電弧消弧線圈選相、控制故障相金屬性接地消弧線圈43斷開故障相金屬性接地瞬時(shí)性故障（恢復(fù)正常）消弧線圈斷開故障相金屬性接地消弧線圈44斷開故障相金屬性接地永久性故障（電弧復(fù)燃）消弧線圈斷開故障相金屬性接地消弧線圈45中性點(diǎn)投中電阻倍增零序電流消弧線圈中性點(diǎn)投中電阻消弧線圈46

常規(guī)零序電流保護(hù)啟動(dòng)

（反時(shí)限、定時(shí)限）消弧線圈0T2T 常規(guī)零序電流保護(hù)啟動(dòng)0T2T47

常規(guī)零序電流保護(hù)動(dòng)作消弧線圈0T跳閘2T

返回 常規(guī)零序電流保護(hù)動(dòng)作0T跳閘2T返回48

中性點(diǎn)中電阻

退出消弧線圈0T跳閘2T

返回 中性點(diǎn)中電阻退出0T跳閘2T返回49關(guān)鍵技術(shù)：接地軟開關(guān)?

解決選相錯(cuò)誤問(wèn)題?

抑制暫態(tài)過(guò)程：

硬合：高頻暫態(tài)過(guò)程，

保護(hù)誤動(dòng)硬分：低頻暫態(tài)過(guò)程

誤判永久性接地故障X相K1K2R損壞電壓互感器

K關(guān)鍵技術(shù)：接地軟開關(guān)?解決選相錯(cuò)誤問(wèn)題硬分：低頻暫態(tài)過(guò)50提升運(yùn)維水平的技術(shù)?

帶電檢測(cè)?

不停電作業(yè)?

專用修復(fù)裝備：如：電纜故障修復(fù)裝備?

非接觸式巡檢：如：數(shù)字望遠(yuǎn)鏡、紅外、聲指紋。。。提升運(yùn)維水平的技術(shù)?帶電檢測(cè)?不停電作業(yè)?專用修復(fù)51提高配電網(wǎng)的效率高效提高配電網(wǎng)的效率高效52高效

≠

降損?

節(jié)能與降損技術(shù)如：分布式電源能大部分本地消納則降損大部分需遠(yuǎn)程消納則反而增大損耗?

提高資產(chǎn)利用率相關(guān)技術(shù)如：將可靠性、電壓偏差等指標(biāo)作為資源充分利用如：模式化接線提高供電能力。。。高效≠降損?節(jié)能與降損技術(shù)如：分布式電源能大部分本地消53提高配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)提高配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)54

渦流增速快速機(jī)械開關(guān)?

一般開關(guān)：幾十毫秒

檢測(cè)時(shí)間：傅氏算法（全波可濾除直流、偶次諧波,）20ms

傳動(dòng)時(shí)間：繼電器20ms

開關(guān)動(dòng)作時(shí)間：10ms~50ms?

快速開關(guān)：幾毫秒（周波開斷）

檢測(cè)時(shí)間：快速檢測(cè)3ms

傳動(dòng)時(shí)間：電力電子器件0ms開關(guān)動(dòng)作時(shí)間：分：自然過(guò)零<3ms，人工過(guò)零<1ms，合：<7ms 渦流增速快速機(jī)械開關(guān)開關(guān)動(dòng)作時(shí)間：分：自然過(guò)零<3ms，55?

無(wú)損深度限流：解決用戶側(cè)故障時(shí)電壓暫降引起敏感負(fù)荷脫網(wǎng)問(wèn)題?

快速切換：解決電網(wǎng)側(cè)故障時(shí)電壓暫降導(dǎo)致重要負(fù)荷供電不連續(xù)問(wèn)題?

快速保護(hù)：解決故障時(shí)脆弱設(shè)備保護(hù)問(wèn)題利用快速開關(guān)解決優(yōu)質(zhì)供電問(wèn)題?無(wú)損深度限流：解決用戶側(cè)故障時(shí)電壓暫降引起敏感負(fù)荷脫?56解決結(jié)構(gòu)問(wèn)題的技術(shù)領(lǐng)域解決結(jié)構(gòu)問(wèn)題的技術(shù)領(lǐng)域57?

對(duì)短路電流的影響：與來(lái)自主網(wǎng)的短路電流相差很大容易區(qū)分，對(duì)傳統(tǒng)繼電保護(hù)和故障定位判據(jù)影響不大。?

對(duì)電壓穩(wěn)定性的影響：沒(méi)有影響?

諧波問(wèn)題：影響很小?

電壓偏差與電壓波動(dòng)：制約消納主要問(wèn)題源：并網(wǎng)分布式電源的影響?對(duì)短路電流的影響：與來(lái)自主網(wǎng)的短路電流相差很大容易區(qū)分，58?

遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)控制方式：需借助高速可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，可靠性差，建設(shè)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用大。?

分布式電源本地控制：不需要借助通信手段，簡(jiǎn)單可靠，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單?

利用分布式電源作為無(wú)功資源解決電壓?jiǎn)栴}：連續(xù)可調(diào)、可容性可感性、沒(méi)有自然資源時(shí)仍可發(fā)出無(wú)功，變害為寶關(guān)注：分布式電源的本地控制?遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)控制方式：需借助高速可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，可靠性差，建59?

簡(jiǎn)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)：典型網(wǎng)架?

開環(huán)運(yùn)行：花瓣/雙花瓣網(wǎng)閉環(huán)運(yùn)行不如雙射/對(duì)射網(wǎng)開環(huán)運(yùn)行加備自投?

合理分段、恰當(dāng)聯(lián)絡(luò)：消除無(wú)效聯(lián)絡(luò)?

模式化接線提高供電能力：“手拉手”：最大利用率50%

2分段2聯(lián)絡(luò)：最大利用率67%

3分段3聯(lián)絡(luò)：最大利用率75%網(wǎng)：網(wǎng)架優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)?簡(jiǎn)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)：典型網(wǎng)架?開環(huán)運(yùn)行：花瓣/雙花瓣網(wǎng)閉環(huán)運(yùn)60恰當(dāng)聯(lián)絡(luò)abcabcabc恰當(dāng)聯(lián)絡(luò)aaa61?

不要一步到位，先解決主要矛盾?

新建區(qū)域可靠性是主要矛盾，首先實(shí)現(xiàn)環(huán)狀網(wǎng)?

滿足

N-1準(zhǔn)則留有余量、逐步升級(jí)?不要一步到位，先解決主要矛盾?新建區(qū)域可靠性是62?

一段時(shí)期后,

若隨著負(fù)荷增加

N-1準(zhǔn)則不能滿足,即供電能力成為主要矛盾?

對(duì)于架空網(wǎng)：升級(jí)為多分段多聯(lián)絡(luò)網(wǎng)（按負(fù)荷均等原則調(diào)整分段開關(guān)、增加聯(lián)絡(luò)線和開關(guān)）提升供電能力（20000kVA30000kVA）留有余量、逐步升級(jí)?一段時(shí)期后,若隨著負(fù)荷增加N