智能電網與電子式互感器及電力一次設備在線監(jiān)測

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

文獻[1]指出，電網自愈功能的目標是：“實時評價電力系統(tǒng)行為，應對電力系統(tǒng)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個方面。”

2.2電子式互感器

(1)自愈性智能電網對電子式互感器的要求

自愈性智能電網要求高速和高準確度的PMU，這樣才能高準確度進行電網運行參數(如I、δI、 U、δU、cosφ、f、P、Q )的測量, 監(jiān)控電網的運行。目前常規(guī)電磁式電流互感器鐵芯在電力系統(tǒng)故障狀態(tài)下的鐵芯飽和及磁滯回線，會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的安全穩(wěn)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、體積、質量和價格都隨電壓等級的升高而越來越大;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)能克服上述缺點并滿足智能電網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的安全可靠和經濟運行提供關鍵的基礎。它也是電力一次、二次設備的完美結合，解決了電網自動化發(fā)展的“瓶頸”?，F代化大電網的安全穩(wěn)定控制技術也急需滿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，而是現代化大電網安全穩(wěn)定運行的需求。

電網的安全運行要求電力設備安全可靠。而據統(tǒng)計，電網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(jié)，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一次的重要主設備，它們擔負著電網的精確“測量和計量”，以及故障“監(jiān)測”的作用。要求量測的電網運行參數高度精確;裝置本身應具有相當的可靠性。它是為智能電網、數字化繼電保護、電網實時PMU、WAMS、電網快速狀態(tài)估計、電網暫態(tài)穩(wěn)定監(jiān)控、特高壓輸電線路的電暈測量、電網實時經濟調度、諧波在電網中的應用、電網輸電阻塞的緩解(美國)、解決輸電走廊問題的分相輸電技術、實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

國際電工委員會和國內標準化組織近年來也相應頒布了有關協(xié)議和標準以作為指導。IEC61850協(xié)議是變電站自動化系統(tǒng)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品化是建設智能電網的堅實基礎。IEC 61850-5-13規(guī)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(tǒng)有關參數值的指標，是變電站自動化系統(tǒng)的設計，電子式互感器及IED的性能研制和生產以及電力部門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日起實施。[3]