智能電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)有哪些應(yīng)用?哪些因素影響智能電網(wǎng)繼電保護(hù)?
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在這篇文章中,小編將為大家?guī)?lái)智能電網(wǎng)的相關(guān)報(bào)道。如果你對(duì)本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、智能電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施(例如故障檢測(cè)器),能源運(yùn)營(yíng)商可以經(jīng)濟(jì)高效地構(gòu)建智能電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
將傳統(tǒng)設(shè)備連接到智能電網(wǎng)IoT應(yīng)用程序,電力公司可以:
1)實(shí)時(shí)推送數(shù)據(jù)–依賴于集中式的數(shù)據(jù)輪詢會(huì)導(dǎo)致大量延遲和擴(kuò)展能力有限。許多IIoT網(wǎng)關(guān)在本地輪詢數(shù)據(jù)并創(chuàng)建可以與傳統(tǒng)SCADA系統(tǒng)以及基于云的平臺(tái)進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)模型,以利用現(xiàn)代Web服務(wù)。
2)利用蜂窩基礎(chǔ)架構(gòu)–IIoT網(wǎng)關(guān)允許電網(wǎng)監(jiān)控設(shè)備利用蜂窩連接性,與多個(gè)后端或云系統(tǒng)形成安全連接。
3)通過(guò)低功耗傳感器增強(qiáng)傳感–IIoT網(wǎng)關(guān)可以從舊協(xié)議(例如DNP3或更新的云協(xié)議)轉(zhuǎn)換LPWAN傳感器數(shù)據(jù)。
4)利用云–隨著分布式電網(wǎng)變得越來(lái)越復(fù)雜,需要管理更多設(shè)備,IIoT網(wǎng)關(guān)能夠連接到基于云的基礎(chǔ)架構(gòu),并通過(guò)云管理的儀表板與用戶共享實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和分析。
5)增強(qiáng)的電網(wǎng)安全性–傳統(tǒng)的電網(wǎng)監(jiān)視系統(tǒng)(通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)連接時(shí))容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊。它們?nèi)狈?qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)安全功能,因?yàn)閭鹘y(tǒng)協(xié)議在設(shè)計(jì)時(shí)并未考慮到現(xiàn)代威脅。IIoT網(wǎng)關(guān)可以使用最新的安全方法來(lái)最大程度地降低安全風(fēng)險(xiǎn),并更新和修補(bǔ)安全功能以適應(yīng)不斷變化的網(wǎng)絡(luò)安全威脅。
二、智能電網(wǎng)中影響繼電保護(hù)的因素
智能電網(wǎng)繼電保護(hù)在原理上與常規(guī)微機(jī)保護(hù)差別不大,其主要發(fā)展在于保護(hù)二次回路變化。保護(hù)二次回路運(yùn)用了一系列影響智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)和因素,例如基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)和電子式互感器的應(yīng)用、智能一次設(shè)備的出現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用及自動(dòng)化系統(tǒng)總體架構(gòu)。這幾個(gè)因素實(shí)際上互相關(guān)聯(lián),不能割裂,以下作詳細(xì)介紹。
1.IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)
IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)本身并非繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),但由于該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)變電站功能架構(gòu)、通信體系和自動(dòng)化系統(tǒng)帶來(lái)巨大變化及其廣泛影響力,繼電保護(hù)不可避免受到其深刻影響。
2.電子式互感器
電子式互感器是國(guó)際電工委員會(huì)對(duì)各種新型非常規(guī)或半常規(guī)、光電轉(zhuǎn)換原理或電磁感應(yīng)原理電流互感器或電壓互感器的統(tǒng)稱。其對(duì)繼電保護(hù)的影響主要體現(xiàn)在以下幾方面:a) 互感器傳變性能的提升,主要是抗飽和能力提升,改善繼電保護(hù)的工作條件;b) 互感器輸出信號(hào)數(shù)字化,引起保護(hù)裝置采樣方式的變化;c) 采樣環(huán)節(jié)的移出,使得保護(hù)裝置自身不能控制采樣時(shí)刻,測(cè)量頻率跟蹤方法只能采用軟件算法。
從智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的實(shí)施情況來(lái)看,后兩方面對(duì)繼電保護(hù)的影響更為明顯。
3.一次設(shè)備智能化
智能一次設(shè)備中,對(duì)繼電保護(hù)影響最大的是智能斷路器。目前斷路器智能化的實(shí)現(xiàn)方式為:傳統(tǒng)斷路器+智能終端。智能終端的出現(xiàn)帶來(lái)以下變化:a) 改變了斷路器操作方式,斷路器操作箱回路及繼電器被數(shù)字化、智能化,功能通過(guò)軟件邏輯實(shí)現(xiàn);b) 保護(hù)裝置的跳合閘輸出方式和閉鎖、啟動(dòng)信號(hào)輸入方式均由常規(guī)硬接點(diǎn)、電纜連接改變?yōu)閿?shù)字信號(hào),通過(guò)光纖、以太網(wǎng)交換機(jī)連接。
4.網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
智能變電站將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入自動(dòng)化系統(tǒng),出現(xiàn)了站控層/間隔層網(wǎng)絡(luò)和過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)。其中,過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)包括GOOSE網(wǎng)和SV網(wǎng),GOOSE網(wǎng)主要用于保護(hù)裝置之間的聯(lián)閉鎖信息交互、保護(hù)裝置與智能終端跳合閘命令傳遞和開關(guān)位置信息采集;SV網(wǎng)用于傳輸電氣量采樣值。不難看出,過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況對(duì)保護(hù)裝置保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)具有重要影響。
5.自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)
作為自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)的一個(gè)組成部分,繼電保護(hù)受體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響較大。體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅影響保護(hù)裝置的接口要求,更重要的是從整體上影響保護(hù)裝置配置、功能實(shí)現(xiàn)方式、運(yùn)維方式及運(yùn)行安全、可靠性。
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