2024繼電保護(hù)面臨的挑戰(zhàn)與展望報告

主講人介紹裘愉濤Yutao■國家電網(wǎng)首席專家■正高級工程師■全國勞動模范■國網(wǎng)公司繼電保護(hù)專家組成員課題的研究，24次獲得省部級以上科學(xué)技術(shù)獎勵，在國內(nèi)外各類科技期刊上發(fā)表論文80余篇，授權(quán)專利100余項(xiàng)，先后主持或參與編制國家標(biāo)準(zhǔn)10余項(xiàng)，行業(yè)及國網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)30余項(xiàng)。2二保護(hù)全壽命科學(xué)管理技術(shù)三變電站數(shù)字化提升技術(shù)四繼電保護(hù)整定軟件提升六新技術(shù)促進(jìn)保護(hù)發(fā)展適應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展的保護(hù)新原理0故障tt相位相近相位相近故障電流幅值受限故障電流故障電流幅值受限4000相位差大相位差大1-2倍5故障0時刻故障0時刻1.1新型電力系統(tǒng)發(fā)展導(dǎo)致傳統(tǒng)保護(hù)原理不適用保護(hù)工頻變化量距離距離1段5ms20mis25ms波電磁暫態(tài)后期電磁暫態(tài)后期過電磁程暫態(tài)階前期段6國家電網(wǎng)有限公司國家電網(wǎng)有限公司電流幅值受限相角受控影響差動靈敏度、短路附加阻抗影響距離保護(hù)等故障附加網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)電勢≠0,疊加原理失效弱饋、影響電壓判據(jù)門檻影響階段式保護(hù)配合、重合閘、備自投、主變零壓電壓/電勢電壓支撐能力低、系統(tǒng)強(qiáng)度弱配電側(cè)有源阻抗系統(tǒng)阻抗時變非線性影響依賴系統(tǒng)阻抗的保護(hù)序分量負(fù)序抑制、序分量單獨(dú)控制正負(fù)序阻抗差異大且變化頻率諧波、頻率偏移、頻譜寬77一適應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展的保護(hù)新原理國家電網(wǎng)有限公司1.2適應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展的保護(hù)新原理1.2適應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展的保護(hù)新原理能算法等88國家電網(wǎng)有限公司保護(hù)全壽命科學(xué)管理技術(shù)99二保護(hù)全壽命科學(xué)管理技術(shù)2.1保護(hù)全壽命周期管理存在問題2.1保護(hù)全壽命周期管理存在問題情況1:變電站中的設(shè)備和材料具有不同的生命周期，其中一次設(shè)備具備約30年的平均壽命，而二次設(shè)備比如保護(hù)、控制和通信設(shè)備的平均壽命約15年，導(dǎo)致二次設(shè)備在整站生命周期之內(nèi)需要更換。情況2:在全壽命周期中，設(shè)備需要更新、改造和更換/升級。保護(hù)檢修工作量與重要性不匹配各電壓等級保護(hù)數(shù)量不同，但運(yùn)維檢修標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一裝置自檢系統(tǒng)仍不完善裝置芯片和軟件監(jiān)視和定位能力不足快速改造方案不成熟設(shè)備改造會產(chǎn)生較多和長時間的電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險完善繼電保護(hù)智能運(yùn)維檢修體系，涵蓋繼電保護(hù)智能運(yùn)檢在設(shè)計(jì)、檢測、調(diào)試、驗(yàn)收、運(yùn)維檢修和退役報廢等全生命周期各個環(huán)節(jié)，推進(jìn)繼電保護(hù)智能運(yùn)維檢修技術(shù)(DL/T995-2016)鼓)、維改(壓板、定值區(qū)、二保護(hù)全壽命科學(xué)管理技術(shù)2.3多維度裝置自檢技術(shù)深入監(jiān)視到設(shè)備的芯片、板卡、軟件模塊工作狀態(tài)核心目標(biāo)芯片狀態(tài)監(jiān)測回路隱性故障識回路隱性故障識別技術(shù)裝置自檢關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備狀態(tài)信息的識別、輸技術(shù)軟件隱性故障識別技術(shù)基于歷史狀態(tài)曲線、多設(shè)備對比分析的綜合辨識技術(shù)自檢功能使得減少周期性維護(hù)成為可能國家電網(wǎng)有限公司國家電網(wǎng)有限公司更換式改造可實(shí)現(xiàn)不同廠家無縫互換、即插即用標(biāo)準(zhǔn)模塊化改造十置換式改造拆除舊改造后屏柜圖改造后屏柜圖二保護(hù)全壽命科學(xué)管理技術(shù)唯一性安全怒防誤份還原機(jī)制√遠(yuǎn)程驗(yàn)證：遠(yuǎn)程巡視、同源比對、二次回路可視化及設(shè)備版本管理、√軟隔離方式：專用端口，并設(shè)置√遠(yuǎn)程在線傳動：不停電傳動、自動對點(diǎn)變電站數(shù)字化提升技術(shù)變電站數(shù)字化提升技術(shù)智能變電站目前存在ICD、CID、二三變電站數(shù)字化提升技術(shù)全景全息建模由模成圖1數(shù)字化設(shè)計(jì)5調(diào)試運(yùn)維虛實(shí)關(guān)聯(lián)由模成圖C配置工具虛端子配置數(shù)據(jù)集虛端子免配置三變電站數(shù)字化提升技術(shù)C配置工具虛端子配置數(shù)據(jù)集虛端子免配置3.3即插即用方案9高機(jī)保護(hù)無通接9高機(jī)保護(hù)無通接迭代更新選代更斷迭代更新模型構(gòu)建與三變電站數(shù)字化提升技術(shù)迭代更新選代更斷迭代更新模型構(gòu)建與診斷預(yù)測推理虛擬展示輯可篩程現(xiàn)實(shí)展示數(shù)據(jù)形成層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)形成層電電源擬層二次設(shè)備0保護(hù)開0保護(hù)9控制測量9控制測量交流采集開出液液G機(jī)G機(jī)箱vm智能終端>繼電保護(hù)數(shù)字孿生系統(tǒng)IO接口技術(shù)>繼電保護(hù)數(shù)字孿生系統(tǒng)接口建模技術(shù)>保護(hù)裝置系統(tǒng)級測試>保護(hù)新原理開發(fā)命周期管控目標(biāo)。繼電保護(hù)整定軟件繼電保護(hù)整定軟件提升四繼電保護(hù)整定軟件提升44.1整定計(jì)算系統(tǒng)發(fā)展史單機(jī)版單機(jī)版挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)，電網(wǎng)故障形態(tài)發(fā)生了較大變化，對繼電保護(hù)整定計(jì)算提出了新的要求E保護(hù)裝置工作狀態(tài)在線運(yùn)行風(fēng)險辨識國家電網(wǎng)有限公司保護(hù)裝置工作狀態(tài)在線運(yùn)行風(fēng)險辨識國家電網(wǎng)有限公司取代人工輸入仿真修正取代人工輸入仿真修正模版創(chuàng)建模版應(yīng)用學(xué)習(xí)人工經(jīng)驗(yàn)修正邏輯規(guī)則用先進(jìn)算法或人工智能技術(shù)，進(jìn)行在線動態(tài)整定計(jì)算，提供精準(zhǔn)和靈活的保護(hù)方案O4.4實(shí)時運(yùn)行監(jiān)視與參數(shù)調(diào)整在實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的工參數(shù)的調(diào)整，使保護(hù)定值能在各種工況11II1I1■調(diào)整策略推送仿真校驗(yàn)保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)變更整定參數(shù)調(diào)整主動配電網(wǎng)和微電主動配電網(wǎng)和微電網(wǎng)保護(hù)五主動配電網(wǎng)和微電網(wǎng)保護(hù)被動式主動式被動式主動式5.2防孤島保護(hù)優(yōu)化防孤島保護(hù)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障快速解列與滿足電壓/頻率擾動穿越運(yùn)行電壓相位偏移保護(hù)電壓相位偏移保護(hù)頻率變化率保護(hù)電壓/頻率聯(lián)鎖跳閘電壓/頻率聯(lián)鎖跳閘阻抗測量重合閘電網(wǎng)故障時DG快速解列。逆變器內(nèi)置保護(hù)注入信號保護(hù)注入信號保護(hù)五主動配電網(wǎng)和微電網(wǎng)保護(hù)5.3主動探測式配電網(wǎng)保護(hù)5.4配電網(wǎng)集中型區(qū)域保護(hù)5.4配電網(wǎng)集中型區(qū)域保護(hù)區(qū)域控制保護(hù)主站配網(wǎng)主站10kV過流保護(hù)子站配網(wǎng)終端子站維?新技術(shù)促進(jìn)保護(hù)發(fā)展新技術(shù)促進(jìn)保護(hù)發(fā)展①②①②⑨測生成學(xué)習(xí)電網(wǎng)故障原4.電網(wǎng)故障6.1人工智能技術(shù)口人工智能有望在信息數(shù)據(jù)“多”、故障特征“亂”、性能要求“高”的現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中做出卓越的口人工智能能夠從3個方向，提升繼電保護(hù)專業(yè)的自動化水平：在設(shè)備狀態(tài)自動感知方向?qū)崿F(xiàn)狀態(tài)智能感知、在電網(wǎng)故障分析及決策方向?qū)崿F(xiàn)故障智能分析處置、在設(shè)備遠(yuǎn)方維護(hù)方向?qū)崿F(xiàn)智能維護(hù)。⑤構(gòu)建1.硬壓板狀態(tài)圖像1.硬壓板狀態(tài)圖像2.隱性缺陷智能系統(tǒng)智能維護(hù)設(shè)備狀態(tài)自動感知系統(tǒng)智能維護(hù)設(shè)備狀態(tài)自動感知盛人工智能算法(計(jì)算機(jī)視覺、數(shù)據(jù)挖掘、大語言模型、知識圖譜…)心著曲畫共鎮(zhèn)薄金靈群無圈衢無圈壁。重圈電曲分屬電粗分屬國家電網(wǎng)有限公司心著曲畫共鎮(zhèn)薄金靈群無圈衢無圈壁。重圈電曲分屬電粗分屬國家電網(wǎng)有限公司效應(yīng)6.2新型設(shè)備技術(shù)電子武互感器●產(chǎn)品