网格计算在广域继电保护中的应用.pdf

第 5卷第4期 沈阳工程学院学报(自然科学版) V0I_5NO．4 2009年 10月 JournalofShenyangInstituteofEngineering(NaturalScience) oct．2009 网格计算在广域继电保护中的应用 巩 娜 ，蔡超豪 (沈阳工程学院 电气工程系，沈阳 110136) 摘 要：网格计算是近年来国际上兴起的一种重要信息技术，介绍 了网格计算的基本概念、发展现状、结构和特点．根据 我 国电力系统的发展状况，展望了网格计算在继电保护中的应用．以广域电流差动保护为例，简要说明了网格计算在保 护 区划分、快速可靠切除故障、克服断路器失灵及拒动中的作用． 关键词 ：广域继电保护；网格计算；大型电网监控；电力网格平台 中图分类号：TM73；TM761 文献标识码：A 文章编号：1673—1603(2009)04—0331～04 随着我国电网 “西电东送 、南北互供、全国联网” 在开发与形成 ．以全球定位系统 (GPS)为基础的 发展战略的实施，我国电网装机容量已达8亿 kW，目 相量测量单元 (PMU)技术导致 了广域测量 系统 前正在加强区域电网结构，促进跨区联网，逐步形成全 (WAMS)的诞生，WAMS可 以同步测量电力系统各 国统一的互联 电网．预计到2020年，我国电网将成为 个节点的电压相量、电流相量 以及各种开关量，时间误 装机容量超过9亿kw、西电东送容量超过 1亿kW 的 差不大于 1 s，为继电保护提供了能同时采集全电网 超大规模全国互联 电网．因此，如何保护、监控大型互 多个节点信息的有效手段．这种能够利用电力系统广 联电网的安全运行，已成为我国电力工作者特别关注 域信息对故障进行快速、可靠、精确地切除，同时分析 的课题． 故障切除对系统安全稳定运行的影响，并采取相应措 施的继电保护，称为广域继电保护． 1 继电保护的发展 2 网格计算 我国继电保护的发展可分为 3个阶段 ¨． 第一阶段为常规保护，是以保护电力系统设备的 网格 (Grid)计算是20世纪9O年代后期发展起来 安全为 目的，区分内部和外部故障，在保护范围内部发 的一种新兴技术 J．它以互联网为依托，借助于网格 生故障时及时切除故障，保证被保护电气元件 (电机、 中间件的支持，将分布于网络上的各种资源加以整合， 变压器 、线路等)的安全． 为使用者提供一套计算资源 ，包括各种计算机、网络通 第二阶段是在保证设备安全的基础上，考虑了继 信能力、数据资料、仪器设备等．互联网可以为人们提 电保护对系统稳定性的影响，采用差动 、距离、微机等 供电子邮件、网页浏览等通信功能，而网格计算却能让 多重保护，进一步提高线路继电保护的动作速度与可 人们使用网络上的计算、存储及其他资源来解决复杂 靠性，并与 自动重合闸配合，以提高系统的暂态稳定 的科学与工程计算问题 ． 性．这种保护模式存在的问题是，由于其设计思想是基 网格计算系统是一个开放、标准的平台，它将位于 于本地信息，其后备保护的配置有很多局限性 ，尤 不同地理位置的各种不同类型的资源联系起来，并使 其是在故障切除后，发生潮流转移时，容易产生后备保 之成为一个有机整体，构建所谓的 “虚拟计算机”，向 护的不合理动作而使故障扩大化 3J．目前，我 国的继 用户提供安全、透明、高效的服务．由于共享资源的分