裝母線保護有什么原則

在信息化與互聯網的時代，虛擬電廠是一個好概念和好故事。虛擬電廠將分布式電源、電力用戶、儲能、電動汽車等資源聚合起來，通過協調優化控制，既滿足用戶自身用能需求，又參與電力系統運行、電力市場交易，是傳統意義上單純的生產者或消費者向“產消者"過渡，可避免各類資源聚合前在市場上單獨運作帶來的供電不平衡、不安全風險和資源利用效率不高的問題。虛擬電廠聚合資源、優化控制、智慧物聯的特征，深刻契合了信息時代共享交互的本質，成為傳統能源行業“高位嫁接"信息通信賽道的新生力量，為重塑能源生態拓展了更大的想象空間。

但一個好故事要寫出好前景，需要在產業探路和市場錘煉中不斷地闖關奪隘，而有關虛擬電廠的這個故事，在中國的市場中剛剛起筆，便被諸多期盼與揣測所環繞，以致遮蔽了其真實的發展現狀。前沿技術和新興產業的戰略布局是一項長期任務，絕非朝夕之功可成就。當前，虛擬電廠的應用仍然停留在研究示范的層面，商業模式、技術路徑、成本收益、應用場景等諸多核心問題尚未解決。本刊記者圍繞虛擬電廠的發展專訪中國電力企業聯合會常務副理事長、黨委書記楊昆，厘清當前外界對于虛擬電廠的認識誤區，深入探討虛擬電廠在能源轉型格局中應有的角色與定位，并以成長性眼光看待虛擬電廠的發展潛力與價值邊界。

裝母線保護有什么原則

發電廠和變電所的母線是電力系統中的一個重要組成元件，當母線上發生故障時，將使連接在故障母線上的所有元件在修復故障故障母線期間，或轉換到另一組沒故障的母線上運行以前被迫停電。一般說來，不采用專門的母線保護，而利用供電元件的保護裝置就可以把母線故障切除。此外，在電力系統中樞紐變電所的母線上故障時，還可能引起系統穩定的破壞，造成嚴重的后果。當雙母線同時運行或母線分段單母線時，供電元件的保護裝置則不能保證有選擇性地切除故障母線，因此應裝設專門的母線保護,具體情況如下：
      1、110KV及以上的單母線，固線器，重要發電廠的35KV母線或高壓側為110KV及以上的重要降壓變電所的35KV母線，按照裝設全線速動保護的要求必須快速切除母線上的故障時，應裝設專用的母線保護。為滿足速動性和選擇性的要求，母線保護都是按差動原理構成的。所以不管母線上元件有多少，實現差動保護的基本原則仍是適用的，即：
     （1）當母線上發生故障時，所有與電源連接元件都向故障點供給短路電流，而在供電給負荷的連接元件中電流等于零，因此，I總=Id。
     （2）在正常運行以及母線范圍以外故障時，在母線上所有連接元件中，流入的電流和流出的電流相等，或表示為I總=0。
     （3）如從每個連接元件中電流的相位來看，則在正常運行以及外部故障時，至少有一個元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的，具體地說，就是電流流入的元件和電流流出的元件這兩者的相位相反。而當母線故障時，除電流等于零的元件以外，其它元件中的電流則是同相位的。
      2、在110KV及以上的雙母線和分段單母線上，為保證有選擇性地切除任一組（或段）母線上所發生的故障，而另一組（或段）沒故障的母線槽仍能繼續進行，應裝設專門的母線保護。

虛擬電廠這一概念提出已有十余年，近期突然火爆出圈，其背后固然不乏資本市場炒作因素，卻也真實暴露了當前困擾能源電力發展的痛點。

“虛擬電廠近期受到社會廣泛關注，主要有兩方面的原因，一是虛擬電廠是緩解高峰時期電力供需矛盾的一種有效手段，二是各地加大了對虛擬電廠的重視程度。"楊昆表示。

今年迎峰度夏期間，持續干旱高溫天氣導致各地用電需求攀升，同時降水不足導致水電出力受限，四川、上海、浙江等地面臨緊張嚴峻的電力供應形勢。虛擬電廠能夠在供電緊張時通過調配電源、用戶、儲能側資源，一定程度地起到削峰填谷作用，緩解用電高峰電力供需矛盾。今年初，能源主管部門發布了《“十四五"現代能源體系規劃》，明確鼓勵開展各類虛擬電廠項目示范應用。北京、天津、上海等10余省市也相繼發布“十四五"能源電力發展規劃及碳達峰實施方案，均對發展虛擬電廠提出明確要求。

楊昆表示，虛擬電廠的興起，一定程度上反映了當前我國電力系統調節能力不足、保供壓力大等問題。近年來新能源持續快速發展，但其固有的隨機性、波動性、間歇性特征，使其接入電力系統比例漸高后，增加了系統調節壓力；另外，一些地方受來水、溫度等氣象方面的影響，用電形勢緊張。

我國調節電源比重低，抽水蓄能、調峰氣電等傳統調節電源裝機占比一直維持在6%左右，遠低于西班牙、德國、美國等國家；煤電機組受價格機制的影響，調峰潛力挖掘受到限制。當前，系統調節能力難以適應更大規模新能源發展需要，迫切需要有機整合源、網、荷、儲各類調節資源，*政策機制，為系統持續穩定運行提供支撐。

在電力系統調節壓力不斷加劇的局面下，傳統火電、燃氣機組、抽水蓄能、新型儲能等同步發力，但相對于以上更加成熟、更具確定性的調節手段，布局虛擬電廠，仍然有其不可以替代的戰略意義和長遠價值。

楊昆表示，發展虛擬電廠，一是能夠使系統調節資源更加豐富多元。傳統的抽水蓄能、靈活煤電、燃氣機組、新型儲能等調節手段主要在電源側。相關數據顯示，我國可控負荷規模在5000萬千瓦以上，用戶側儲能規模超過100萬千瓦，電動汽車保有量接近1000萬輛，并且這些資源還在快速發展期。虛擬電廠可充分聚合各環節資源，為系統提供更豐富的調節手段。二是能夠為分布式能源規模化利用提供技術支撐。我國分布式能源以分布式光伏為主。截至2021年底，我國分布式光伏裝機達到1.1億千瓦，約占全部并網光伏的三分之一。由于分布式新能源直接并入配電網，難以通過常規手段來調控。采用虛擬電廠技術可精細管控大量分布式能源，使其對外作為一個整體，為其參與調峰調頻等輔助服務市場，以及為其參與電能量市場創造了技術條件。三是能夠降低系統運行成本。據測算，若通過新建火電機組、抽水蓄能或新型儲能設施等手段實現電力系統削峰填谷，滿足全國5%的峰值負荷（全年累計不足50小時）需要投資4000億元。比較而言，建一座虛擬電廠的成本僅為興建實體電廠的1/7～1/5。通過虛擬電廠以代價更低的方式實現電力平衡，有利于構建智能高效的新型電力系統。

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