装母线保护有什么原则

在信息化与互联网的时代，虚拟电厂是一个好概念和好故事。虚拟电厂将分布式电源、电力用户、储能、电动汽车等资源聚合起来，通过协调优化控制，既满足用户自身用能需求，又参与电力系统运行、电力市场交易，是传统意义上单纯的生产者或消费者向“产消者"过渡，可避免各类资源聚合前在市场上单独运作带来的供电不平衡、不安全风险和资源利用效率不高的问题。虚拟电厂聚合资源、优化控制、智慧物联的特征，深刻契合了信息时代共享交互的本质，成为传统能源行业“高位嫁接"信息通信赛道的新生力量，为重塑能源生态拓展了更大的想象空间。

但一个好故事要写出好前景，需要在产业探路和市场锤炼中不断地闯关夺隘，而有关虚拟电厂的这个故事，在中国的市场中刚刚起笔，便被诸多期盼与揣测所环绕，以致遮蔽了其真实的发展现状。前沿技术和新兴产业的战略布局是一项长期任务，绝非朝夕之功可成就。当前，虚拟电厂的应用仍然停留在研究示范的层面，商业模式、技术路径、成本收益、应用场景等诸多核心问题尚未解决。本刊记者围绕虚拟电厂的发展专访中国电力企业联合会常务副理事长、党委书记杨昆，厘清当前外界对于虚拟电厂的认识误区，深入探讨虚拟电厂在能源转型格局中应有的角色与定位，并以成长性眼光看待虚拟电厂的发展潜力与价值边界。

装母线保护有什么原则

发电厂和变电所的母线是电力系统中的一个重要组成元件，当母线上发生故障时，将使连接在故障母线上的所有元件在修复故障故障母线期间，或转换到另一组没故障的母线上运行以前被迫停电。一般说来，不采用专门的母线保护，而利用供电元件的保护装置就可以把母线故障切除。此外，在电力系统中枢纽变电所的母线上故障时，还可能引起系统稳定的破坏，造成严重的后果。当双母线同时运行或母线分段单母线时，供电元件的保护装置则不能保证有选择性地切除故障母线，因此应装设专门的母线保护,具体情况如下：
      1、110KV及以上的单母线，固线器，重要发电厂的35KV母线或高压侧为110KV及以上的重要降压变电所的35KV母线，按照装设全线速动保护的要求必须快速切除母线上的故障时，应装设专用的母线保护。为满足速动性和选择性的要求，母线保护都是按差动原理构成的。所以不管母线上元件有多少，实现差动保护的基本原则仍是适用的，即：
     （1）当母线上发生故障时，所有与电源连接元件都向故障点供给短路电流，而在供电给负荷的连接元件中电流等于零，因此，I总=Id。
     （2）在正常运行以及母线范围以外故障时，在母线上所有连接元件中，流入的电流和流出的电流相等，或表示为I总=0。
     （3）如从每个连接元件中电流的相位来看，则在正常运行以及外部故障时，至少有一个元件中的电流相位和其余元件中的电流相位是相反的，具体地说，就是电流流入的元件和电流流出的元件这两者的相位相反。而当母线故障时，除电流等于零的元件以外，其它元件中的电流则是同相位的。
      2、在110KV及以上的双母线和分段单母线上，为保证有选择性地切除任一组（或段）母线上所发生的故障，而另一组（或段）没故障的母线槽仍能继续进行，应装设专门的母线保护。

虚拟电厂这一概念提出已有十余年，近期突然火爆出圈，其背后固然不乏资本市场炒作因素，却也真实暴露了当前困扰能源电力发展的痛点。

“虚拟电厂近期受到社会广泛关注，主要有两方面的原因，一是虚拟电厂是缓解高峰时期电力供需矛盾的一种有效手段，二是各地加大了对虚拟电厂的重视程度。"杨昆表示。

今年迎峰度夏期间，持续干旱高温天气导致各地用电需求攀升，同时降水不足导致水电出力受限，四川、上海、浙江等地面临紧张严峻的电力供应形势。虚拟电厂能够在供电紧张时通过调配电源、用户、储能侧资源，一定程度地起到削峰填谷作用，缓解用电高峰电力供需矛盾。今年初，能源主管部门发布了《“十四五"现代能源体系规划》，明确鼓励开展各类虚拟电厂项目示范应用。北京、天津、上海等10余省市也相继发布“十四五"能源电力发展规划及碳达峰实施方案，均对发展虚拟电厂提出明确要求。

杨昆表示，虚拟电厂的兴起，一定程度上反映了当前我国电力系统调节能力不足、保供压力大等问题。近年来新能源持续快速发展，但其固有的随机性、波动性、间歇性特征，使其接入电力系统比例渐高后，增加了系统调节压力；另外，一些地方受来水、温度等气象方面的影响，用电形势紧张。

我国调节电源比重低，抽水蓄能、调峰气电等传统调节电源装机占比一直维持在6%左右，远低于西班牙、德国、美国等国家；煤电机组受价格机制的影响，调峰潜力挖掘受到限制。当前，系统调节能力难以适应更大规模新能源发展需要，迫切需要有机整合源、网、荷、储各类调节资源，完善政策机制，为系统持续稳定运行提供支撑。

在电力系统调节压力不断加剧的局面下，传统火电、燃气机组、抽水蓄能、新型储能等同步发力，但相对于以上更加成熟、更具确定性的调节手段，布局虚拟电厂，仍然有其不可以替代的战略意义和长远价值。

杨昆表示，发展虚拟电厂，一是能够使系统调节资源更加丰富多元。传统的抽水蓄能、灵活煤电、燃气机组、新型储能等调节手段主要在电源侧。相关数据显示，我国可控负荷规模在5000万千瓦以上，用户侧储能规模超过100万千瓦，电动汽车保有量接近1000万辆，并且这些资源还在快速发展期。虚拟电厂可充分聚合各环节资源，为系统提供更丰富的调节手段。二是能够为分布式能源规模化利用提供技术支撑。我国分布式能源以分布式光伏为主。截至2021年底，我国分布式光伏装机达到1.1亿千瓦，约占全部并网光伏的三分之一。由于分布式新能源直接并入配电网，难以通过常规手段来调控。采用虚拟电厂技术可精细管控大量分布式能源，使其对外作为一个整体，为其参与调峰调频等辅助服务市场，以及为其参与电能量市场创造了技术条件。三是能够降低系统运行成本。据测算，若通过新建火电机组、抽水蓄能或新型储能设施等手段实现电力系统削峰填谷，满足全国5%的峰值负荷（全年累计不足50小时）需要投资4000亿元。比较而言，建一座虚拟电厂的成本仅为兴建实体电厂的1/7～1/5。通过虚拟电厂以代价更低的方式实现电力平衡，有利于构建智能高效的新型电力系统。

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