智能配電網(wǎng)的故障處理自動化技術(shù)-全文預(yù)覽
【正文】 （2）安裝在變電站出線的故障指示器指示出故障出線（k號指示器動作）；（3）選線裝置自動顯示和記錄故障出線，并可通過適當(dāng)通信方式上報變電站自動化系統(tǒng)和遠(yuǎn)程調(diào)度自動化系統(tǒng)；（4）安裝在線路上處于故障通路上的的故障指示器自動翻牌，給出紅色指示。信號源在投入期間其內(nèi)部接地電阻在控制器控制下會按照一個特殊的編碼規(guī)律變化，從而使得疊加在故障線路故障相上的電流也按照一個特殊的編碼規(guī)律變化，該電流與故障相的負(fù)荷電流疊加在一起，從而調(diào)制了線路電流的幅值。在變電站安裝一個動態(tài)阻性負(fù)載信號源裝置，當(dāng)出現(xiàn)一個單相接地故障時，中性點(diǎn)會出現(xiàn)偏移電壓，其控制器檢測到偏移電壓大于一個設(shè)定值時（比如30%相電壓），并保持了一定的時間（比如510秒），則信號源裝置自動短時投入幾秒鐘后退出。常用的方法有幾類：基于穩(wěn)態(tài)零序電流和零序電壓的基波或高次諧波的計算和分析的方法；基于暫態(tài)的電壓電流采集和計算分析的方法；通過改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（投切電阻、調(diào)節(jié)消弧線圈參數(shù)等）檢測系統(tǒng)電量變化的方法；向系統(tǒng)注入特殊型號的方法等。（1）相間短路故障檢測和指示故障指示器技術(shù)是近年來發(fā)展的一種有效地指示故障位置的手段。該技術(shù)應(yīng)該是饋線自動化技術(shù)的一個發(fā)展方向。他們?nèi)匀豢梢圆灰蕾囃ㄐ藕椭髡?，自己?dú)立工作；但在有通信的條件下，可以自動升級為“協(xié)作模式”，互相通信，獲取相鄰開關(guān)的信息，從而進(jìn)一步加快網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)速度，減少線路受到的短路沖擊。該方案具有以下先進(jìn)之處：利用了電壓和電流兩個信號作為故障段的判據(jù)，充分考慮了故障后線路失壓和過流次序和規(guī)律，制定出全面的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案。簡單的重合器方案，保護(hù)配合困難，轉(zhuǎn)供時有時也會對相鄰線路有沖擊。但由于這種方式對通信通道、主站計算系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的證確性等依賴性很強(qiáng)，任何一個環(huán)節(jié)不正常，將導(dǎo)致控制失敗，事實上，現(xiàn)有的已實施的自動化工程，大多數(shù)故障處理的功能在投運(yùn)一段時間后都已經(jīng)不能正常工作了。值得說明的是具有網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)功能的控制裝置將時刻監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)通信通道的好壞，一旦發(fā)現(xiàn)通道異常將自動轉(zhuǎn)為下一節(jié)介紹的分布式智能控制模式，以保證故障區(qū)段仍然可以被有效隔離。其基本原理是：當(dāng)本開關(guān)保護(hù)檢測到短路電流時，與相鄰的開關(guān)保護(hù)通信，當(dāng)有大電流流入（如上級保護(hù)檢測到短路電流），而沒有大電流流出（如下級開關(guān)保護(hù)沒有檢測到短路電流），則說明故障就在本開關(guān)保護(hù)區(qū)內(nèi)，啟動本地保護(hù)速斷跳閘，否則自己只作為后備保護(hù)。根據(jù)可以選擇的通信網(wǎng)絡(luò)的不同，還可以分為基于主從式通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)和基于對等式通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)。變電站內(nèi)部的母線差動保護(hù)、變壓器差動保護(hù)、高壓系統(tǒng)的導(dǎo)引線保護(hù)、高頻保護(hù)等為了實現(xiàn)保護(hù)的協(xié)調(diào)，就是將不同地點(diǎn)（線路兩側(cè)、變壓器高低壓兩側(cè)或三側(cè)、母線的進(jìn)出線等）處的電流送到一個檢測中心進(jìn)行比較和判別，從而實現(xiàn)區(qū)內(nèi)或區(qū)外故障的判別。但是，城市配電網(wǎng)中，由于線路距離較短，短路電流都特別大，級聯(lián)開關(guān)比較多，為了實現(xiàn)選擇性，出口保護(hù)可能需要設(shè)定很長的延時，這在實際運(yùn)行中絕對是不允許的，這種情況下，保護(hù)的快速性和選擇性是一對不可調(diào)和的矛盾。如果要使用斷路器或重合器如不能解決保護(hù)配合問題，也只能當(dāng)負(fù)荷開關(guān)使用。但這些配電網(wǎng)絡(luò)一般還是采用開環(huán)運(yùn)行的方式，網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置一臺或幾臺聯(lián)絡(luò)開關(guān)，平時處于開斷狀態(tài)，聯(lián)絡(luò)開關(guān)兩側(cè)線路用一臺或幾臺開關(guān)分段。而配電系統(tǒng)的單相接地故障的檢測和定位就更復(fù)雜了。故障隔離和轉(zhuǎn)供階段關(guān)注的重點(diǎn)應(yīng)該是：停電時間最短、停電范圍最小、可維持正常供電的區(qū)段最大，在這期間，不需要重點(diǎn)考慮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，而是只要考慮電壓越限、功率越限的不等約束條件即可。過去配電線路大都是輻射性結(jié)構(gòu)，且線路上沒有其它開關(guān)，因此故障被開斷的同時整個線路作為故障區(qū)段也全被隔離了。但現(xiàn)在配電系統(tǒng)內(nèi)特別是線路上，有多級開關(guān)串聯(lián)安裝運(yùn)行，采用傳統(tǒng)的電流保護(hù)原理的繼電保護(hù)裝置難以實現(xiàn)多個開關(guān)的互相有效配合，出現(xiàn)了保護(hù)的快速性與選擇性的矛盾，一般出現(xiàn)故障后為保證故障的快速切除，都是讓變電站出口保護(hù)先動作，擴(kuò)大了停電范圍，也沒有充分利用多開關(guān)級聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)。因此快速故障定位、快速隔離故障，恢復(fù)非故障區(qū)域的供電，最大可能的減少停電時間和停電面積，顯著提高供電可靠性和電能質(zhì)量是智能配網(wǎng)的基本要求。同時介紹了基于新型故障指示器技術(shù)的實用化的兩遙配電自動化系統(tǒng)技術(shù)。本文介紹了一些新的方案和方法，提出了網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)、分布式智能、故障點(diǎn)自動定位新方法，給配電系統(tǒng)故障處理自動化提出了新的思路。自愈——實時掌控電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患；在盡量少的人工干預(yù)下，快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生，提升電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。通常由高壓斷路器配合以繼電保護(hù)自動化裝置在毫秒級內(nèi)完成，如果繼電保護(hù)速斷動作，整個故障持續(xù)時間在100毫秒左右。持續(xù)時間一般是秒級至分鐘。本文介紹了分布式智能的概念，與大多數(shù)技術(shù)文章關(guān)注的重點(diǎn)不同，故障轉(zhuǎn)供的優(yōu)化問題不作為重點(diǎn)。配電系統(tǒng)
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