智能配電網(wǎng)的故障處理自動化技術(shù)-展示頁
2024-08-14 05:41本頁面
【正文】 為三個階段：故障發(fā)生瞬間，故障的開斷和清除。因此快速故障定位、快速隔離故障，恢復非故障區(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。智能電網(wǎng)的特點是“自愈、安全、經(jīng)濟、清潔，能夠提供適應未來社會經(jīng)濟發(fā)展需要的優(yōu)質(zhì)電力與服務”。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)。智能配電網(wǎng)的故障處理自動化技術(shù)袁欽成（中國電力科學研究院 北京科銳配電自動化股份有限公司）摘要：配電系統(tǒng)故障處理是一個系統(tǒng)過程。本文介紹了一些新的方案和方法，提出了網(wǎng)絡式保護、分布式智能、故障點自動定位新方法，給配電系統(tǒng)故障處理自動化提出了新的思路。關鍵詞：故障處理；網(wǎng)絡式保護；分布式智能；故障指示器；接地故障檢測；故障自動定位 1 概述智能電網(wǎng)是當今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的最新動向，并被認為是21世紀電力系統(tǒng)的重大科技創(chuàng)新和發(fā)展趨勢。自愈——實時掌控電網(wǎng)運行狀態(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下，快速隔離故障、自我恢復，避免大面積停電的發(fā)生，提升電網(wǎng)運行的可靠性。我們可將其稱為配電系統(tǒng)故障處理的自動化技術(shù)。通常由高壓斷路器配合以繼電保護自動化裝置在毫秒級內(nèi)完成，如果繼電保護速斷動作，整個故障持續(xù)時間在100毫秒左右。本文介紹了網(wǎng)絡式保護的概念，它將有效地解決保護的快速性和選擇性的矛盾問題。持續(xù)時間一般是秒級至分鐘。但現(xiàn)在配電線路往往采用環(huán)網(wǎng)供電或具有多電源供電結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡模式，因此故障后僅需要隔離故障區(qū)段，故障點前的非故障區(qū)段部分可以維持正常供電，故障點后的非故障區(qū)段可以通過轉(zhuǎn)移供電方式由其它電源供電。本文介紹了分布式智能的概念，與大多數(shù)技術(shù)文章關注的重點不同，故障轉(zhuǎn)供的優(yōu)化問題不作為重點。故障處理的第三個階段是故障點的定位和排除故障。配電系統(tǒng)線路結(jié)構(gòu)復雜、分支多，輸電系統(tǒng)采用的故障測距、定位方法一般在配電系統(tǒng)不適用。本文介紹了基于故障指示器技術(shù)的配電系統(tǒng)故障檢測和定位方案，故障指示器在線安裝，自動檢測故障電流特征和接地信號電流，自動指示、自動復位，免維護、適用于在配電線路上大批量安裝使用。2 網(wǎng)絡式保護技術(shù)－解決配網(wǎng)保護快速性和選擇性的矛盾配點系統(tǒng)經(jīng)過近幾年的電網(wǎng)改造，一般將輻射型結(jié)構(gòu)的線路，改造成手拉手的雙電源環(huán)網(wǎng)或多電源環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。分段開關和聯(lián)絡開關可以是負荷開關也可能是斷路器。當線路末端故障時，也會造成對線路前段和中段的負荷的不必要的影響。這是因為配電線路一般采用三段式電流保護，或反時限電流保護。當上下兩級開關處于串聯(lián)關系時，對于同一短路電流，上級開關保護動作延時要長于下級開關，才能保證保護的選擇性。因此提出了網(wǎng)絡式保護的概念［1］。如果我們把保護監(jiān)測的范圍由一個點擴大到相聯(lián)開關甚至串聯(lián)的一組開關，則上下級保護的配合可以理解為保護的內(nèi)部協(xié)調(diào)。但如果將其原理應用到配電線路上將造成配電保護的復雜和成本高昂而失去實用意義。此時不同地點的模擬量在當?shù)貦z測完成，只是將檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)信息、保護判別結(jié)果的狀態(tài)信息、開關狀態(tài)信息等通過網(wǎng)絡由不同保護進行共享，以達到不同地點保護之間協(xié)調(diào)和配合，可以真正實現(xiàn)保護的快速性和選擇性的統(tǒng)一，這就是網(wǎng)絡式保護技術(shù)的核心原理?；谥鲝氖酵ㄐ啪W(wǎng)絡的網(wǎng)絡式保護技術(shù)原理如下：上下級聯(lián)的多級開關的保護裝置在故障時借助于一個主控單元，達到互相通訊的目的，根據(jù)級聯(lián)關系，在感受到故障電流的開關中進行仲裁，讓離故障點最近的開關速斷跳閘，其余開關轉(zhuǎn)為后備。而基于對等式通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡式保護，由于網(wǎng)絡中的各個保護單元可以自己互相通信，因此不需要主控單元。基于對等式通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡式保護要求通信網(wǎng)絡中的每個單元自己都能發(fā)起通信，對通道要求高，一般容易在變電站內(nèi)實現(xiàn)，由于變電站內(nèi)的通信網(wǎng)絡一般都是對等式通信網(wǎng)絡。將來在智能配電網(wǎng)的通信基礎建設更加完善時，基于對等式通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡式保護也將容易地在配電線路上實施。3 分布式智能控制技術(shù)－故障自動隔離、負荷自動轉(zhuǎn)供的可靠性更高故障電流被開斷后，故障處理的另一項重要任務是隔離故障區(qū)域，恢復非故障區(qū)域的供電（或通過聯(lián)絡開關轉(zhuǎn)移供電）。集中式控制：在一些已經(jīng)實施了配電自動化的線路上，往往采取主站集中控制的方式，即FTU負責檢測故障電流，控制中心的主站收集FTU的信息，并進行網(wǎng)絡拓撲分析確定故障區(qū)域，下發(fā)控制命令讓相應的開關跳閘以隔離故障，讓聯(lián)絡開關合閘以實現(xiàn)轉(zhuǎn)供。這是因為配電線路上的通信通道缺少專人維護，故障率高；配網(wǎng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)變化快，主站計算機系統(tǒng)中的使用的配電網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)一般不能及時與現(xiàn)場同步（有的系統(tǒng)投運后用戶沒有能力自己去維護網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)）。電流計數(shù)型的分段器要求出口多次重合閘，電壓—時間延時型的分段器開關動作次數(shù)多，時間長，轉(zhuǎn)供時會對相鄰線路有短路沖擊，因此使用效果受到了限制。但上述這些就地控制方案中，不
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