摘要:随着计算机技术以及自动控制技术的发展,智能配电网的应用越来越广泛,为社会生产以及人民生活带来重要影响。近几年,电力领域对智能电网的研究越来越深人,其中自愈控制技术成为研究热点,但是从目前情况来看,相关研究仍旧没有形成一个完整的理论体系,对智能电网实际运行特征缺乏思考,如何解决这一问题,发挥自愈控制技术的应用价值,是所有电力企业必须要思考的问题。
关键词:智能;配电网;自愈控制技术
一、进行智能配电网自愈控制技术研究的重要意义
近几年来,计算机控制技术和智能自动化技术大量使用于在智能配电网控制过程中,这是由于智能控制技术这一新兴方式的快速发展,赋予了传统的配电网控制过程拥有许多新的特性。近几年来,以计算机通信技术,仿真技术的迅猛发展为代表的许多新的技术有了许多新的应用和尝试,尤其是在智能配电网自愈控制技术这一层面之中,给了智能配电网控制技术的发展前进带来了意想不到的巨大助力。除此之外,新兴的安全检测方式以及自我恢复技术也给智能配电网控制技术带来了许多不一样的东西。针对这样的情况,本文将从理论层面提出了智能配电网自愈控制技术所急需人们关注的层面与角度,试图对智能配电网自愈控制技术带来一些参考建议。
二、配电网故障自愈控制技术及处理流程
2.1故障自愈控制技术
所谓故障自愈计数,即借助先进的保护和控制手段,实时掌握电网运行状态,能够及时发现、诊断和排除故障隐患,尽可能减少人为干预,最大限度降低对非鼓掌用户正常供电的影响,相关技术的推广,对保证电网运行稳定性和提高供电可靠性具有重要的意义。概括来讲,故障自愈体现在两个方面,即自我预防和自我恢复,其中预防需要借助传感测量与仿真分析技术,恢复则需应用自动控制手段,这是配电网智能化的具体体现,能够从整体上提升电网的运行能力。随着科技的进步以及数字设备的广泛应用,电力供应的可靠性备受社会关注,目前供电企业都在着力发展故障自愈技术,其目的在于提高供电的可靠性、电能质量以及降低线损率。
2.2故障自愈处理流程
智能配电网故障自愈技术基础层、支撑层和应用层组成,并由此构成了统一的技术体系,其中基础层包括网架结构和先进终端设备,支撑层复杂管控整个配电网的信息交互,而最终自愈处理策略的生成以及后续实施则在应用层完成,其处理流程为:其一是故障启动,配电网自愈功能的启动需要具备四个条件,即分闸加保护、加事故总、分合分和非正常分闸;其二是故障定位,系统由开关、保护信号等构成,通过对这些内容所处状态进行拓扑分析,能够及时发现故障;其三是故障隔离,需要得出故障隔离最小区间,并在此基础上制定隔离方案;其四是故障恢复,系统通过能够自动别故障并选择优先级别进行自愈,给出最优恢复策略;其五是故障信息存储,主要用于记录用户的操作记录,如开关操作时间、操作结果等,当事故处理完毕后,完成故障处理后,系统会将相关信息存入到历史数据库,以备不时之需;其六是互动信息,系统会通过语音告警等手段告警,重点对故障区域进行着色显示,以便于故障处理。
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三、典型故障处理策略以及自愈模块演示
3.1典型故障处理策略
智能配电网故障可分为简单故障、复杂故障和含分布式电源故障处理,具体内容下:
3.1.1简单故障处理
在断路器出口故障中,一旦断路器跳闸,故障启动条件就已经具备,通过故障定位可确定故障区域,并通过故障隔离来断开故障线路,同时恢复故障下游供电,其具体路径是根据线路剩余容量的大小来选择优先级恢复路径,对于恢复路径开关挂有检修牌拒动的断路器,系统不会将其列在恢复路径中。除断路器出口故障外,简单故障还包括母线故障、电缆线故障和线路末端故障,故障处理策略在此不做一一列述。
3.1.2复杂故障处理
包括故障不连续、本侧多点故障、本侧对侧同时故障、扩大隔离范围、甩负荷、联络开关故障和越级跳,以故障不连续和扩大隔离范围为例,前者断路器跳闸后,故障启动,系统对有故障电流和无故障电流进行定位,若故障电流信号不连续,可判定该区域存在故障,通过对开关、保护信号的模型以及状态进行拓扑分析,明确故障区域,并依次完成故障隔离和故障恢复;后者故障隔离最小区域即过流保护确定的故障区域,受到其他因素影响,根据过流保护确定的故障区域存在被扩大的可能,如挂有不可操作标志牌的隔离开关,再有就是隔离开关上送拒动标志信号和开关是否可遥控,出现这种情况后,将不可避免扩大隔离范围,以实现最大范围恢复非鼓掌区域的供电,其处理流程为:故障启动后,将有故障电流附近区域视为故障区域,对于不可遥控开关,将故障区域进行自动扩大,由下一个可控开关来完成,断开故障区域后再恢复下游供电和上游供电。
3.1.3含分布式电源故障处理
即网络中含有分布式电源,开关分为分布式电源并网开关和同期开关,对于存在多种恢复路径的处理,为确保供电的可靠性,应优先选择主电网电源,通常故障发生后,主线路上会有短路电流产生,跳闸后,分布式电源并网控制开关的网灵敏度相对较高,会优先跳开,此时应优先选择主电网电源作为恢复方案;再有就是分布式电源参与自愈处理策略,包括三个原则:若分布式电源参与供电恢复,则应对分布式电源容量进行预测,维持原有供电能力,同时能够保证系统计算供电范围,若分布式电源参与供电并计算供电范围,则应优先选择准同期开关作为联络点,经此处理,故障恢复后便可进行并网操作,若分布式电源仅参与供电,则应先恢复负荷,从零开始。
3.2故障自愈模块演示
对于出口开关故障,其启动条件即发现和畅路出口短路断路器分闸信号,自愈策略实现过程为故障区域判定、故障隔离、负荷转供和处理结束,系统处于实时在线状态,畅路开关跳闸后,相关区域发生故障,进行断开隔离,此时无上游恢复方案,即行下游恢复方案,合上标线,恢复供电;对于母线故障,其启动条件为和畅路某断线路开关跳闸,自愈策略实现过程为故障区域判定、故障隔离、上游恢复和下游恢复,其中上游恢复方案即将断开和畅路合上,下游恢复方案是将和畅路畅标线合上,这也是唯一处理方案;对于负荷侧故障,仍为上述启动条件,属于非正常分闸,自愈策略实现过程,为故障区域判定、故障隔离和上游恢复,将断开和畅路合上,并无下游恢复方案;对于多点故障,即两个或多个故障同时发生,采用某一故障处理策略时,需同时启动另外相应故障处理策略,同时列入处理队列中,启动条件同上,自愈策略实现过程为故障区域判定、故障隔离、负荷转供和处理结束,系统处于实时在线状态,上游恢复方案和下游恢复方案均是将和畅路断开标线合上。
结语
智能配电网自愈控制技术已成为提高配电网供电可靠性和安全性的一个重要的途径,能够抵御连锁故障和大面积停电事故的发生,可以有效解决DG接入的主要技术手段。智能配电网自愈技术能够有效保障供电的稳定性,给用户用电提供有效的保障,能够降低由于停电带来的经济损失,具有非常广阔的市场前景。
参考文献
[1]董旭柱,黄邵远,陈柔伊,李鹏,张文峰.智能配电网自愈控制技术[J].电力系统自动化,2012.
[2]刘秋华,董丹丹,孟珊珊,吴成立.智能配电网自愈控制及其关键技术研究[J].南京工程学院学报(自然科学版),2015.
作者简介
马帅(1986.11.24),男,学历:中国石油大学(华东)硕士研究生,单位:国网山东省电力公司莱芜供电公司,研究方向:电力系统自动化
论文作者:马帅
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/2
标签:故障论文; 技术论文; 配电网论文; 智能论文; 区域论文; 分布式论文; 电源论文; 《电力设备》2017年第9期论文;