摘要:分布式馈线自动化技术,是智能配电网的重要技术。由于配电网的接线复杂,接地短路故障、相间故障等大大降低了配电网的运行效率,破坏系统稳定,降低供电可靠性。采取分布式馈线自动化技术,提高智能配电网的自动化水平,通过智能监测和自动装置,监视配电网的运行,一旦系统发生故障,则及时隔离故障,提高智能配电网的自愈能力,使系统尽快恢复至安全稳定的运行状态。这是未来智能配电网的发展方向。
关键词:智能配电网;分布式馈线;自动化技术;应用
引言
目前国内的电力系统已经形成包含发电、输电、配电、用电四个主要环节的固定分配模式,而配电是连接用电的直接环节,配电环节的好坏直接影响着终端用户用电的可靠性和供电质量。但长期以来,电力系统的配电自动化程度不足、用户停电时间长、故障定位难、恢复难等问题一直都没得到真正解决。提高配电网馈线自动化程度是提高配电系统可靠性和供电质量的主要技术手段。
1智能配电系统的结构与功能分析
1.1智能配电系统结构特征
(1)组成部分为一次强电回路、通信回路以及二次控制回路。(2)成套开关设备中采用智能控制器测量并显示。(3)通信系统自身带有现场总线、通信适配器、网络连接器等各种通信配套附件。(4)通信回路以智能化低压电器为系统子站,以工控机作为系统主站,采用的是标准的总线系统。
1.2智能配电系统功能特征
智能配电系统划分为高级型智能配电系统和基本型智能配电系统,各自的功能如下:(1)高级型智能配电系统功能:实现高压和低压配电系统的无缝连接、电气设备上有寿命指示针、完善的过电压保护系统、对电网质量能进行监控与分析。(2)基本型智能配电系统功能:记录与储存系统故障问题、采用智能水表的电量计量、采集电网运行参数。
2智能配电网分布式馈线自动化系统设计
智能配电网中的分布式馈线自动化技术,设计方面体现在故障检测、隔离、供电恢复三个方面。分布式馈线自动化系统设计,在GOOSE通信机制、有向节点配置的基础上,规划了系统设计,构建符合馈线自动化的节点,实现节点关联;分析节点列表,构建节点数据的共享区域,保存实时的数据,注重关联节点的应用;解析GOOSE接收的节点信息,将信息存储到数据共享区域内;GOOSE发送模块,遵循智能配电网的运行时间,获取节点处的过流保护,控制功率方向;控制好终端的过流保护方向,根据元件实时判断出智能电网中的过流动作,注重逻辑和功率控制;分布式馈线自动化技术中,终端有过流动作信号,系统设计时,将功率、位置信息、时间间隔等信息,并入到关联节点信息中;分布式馈线自动化系统主动判断智能配电网功率的方向,方向为正向过流保护,就采取正方故障处理的方法,反之,就要采取反向处理方法;正向过流保护的判断,有正向过流保护的信息标志,任意正方向都有过流标志,其可判断智能配电网的故障区域,采用开关跳闸的方式完成故障隔离;反向过流保护具有反向的标志,关联节点根据动作标志判断动作的方向,在故障区域执行恢复操作;分布式馈线自动化系统在关联节点有故障电流,接收信息后执行跳闸命令,形成故障的隔离区,促使智能配电网恢复正常的工作状态,体现分布式馈线自动化系统设计的有效性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3馈线的自动化系统控制技术
3.1地式馈线自动化技术
(1)重合器方式
重合器方式的地式馈线自动化技术相对于其他技术而言结构比较简单,在供电发生故障时,运用重合器方式的地式馈线自动化技术之家通过重合器与分段器将故障地区与非故障地区分隔开,不需要动用任何通信通道的条件下直接恢复非故障地区的正常供电,在实际的运用当中,一般将重合器与电压联合使用通过其电压通过的状态确定故障发生的具体位置,对故障进行定位以后运用分段器将其隔离。还有一种运用的方式就是将重合器与过流脉冲技术型分段器进行配合运用,这种方式可以根据电流在线路上的流通状况来判断其是否出现故障,如果出现故障则立即将其进行分段处理。这种类型的重合器地式馈线自动化技术运用比较广泛,但是目前为止地式馈线自动化技术在国内的运用中有着一定的局限性,那就是这种方式仅仅适用于C类以及以下的供电线路,比如农村、城市郊区线路等,我国在这类地区的运用比较娴熟。
(2)智能分布方式
智能分布方式的馈线自动化控制系统的主要原理是通过配电子站和配电终端之间、配电终端与配电终端之间通过网络通信的方式进行故障数据的交换,再根据故障的数据,由配电子站对终端进行控制,快速地将故障进行隔离,并且及时对非故障区域进行恢复供电,智能分布的方式与重合器方式的区别就是,智能分布能通过网络通信而快速地找到故障位置并且解决故障,其供电恢复的速度较之重合器而言较快,而这种方式还具有一个优势就是智能分布方式在通信网络发生故障而导致中断时或者是主站系统停止运行,依然不会影响智能分布式地式馈线自动化技术对故障区域的截断以及对非故障区域的供电,这种方式相较于其他方式来说比较细致与稳定,其适用的范围线路敏感负荷的电缆线路区域是由于这种技术对于各环节的要求过于灵敏,其在国内的研究与应用还处于发展阶段,大部分地区都还为开始投入使用。
3.2集中式馈线自动化
集中式馈线自动化相对于前面所介绍的两种方式而言有一个最大的不同之处,那就是这种方式比较依赖于网络通信,其中的主要原理是采用主站的集中调配的方式进行电网全局性的数据采集以及数据控制,而主站在快速地收集完区域内配电终端的信息过后对其中故障的部分进行识别以及快速地定位,然后根据检测到的数据对检测到的故障进行自动警示处理,并且在对故障定位之后还会根据其定位的结果对非故障地区与故障地区进行隔离,对于非故障地区的范围也会进行识别,并且在识别之后开始恢复其供电,这种方式效率高、速度快,并且对于故障的发现与处理比较及时,在城市中的B类以及以上的供电地区的电缆线路上应用得比较广泛,集中式馈线自动化技术目前在国内的运用范围比较广泛,并且在运用的过程中不断地创新发展,主站系统、智能配电终端之间的遥测与遥信已经控制得比较成熟,但是遥控技术处于安全性的因素考虑,在应用中尚且不太成熟,自动故障识别,快速故障定位、自动故障隔离技术还属于一种新型技术,并且还在研究与发展中。
3.3多电源保护管理
变电站将电力变压之后,将不同电压的电力进行输送。因此一般情况下变电站中的电源线路较多,同时供电的单位也较多。一旦发生局部线路故障,就有可能造成整体配电网的故障。针对此类情况智能配电网中分布式馈线自动化技术,对变电站输出电路电源进行保护。以此保证局部电源线路出现问题时,能够快速地进行电源的隔离。并保证其他电源线路的安全供电,随后针对故障电源线路进行恢复,减少了因局部线路故障引起的大范围停电。
结束语
随着国家对新一轮电网建设加大投资和对智能化配电系统的全面改造计划的实施,对我国的智能化电网的建设起着很好的推动作用,超级智能化低压电器的诞生为以后的智能化配电系统的发展提供强有力的技术支撑,尽管目前发展仍有些缓慢,但放眼未来,相信智能化配电系统的发展前景一片大好。
参考文献:
[1]何瑞华.我国智能低压配电系统发展现状与趋势[J].现代建筑电气,2015,6(11):1-6.
[2]葛荣亮,张帆.智能化低压配电系统的发展和应用[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(14).
[3]胡绍兵.国内外智能低压断路器的研究现状与发展趋势[J].煤矿机电,2013(5):52-54.
论文作者:琚东东,曲正阳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
标签:故障论文; 智能论文; 馈线论文; 系统论文; 方式论文; 技术论文; 分布式论文; 《电力设备》2017年第16期论文;