浅谈智能配电网故障的自动化处理技术论文_吴卫真,王广鑫,孙虎

浅谈智能配电网故障的自动化处理技术论文_吴卫真,王广鑫,孙虎

(国网山东省电力公司枣庄供电公司 山东省枣庄市 277000)

摘要:随着经济和科技水平的快速发展,智能配电网是智能电网中配电网重要的内容,它以配电网高级自动化技术为基础,通过应用和融合各种控制技术、通信技术及传感技术等来利用智能化设备,以实现配电网在正常运行状态下的监测、保护、控制和优化和非正常状态下的自愈控制,最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应。智能配电网的自愈技术主要部分是指故障处理的自动化,可实现快速定位故障,快速隔离故障,快速恢复非故障区供电,实现配电网的全面自动控制和自愈。

关键词:智能配电网;自愈;故障定位

引言

近些年来随着我国经济水平不断发展,我国对于电力资源的需求也逐渐增加。而我国的电力系统也逐渐融合了计算机信息技术等,向着更加自动化、智能化的方向迈进。城市的配电网直接面向电力用户,确保配电网安全稳定的运行是保证电网系统正常运行的重要环节。介绍智能配电网的特征,然后基于智能配电网的关键技术对城市配电网的规划进行分析,仅供行业参考。

1概述

智能配电网故障自动化处理技术是智能电网自愈技术的重要表现形式,不仅包括了传统配电自动化对故障的快速处理,还强调对配电网故障前的预防和预警以及故障处理后对非故障区域的供电恢复。不仅依靠自动化装置,还注意其余保护装置的配合,实现更全面的自愈运行。2智能配电网的特点智能配电网相较于传统的配电网来说有着无法比拟的优势。首先智能配电网拥有一定的自愈能力,也就是说如果电力系统中出现故障,主站则能够根据故障进行及时的修正从而保证能够对用户实现持续的供电;其次,智能配电网具有更高的安全性,因为它能够避免传统配电网中出现的短暂供电中断,保证电力设备使用更加安全,为用户提供更加持久稳定的电力;第三能够接入DER,这一方面对于新能源汽车行业的发展具有极大的推动作用;第四智能配电网能够保证用户根据自己的实际需求来自由的选择用电的时间同时也能利用电动车向电网送电;第五智能配电网大大提高了资源的利用效率,可以实时在线检测电力系统,一旦发现故障立即处理,以免出现大面积停电的局面。

3智能配电网故障处理技术分析

3.1分布式智能控制技术

目前配电网采用的集中型故障自愈控制模式主要是建立在各配电终端与子站/主站之间的主从通信的基础上,配电网调度主站根据收集到的相关配电终端故障信息及配电网运行状态进行故障诊断,定位故障发生区段,形成故障隔离和故障恢复方案,并通过遥控功能来执行该方案,从而实现故障的自动隔离和非故障区的供电恢复。这种模式对通信通道和主站的依赖比较大,控制可靠性不高。且随着配电网不断发展,主站和终端的数据交互信息量不断增大,且仅有主站分析决策,所花费时间过长,不能满足快速切除故障的要求。分布式故障自愈控制模式是智能配电网基于区域/广域保护的就地控制方式,是一种有信道的就地控制方式。这种控制模式不需要配电网自动化主站和子站的参与,而是配电网智能终端相互通信,可实现更快速的故障隔离、重构转供。它的工作原理是:当配电网馈线发生永久性故障时,馈线线配电终端和相邻配电终端通信,交换故障检测相关的信息,并进行比较,然后根据采集到的电压、电流等电气量来进行故障判断和定位。定位故障后,由配电终端通过与变电站出口断路器的保护配合,对故障区段边界为断路器或负荷开关进行区分,尽可能避免上游非故障区段用户停电,通过遥控来实现故障隔离,且通过自动重合闸对下游非故障停电区恢复供电。区域控制是分布式故障自愈控制模式的另一种表现模式,它是以一个或多个环网为一个区域单位,配置区域保护控制装置(区域控制器)与区域内的每个终端进行通信,已接收终端的故障信息并进行处理。智能分布式控制技术是基于对等通信方式下,仅依靠相邻的配电终端通过信息交互来实现故障处理功能,故障处理更快更灵活,但也存在一定的缺点:很难适应复杂的配电网结构及拓扑的变化。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而传统的集中型故障自愈控制模式是利用了主站和配电终端双向通信来实现信息的集中采集和控制,可适应网络拓扑结构复杂的配电网。应综合两种控制模式的优点,提出采用分布和集中配合的改进型自愈控制方式。

3.2故障电流限制技术

通常当配电网系统中出现短路的情况时,则会出现较大的故障电流,一旦发生这种情况就会导致电力设备发热严重、电压迅速下降,使得母线供电设备运行异常。而故障电流限制技术则能够有效的避免电网线路中出现短路的情况。故障电流限制技术应用了电力电子以及高温超导技术来对短路电流进行控制。不过该技术的应用也会受到限制,需要结合故障电流限制器来共同避免短路的现象。目前的故障电流限制器分为两种类型,分别是主动故障电流限制器和被动故障电流限制器,不过主动故障电流限制器使用成本较高,因此应用范围较小。

3.3故障点自动定位技术传统故障点定位技术

不能适应配电网复杂的网络拓扑结构,定位精度不够。智能配电网故障点自动定位技术是以调度控制主站为中心,在各配电网馈线上安装检测点,形成了一个统一的定位、检测及通信的故障定位系统。控制中心主要实现数据实时采集、分析及故障报警和定位功能。而检测点由故障指示器和数据采集器组成,其工作原理是在负载电流叠加上带有故障信号信息码的电流,从而形成故障定位信号。智能配电网故障定位算法主要有行波算法、神经网络算法、基于FTU的故障定位等故障定位算法。智能配电网故障点自动定位技术的关键是即时通信,其利用数字识别技术,故障指示器和数据采集器有唯一的地址,以方便主站快速定位故障点。

3.4自愈控制技术自愈控制技术

是智能电网的重要技术,是指智能电网在发生故障的时候能够自行将故障隔离,而不需要通过配电自动化终端、保护装置和自动开关装置等,并且能够将故障数据反馈给控制中心而恢复区域内的供电。除了继电保护装置之外,自愈控制技术还融合了控制技术,从而实现了对电力系统的预防控制以及自愈的能力。

4配电网自动化的发展趋势

包括用户在内的配电智能化的发展空间非常广阔,ZEpower电力监控系统普遍应用于电力系统、市政医疗、智能建筑、石油化工、冶金、轻工业、公共交通、水处理等领域,采用现代通信技术和计算机技术实现对配电系统的各项分析和管理功能,提高配电系统管理的效率,实现事故预告和预控,保障配电系统的安全可靠运行,提高电能质量,帮助用户实现降低电能消耗的目标,从而为用户创造更多的价值,推动国民经济的发展。

结语

智能配电网自动化的应用空间十分广泛,本文从不同侧面对配电自动化系统进行分析。为配电自动化覆盖率的提升打开了思路,对配电系统的功能实用性和自动化系统的运维效率的提高基础了建设性的实施办法。

参考文献:

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[4]邓玲慧,王志新,沈剑鸣,等.智能配电技术及其应用[J].电网与清洁能源,2012,28(3):10-15.

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论文作者:吴卫真,王广鑫,孙虎

论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期

论文发表时间:2019/3/5

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