配网自动化建设对供电可靠性的提高措施研究论文_李海波

配网自动化建设对供电可靠性的提高措施研究论文_李海波

深圳市深鹏达电网科技有限公司 广东深圳 518000

摘要:供电可靠性在很大程度上都受到配网建设质量的影响,随着当前社会和科技的不断发展,传统配电网已经不能够很好地满足人们的用电需求,其所承载的负荷往往非常有限,而一旦配电网出现了长期超负荷运行的情况,将有可能导致配网出现故障,进而对于供电可靠性造成严重的影响。所以对于配网进行完善就显得非常有必要,通过进行配网自动化建设,可以更好地对于配电网加以完善。

关键词:配网;自动化;供电

一、我国配网自动化建设发展现状

进行配网自动化建设主要目的就在于提高配网运行的稳定性和可靠性,使得传统的配网管理模式得以改变,全天候不间断地对于配网进行管理,进而实现全天全时段快速反应。传统的人工管理的模式很多时候不能够实现对于故障的快速响应,无论是在发现故障还是查找故障位置以及处理故障的过程中,很多时候都不能够做到快速的响应和维护。而在进行配网自动化建设之后,通过对于计算机技术、电子通信技术、网络技术的综合应用,能够有效地对于故障进行预防,同时在故障发生时,也能够及时地通过自动化系统发现故障的位置以及导致故障出现的原因,然后再由工作人员有针对性地对于故障进行处理,从而使得故障处理的效率大大提升,有效地缩短了停电时间,使得供电的可靠性得到有效地提升。

二、配网自动化的特点

(1)不准确性。配电网网络结构复杂,负荷功率性质多样,负荷功率实时变化,外部环境条件不确定,不可能完全准确计算出配电网理论线损。为了使计算结果尽可能准确,近似于实际值,只能尽力做到理论运行状态尽可能接近实际运行状态。

(2)条件性。由于配电网网络结构的复杂性,各节点没有监测设备,传统的配电网理论线损计算方法,都要假设一定的条件来简化计算,计算模型在假设条件的基础上确定。因此导致了使计算结果误差大、精度低,可能与实际值有所差距。但这种假设条件是建立在一定的理论基础之上的,并不是没有实际意义、毫无根据的凭空假设,是有根有据的。

(3)多方案性。由于配电网理论线损计算的不准确性和条件性,在进行配电网理论线损计算的过程中,结合配电网的网络结构和负荷情况以及假设条件,可以有不同的计算方案和计算模型对同一配电网进行理论线损计算。

三、配网自动化建设对供电可靠性研究

(一)配电网自动化建设中的继电保护

1.配电网的结构

配电网是由配电变压器、隔离开关、无功补偿电容、架空线路、电缆、杆塔以及一些附属设施等组成,在电力网中起到重要电能的分配作用。配电网按电压等级可分为高压配电网(35-110KV)、中压配电网(6-10KV)、低压配电网(220/380V);按供电区的功能可分为工厂配电网、城市配电网和农村配电网。配电网一般采用闭环设计,开环运行的方式,其结构呈辐射状。配电网一般由单侧电源来供电,其电流和功率的流动方向也是单向的,因此配电网的继电保护装置是以单侧电源的保护为依据来设计的。传统配电网的继电保护通常是由三段式的电流保护构成,即电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。

2.影响配电网理论线损计算精度的因素

在实际工作中,电力企业追求计算速度快、计算结果精度高的配电网理论线损计算方法,但影响配电网理论线损计算精度的因素较多,比较复杂、多样,例如原始数据的准确性、数学模型的准确性、理论假设的合理性和数学方法的精确性等因素,其中原始数据的准确性和假设条件的合理性占主要地位。但由于配电网实际情况,要准确计算出配电网理论线损,需要考虑这些因素的影响[7]。当然,在这些影响因素中,有些影响较大,有些影响较小。因此,在配电网理论线损计算研究中,在保证一定精度要求的条件下,为使研究问题的方便,往往只计及主要因素,忽略次要因素。

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线损计算所依据的原始数据分为两类,一类是有关配电网结构的元件参数及接线图;另一类是有关配电网运行的数据(如电流、电压、功率因数、有功和无功功率、计算时段内的有功和无功电量等)。

3.继电保护的基本原理及其要求

为完成配电网继电保护的基本任务,首先必须要学会区分配电网的正常工作、不正常工作和故障三种运行状态,甄别出存在异常和发生故障的元件。而要进行区分和甄别,必须寻找出电力元件在这三种运行状态下的可测参量差异,提取和利用这些可测参量的差异,实现对正常工作、不正常工作和故障运行的快速区分。一般继电保护装置由三部分组成,即测量比较元件、逻辑判断元件和执行输出元件。测量比较元件用于测量通过被保护电力元件的物理量,并与其给定的值进行比较,根据比较结果,判断继电保护装置是否应该启动;逻辑判断元件根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等,使保护装置按一定的逻辑关系判断故障的类型和范围,最后确定是否应该使断路器跳闸、发出信号或不动作,并将对应的指令传给执行输出的部分;执行输出元件根据逻辑判断部分传来的指令,发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息,发出警报或不动作。继电保护的工作回路一般包括:通过一次电力设备的电压、电流线性的转变为适合继电保护等二次设备使用的电压、电流,并使用将一次设备与二次设备隔离的设备;保护装置出口处的连接电缆及断路器跳闸线圈,作为指示保护装置动作情况的信号设备;跳闸、信号回路设备及保护装置的工作电源等。

(二)配网自动化建设对供电可靠性的提高措施

1.通过故障定位提高供电可靠性

在传统的配网运行模式下,如果电网出现故障,维修人员很难及时找到对应的故障点,通常需要维修人员进行多次反复的检查,而人为检查难免会出现失误,所以故障定位效率不高。在实现了配网自动化建设之后,能够迅速对故障点进行定位,提高了故障查找的效率,节约了故障查找的时间,缩短故障维修的时间,快速恢复正常供电,为供电可靠性提供保障。

2.馈线自动化系统的应用提高供电可靠性

通过对馈线自动化系统的运用,能够更迅速地进行配网故障点定位,还能够实现远程操控的功能,从而将故障配网进行隔离,科学给出处理措施。在实际生产生活当中,配网建设为了能够降低其他配网故障发生的概率,通常会将部分点线路进行自动重组。但是需要注意的是,在实际的配网检测过程当中,自动重合闸的成功率很低,应用的效果不太理想。将馈线自动化系统运用到配网检测当中,能够更好地实现故障与其他配网之间的隔离,保证在故障发生时不会对其他配网的正常运行产生影响,同时还能够实现更快的供电恢复。此外,馈线自动化系统还能够对变电设备中的故障装置进行安装使用,为电源的正常切换和运行提供保障。

3.通过快速设备检修提高供电可靠性

在传统的配网检修模式当中,由于电力设备分布很广,所以导致检修过程十分繁杂,这直接增加了检修人员的工作难度。配网设备检修必须要在停电的状态下进行,过去的配网模式检修会影响到供电的可靠性。当前,随着配网自动化建设的开展,配网设备检修模式也逐步发生了改变。在配网自动化模式下,电力设备的使用寿命、运行状态等都会纳入到系统中进行科学的数据分析,从而为检修提供了更科学的依据,大大提高了检修的质量和效率。此外,通过配网自动化运行,还能够有效规避电网超负荷运行状态的出现,降低了故障发生的可能性,提高了供电可靠性。

参考文献:

[1]张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].中国电力出报社,2017:1—33.

[2]叶琰.分布式电源对配电网继电保护的影响研究[D].华北电力大学硕士论文,2018:21—36.

[3]李晓晖. 分布式电源对配电网继电保护影响的研究[D].华北电力大学硕士论文,2017:9—16.

[4]卫波.分布式电源接入对配电网继电保护的影响及对策的研究[D]. 华北电力大学硕士论文,2018:55—60.

[5]郭路宣.含分布式电源的配电网继电保护研究[D].华南理工大学硕士论文,2018:12—18.

[6]汪莹.含分布式电源的配电网继电保护研究[D]. 华北电力大学硕士论文,2017:37—41.

论文作者:李海波

论文发表刊物:《防护工程》2019年15期

论文发表时间:2019/11/29

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