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科技论文

配电网馈线自动化研究策略

引言


配电网作为直接影响用户的关键环节,是国民经济和社会发展的重要公共基础设施。近年来,随着我国配电网自动化建设的不断投入,配电网自动化的发展取得了显著成效。配电自动化技术的应用可以扩大站外设备的监控范围,准确定位用电负荷较大的区域,及时感知和消除远程故障,确保电网能够重建,快速恢复供电,减少停电次数。


1馈线终端功能


与普通开关相比,自动终端的配置主要通过缩短故障搜索时间、隔离时间和负荷转移时间来提高配电网的供电可靠性,具体表现为:具有遥信和遥控功能的二遥开关可以在短时间内将故障信息传输到主站,同时给出联络开关和分段开关的工作方案,然后手动到现场进行倒闸操作,故障搜索时间可以忽略不计;三遥开关在遥控和遥信的基础上增加了遥控功能,可以远程控制开关动作,相应的线路故障搜索时间、隔离时间和转移时间较小。


2自动馈线技术的作用


该技术将在电气设备、用户和配电站之间形成自动馈线,主要有以下两个功能:(1)及时检测和判断设备运行故障。当电气设备发生故障时,自动馈线技术可以及时转移和隔离故障设备,恢复正常供电;其中,需要使用配电网拓扑来完成故障的隔离、定位和恢复功能。在处理电气故障之前,首先要明确配电系统的开关状态,结合网络状态,进行网络拓扑处理,以最快的速度完成故障处理。其次,还能准确定位故障位置。在馈线终端设备过流信号和故障检测报警事件序列的帮助下,利用配电网拓扑对故障的具体位置进行调查和判断,降低了故障排除的时间成本。(2)实时监控配电网运行状态,及时改善运行状况。通过自动馈线技术,可以保证故障排除的及时性,根据数据变化判断根本原因,进行有效保护。其次,自动馈线技术还可以远程监控开关设备的运行状态,提高故障处理效率。


3发展现状


(1)目前,10kV配网系统主要采用分段器和重合器对电网系统的配网线路进行分段处理,特别是故障发生后,故障线路可从主线切断,有效防止故障范围扩大。故障排除后,使用重合器将故障线路重新连接到配网线路中。(2)在环形10kV配网线路中使用重合器,在配网线路中增加FTU,有助于提高配网线路的自动化程度,加快配网自动化建设过程。(3)增加环网建设范围,确保电力用户至少有两个电源,可以更好地保证电力供应的稳定性。


4配电网馈线自动化研究策略


4.1馈线自动化


馈线自动化主要有两种方式,一种是信息集中监控,另一种是远程混合监控。这两种方法各有优缺点。信息集中监控是利用网络中的线路传输和传输信息。当线路出现故障时,通过信息传输到总站,总站相关人员根据信息内容判断和处理故障。远程混合监控是利用自动开关或智能负荷开关等装置实现电网电路的状态监控和故障的精确分配,实现电网系统的优化。


4.2分段开关和联络开关


(1)在设定分段断路器X时限时,应遵循任何时候只允许一个断路器关闭的原则,同时不允许两个或两个以上开关关闭,避免多个开关同时关闭故障隔离范围扩大;(2)所有分段开关的X时限和Y时限建议设置为7s、5s;如果变电站只配备一次重合闸,调度人员不参与出线开关遥控,则第一个分段开关的XS时限设置为21s,其余分段开关设置为7s;(3)联络开关的开关方式可采用手动方式、遥控操作方式(具备遥控条件)或自动延迟开关方式。采用自动延迟开关方式的联络开关X时限大于两侧配电线路的永久故障后,重合器与分段器的第一次重叠将电送至故障段,导致重合器再次跳闸的最长持续时间。


4.3馈线自动化终端闭锁合闸逻辑功能


馈线自动化终端的锁定和关闭逻辑功能与关闭后的加速功能因电流识别时间而相关,使两个原始独立隔离故障的功能不再独立,导致两个功能同时无法隔离故障的隐患。以本案例为例,FS2开关检测故障电流后加速延迟开关时间设置为0.2s大于后加速时间定值0.1s,开关检测到故障电流连续时间超过后加速时间固定值,FS2开关可在后加速时间固定值内连续检测故障电流,使FS2开关在开关后关闭其开关功能。


4.4建防火墙


结合物理防火墙配置要求和原工作模式,做好硬件设施比例,结合物理软件防火墙,及时检测软件防火墙和硬件防火墙的作用。物理防火墙检测主要是日常维护,确保防火墙效果正常,分析现有运行效果,确保防火墙跳线连接和安装完全符合规范操作,防火墙系统施工也需要遵守规定,防止防火墙安装后不能正常发挥保护作用。软件防火墙通常由专业软件开发公司根据企业实际运行和开发需要制作;实际应用可与物理防火墙结合,提高配电网运行安全保护能力。


4.5配网自动网络控制主站和子站


配电网自动化网络控制主站和子站的作用是使供电企业工作人员能够有效监督整个电网配电自动化,利用数据库监控和管理电网系统的电力设备状态,确保电力设备的相关属性数据和电网运行状态能够实时显示,有利于员工工作的有效发展。


4.6考虑预安排停电


正常情况下,预安排停电是可预测的。因此,预安排隔离区的用户必须停电;正常供电区的用户可通过隔离操作由原馈线供电;对于预安排恢复供电区的负荷,当满足转让通道和转让容量的要求时,可由相关联络线供电,否则必须停电。


4.7故障检测


配电自动化技术可以实时监控电网系统的运行状态,结合系统设备参数的变化,准确判断故障,帮助工作人员进行电气故障检测。在配电自动化技术的帮助下,工作人员可以在终端系统的帮助下及时检测故障线路并将其隔离,掌握故障的实际原因,尽快排除故障。例如,如果系统在运行过程中发生单相接地故障,工作人员首先需要改进电路检测方法,利用先进的技术手段检测和分析数据信息,明确故障原因,采取有针对性的措施,最大限度地控制系统故障的不利影响。


结束语


配电网运行状态在电力企业、用户和社会发展中发挥着不可替代的作用,但庞大而复杂的工作,导致其故障处理相对复杂,通过使用配电自动化技术可以有效提高配电网运行安全,提高配电网运行效率,充分满足现代社会日益增长的电力需求。


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