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1饋線自動化技術在配電網系統的應用方式和功能
1.1應用方式饋線自動化技術在配電網系統中的應用,不僅可以實現就地控制,還可以實現遠程控制,利用不同配電網線路上的開關設備,有效控制饋線狀態。例如,配電網饋線自動化系統采用電動負荷開關設備,通過通信網絡可以實現遠程的開關開閉或者分閘控制,并且配電網系統中包含很多分段器和重合器,這些開關設備主要是發揮自身的控制功能,可以實現配電網的就地控制。同時,遠程控制的應用方式包括分散控制配電網線路和集中控制饋線,分散式主要是利用FTU和配電網系統的開關設備之間進行信息交互,通過控制信息指令,操控開關狀態。集中式運城控制方式是指通過FTU向SCADA發送控制信號,經過分析判斷實現開關控制[1]。
1.2應用功能(1)監測運行狀態。饋線自動化在配電網系統中的應用,能夠實現對電流、電壓、有功功率、功率因數等參數的實時監測,實時監測各種設備開關、保護裝置的運行情況,遠程操縱和控制配電網設備,結合實際的饋線運行狀態,有針對性地進行控制和通信。(2)供電保障和故障隔離。控制開關設備在配電網中發揮著重要作用,對于某些線路的永久性故障,開關設備快速發生順序動作,將故障線路隔離開來,配電網的環網結構或者環網運行過程中,轉移電力負荷,恢復正常區段供電。配電網饋線自動化線路故障切除后,基于相關約束條件,為了減少配電網的停電面積,其可自動化適當調整網絡結構,從而保證配電網的可靠供電,實現配電網故障隔離后的自動化重構。另外,對于配電網系統中一些瞬時性故障,由于故障電流切除后,配電網故障自動消失,通過開關自動化重合,可以保障配電網其他線路的安全可靠供電。
2關于配電網饋線自動化技術研究
2.1主站監控配電終端系統、子站和主站是配電網系統的重要組成部分[2]。主站監控集中式饋線自動化是指通過主線來控制和隔離饋線故障。配電主站是整個配電網自動化系統的核心,其通過通信網絡實施控制和采集佩蒂網運行數據,實現配電高級應用和自動化配電控制。同時,這種饋線自動化控制方式基于GIS地理信息系統平臺,進行配電網圖資管理和設備管理,配電高級應用、實時監控操作系統和地理信息系統的總額和應用,使配電主站的功能更加更大、更加緊密,能夠自動化維護配電網系統,實現實時的保護和監控。饋線自動化通過集中控制,將重合閘、RTU遙控和電流保護功能綜合起來,可在幾秒到幾十秒內快速完成故障隔離,然后在幾十秒到幾分鐘內恢復配電網線路正常供電。
2.2子站監控饋線自動化通常情況下,配電子站位于配電網或者變電站的分控中心,可以實現對現場各種設備的就地控制,通過通信網絡,采集配電網系統運行狀態信息,控制饋線運行狀態,通過配電子站快速識別線路故障,將故障區段及時隔離起來,避免配電網故障范圍進一步擴大,并且配電主站可以發揮緊急控制功能,在很大程度上可以配合子站的狀態控制,而且配電子站對饋線故障的處理,也降低了配電網系統故障對于集控中心的依賴,在配電網系統實際應用中具有良好的經濟效益,有效平衡了故障隔離和保障供電的關系。以配電網拓撲結構為基礎,考慮網損、重構網絡和負荷轉移合理性、開關操作次數等約束條件,優化目標函數,執行全局最優的負荷轉移方案。
2.3重合器重合器是配電網系統的重要電力設備,在饋線自動化技術應用中,其主要有以下兩種功能:第一種,在配電網系統中重合器配合線路中的脈沖計數分段器,定位線路故障,快速隔離故障區段;第二種,時間型電壓分段器和重合器進行配合[3],實現饋線故障定位和隔離。第一種故障處理示意圖如圖1所示,其中A是重合器,B、C、D分別是過電流脈沖計數分段器。當配電網運行過程中出現故障,分段器的整定值設置為2次,A重合器斷開,C分段器進行脈沖計數,計數值小于整定值,重合器恢復閉合狀態,若故障消除,重合器成功重合,恢復配電網正常供電,分段器C清零,為了下一次饋線自動化控制做準備。饋線自動化系統中,分段器和重合器合理設置在配電網線路上,基于電壓延時,當配電網處于正常運行時,分段器關閉,若配電網系統受到外界因素影響出現故障失壓,這時線路中的繼電保護裝置和開關設備斷開,將故障線路隔離開以后,然后按照配電網分級投入運行,故障線路上的開關設備閉鎖。當配電網系統非故障線段恢復正常供電后,斷路器閉合,對于聯絡開關,配電網運行正常時,保持閉合狀態,若發生斷電或者電源失壓,聯絡開關斷開,將故障線路和正常線路隔離開來,有效控制配電網的故障范圍,報障整個配電網的安全、穩定運行。
3結束語
配電網是我國電力系統的重要組成部分,饋線自動化技術為實現故障自動化識別、定位和隔離提供了基礎,在實際應用中,應結合配電網的運行要求,選擇合適的饋線自動化控制方式,在最短時間內實現故障故障,恢復配電網正常區段可靠供電。
作者:楊濤 單位:國網張掖供電公司