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      饋線自動化兩種實現(xiàn)模式的對比研究

      2015-07-31 15:07:01吳慧
      中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2015年2期
      關(guān)鍵詞:實例分析配網(wǎng)自動化

      吳慧

      摘 要:本文主要結(jié)合孝感城區(qū)配網(wǎng)饋線自動化建設(shè)探索實踐經(jīng)驗,針對饋線自動化的兩種實現(xiàn)模式,分別從選點原則、動作原理、實踐效果方面進行對比分析,提出建議。

      關(guān)鍵詞:配網(wǎng)自動化;饋線自動化;實例分析

      中圖分類號:TM76 文獻標(biāo)識碼:A

      饋線自動化實現(xiàn)故障處理的模式主要分為集中式和就地式兩類。下文就孝感供電公司饋線自動化建設(shè)探索進程,對饋線自動化兩種模式分別進行對比分析。

      一、集中式模式實例分析

      孝感城區(qū)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)于2009年7月開始建設(shè),11月底投入運行。系統(tǒng)采用雙層體系結(jié)構(gòu),主要由主站層和終端設(shè)備層組成,二者之間通過光纖網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信。

      1選點原則:聯(lián)絡(luò)點優(yōu)先、就近接入

      對城區(qū)10KV配網(wǎng)128組開關(guān)進行了改造,加裝電操機構(gòu)和測控元件,并全部配備智能終端。系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備總數(shù)約占當(dāng)時配網(wǎng)設(shè)備總數(shù)的40%。

      2動作原理:配網(wǎng)常采用手拉手環(huán)網(wǎng)常開運行方式:正常運行情況下,開關(guān)1、2、3、4合閘位置,聯(lián)絡(luò)1開關(guān)分閘位置,如圖1所示。

      若開關(guān)3至開關(guān)4之間發(fā)生短路故障,則可能存在開關(guān)3、2、1三級跳閘的情況,此時必須這三級開關(guān)中至少有一組保護信號變位+開關(guān)動作觸發(fā)DA計算啟動,主站同時接收到多個開關(guān)保護信號變位后,按照電流方向和設(shè)備連接的拓撲關(guān)系,從饋線段的首端向末端查找,找到最后一個發(fā)送保護信號的開關(guān)3后,主站判定實際故障區(qū)域為開關(guān)3——開關(guān)4。

      (1)開關(guān)3保護信號變位+開關(guān)3跳閘,隔離方案:開關(guān)4分閘;恢復(fù)方案:聯(lián)絡(luò)1合閘。

      (2)開關(guān)3保護信號變位+開關(guān)2跳閘,隔離方案:開關(guān)3分閘、開關(guān)4分閘;恢復(fù)方案:開關(guān)2合閘、聯(lián)絡(luò)1合閘。

      (3)開關(guān)3保護信號變位+開關(guān)1跳閘,隔離方案:開關(guān)3分閘、開關(guān)4分閘;恢復(fù)方案:開關(guān)1合閘、聯(lián)絡(luò)1合閘。

      3 實施效果

      試運行期間,遙測、遙信數(shù)據(jù)信息實時高效上傳,系統(tǒng)運行穩(wěn)定。系統(tǒng)曾多次快速反應(yīng)故障報警信號,給城區(qū)10kV線路故障搶修工作爭取了時間,也為調(diào)度員擬定合理的非故障區(qū)域的供電恢復(fù)方案提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。

      但在實際運行中,該模式還存在以下問題:

      (1)參與主站運算的數(shù)據(jù)對終端通訊的依賴性較強,額外增加了配網(wǎng)通信的維護負擔(dān)。

      (2)配網(wǎng)老舊開關(guān)設(shè)備較多,配網(wǎng)運行環(huán)境相對惡劣,時常遭遇機構(gòu)卡死無法操作,給遙控執(zhí)行造成了阻礙。

      (3)因工程規(guī)模限制,本期自動化覆蓋信息量不足,配電線路故障定位區(qū)域較大,實際應(yīng)用時,還需要依靠現(xiàn)場人員精確定位,耗時較長,給故障隔離、恢復(fù)供電帶來困難。

      二、就地式模式實例分析

      2010年3月,孝感城區(qū)開始進行饋線自動化模式探索,采用集中控制加終端設(shè)備相互通信就地控制方式。

      1 選點原則:具有兩路及以上電源點的環(huán)網(wǎng)線路,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定。

      本次工程共選用了手拉手環(huán)網(wǎng)的兩對線路,在臨近變電站出口的1#桿處安裝重合器4臺、環(huán)網(wǎng)常閉自動化開關(guān)5臺、環(huán)網(wǎng)常開自動化開關(guān)2臺、放射型常閉自動化開關(guān)9臺、斷路器型用戶分界開關(guān)21臺。

      2動作原理

      (1)就地處理原理

      為了提高供電可靠率,饋線自動化試點區(qū)采用如下接線方式,即:變電站10kV出線安裝重合器(R1、R0)引入電源、線路上采用分段開關(guān)(L1、L2)進行分段、用戶側(cè)采用分界斷路器ASS(CB)的運行方式與主線隔開,如圖2所示。

      ①F1發(fā)生相間短路故障→ASS(CB)感測到負荷側(cè)短路電流后,延時0s后分閘。

      ②F2發(fā)生相間短路故障→R1延時0.15s后分閘,L1、L2不動作→R1延時2s后第一次重合于故障,第二次分閘→L1、L2感測到2次失壓后分閘→R1延時2s后第二次重合成功→L1延時2s后合閘于故障,分閘閉鎖→R1第三次分閘→L2在分閘狀態(tài)下閉鎖→R1延時2s后第三次重合成功→R0聯(lián)絡(luò)斷路器經(jīng)延時20s后合閘,變電站2向L2正常區(qū)段供電。

      ③F3發(fā)生相間瞬時短路故障→R1第一次分閘→R1第二次重合成功

      ④F3發(fā)生相間永久性短路故障→R1第一次分閘→2s后R1第一次重合閘,故障未消除第二次分閘→R1延時2s第二次重合閘→L1在延時2s后合閘成功→L2在延時2s后合閘于故障,感測到2次失壓在延時0s后分閘閉鎖。

      (2)兩級配合原理

      配電線路發(fā)生故障時,由饋線自動化系統(tǒng)按設(shè)定順序進行故障的就地自動判斷與隔離,同時將故障信號及處理結(jié)果上傳到主站,由主站進行故障分析。如果終端已將故障成功隔離,則主站根據(jù)狀態(tài)估計和潮流計算給出故障恢復(fù)方案;如果終端隔離故障不成功或電纜線路發(fā)生故障時,則主站進行故障的精確定位與隔離,同時給出恢復(fù)方案,實現(xiàn)對非故障區(qū)域供電。

      3實施效果

      經(jīng)反復(fù)調(diào)試,各智能終端基本實現(xiàn)了對各路設(shè)備實時監(jiān)控的功能,但在兩級配合測試方面,由于城區(qū)配電用戶對可靠性要求較高,無法現(xiàn)場模擬故障,只能利用配網(wǎng)線路實際故障,對該系統(tǒng)進行驗證。驗證過程中發(fā)現(xiàn)這種模式存在以下問題:

      (1)多級開關(guān)的保護整定較復(fù)雜,且多次重合對線路設(shè)備沖擊較大。

      (2)用于負荷轉(zhuǎn)供的常分聯(lián)絡(luò)開關(guān)拒絕動作或動作不成功時,全線分段開關(guān)分閘閉鎖,反而增加了搶修工作范圍,降低了搶修效率。

      (3)當(dāng)常分聯(lián)絡(luò)開關(guān)動作成功但因通訊故障導(dǎo)致遙信信號不上送時,可能出現(xiàn)線路長時間合環(huán)運行的后果,對電網(wǎng)安全穩(wěn)定造成了較大的威脅。

      結(jié)語

      通過以上對比,可以得出:集中式主要受制于設(shè)備水平、維護水平、布點范圍的影響,這些因素在逐步應(yīng)用和推廣過程中能夠得到改善,可以建議采用;但就地型在與主站配合時還存在不穩(wěn)定技術(shù)因素,可能威脅到電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行,需謹(jǐn)慎選擇。

      參考文獻

      [1]閆鴻魁,王博,林莘.配網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[A].第一屆電器裝備及其智能化學(xué)術(shù)會議論文集[C],2007.

      [2]張帥,張同建.淺談縣城配網(wǎng)自動化技術(shù)應(yīng)用[A].山東電機工程學(xué)會第四屆供電專業(yè)學(xué)術(shù)交流會論文集[C],2007.

      [3]趙月,姜海濤,徐文.配網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)分析及技術(shù)實施要點[A].2005中國電機工程學(xué)會電力系統(tǒng)自動化專委會全國供用電管理自動化學(xué)術(shù)交流暨供用電管理自動化學(xué)科組第二屆年會論文集[C],2005.

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