饋線自動(dòng)化兩種實(shí)現(xiàn)模式的對(duì)比研究

吳　慧（孝感供電公司調(diào)控中心，湖北 孝感 432100）

饋線自動(dòng)化兩種實(shí)現(xiàn)模式的對(duì)比研究

吳慧
（孝感供電公司調(diào)控中心，湖北 孝感 432100）

摘要：本文主要結(jié)合孝感城區(qū)配網(wǎng)饋線自動(dòng)化建設(shè)探索實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)饋線自動(dòng)化的兩種實(shí)現(xiàn)模式，分別從選點(diǎn)原則、動(dòng)作原理、實(shí)踐效果方面進(jìn)行對(duì)比分析，提出建議。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動(dòng)化；饋線自動(dòng)化；實(shí)例分析

饋線自動(dòng)化實(shí)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(dòng)化建設(shè)探索進(jìn)程，對(duì)饋線自動(dòng)化兩種模式分別進(jìn)行對(duì)比分析。

一、集中式模式實(shí)例分析

孝感城區(qū)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)于2009年7月開始建設(shè)，11月底投入運(yùn)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(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

1選點(diǎn)原則：聯(lián)絡(luò)點(diǎn)優(yōu)先、就近接入

對(duì)城區(qū)10KV配網(wǎng)128組開關(guān)進(jìn)行了改造，加裝電操機(jī)構(gòu)和測(cè)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(shí)配網(wǎng)設(shè)備總數(shù)的40%。

2動(dòng)作原理：配網(wǎng)常采用手拉手環(huán)網(wǎng)常開運(yùn)行方式：正常運(yùn)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。

圖1　配網(wǎng)手拉手環(huán)網(wǎng)常開運(yùn)行方式圖

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(jí)跳閘的情況，此時(shí)必須這三級(jí)開關(guān)中至少有一組保護(hù)信號(hào)變位+開關(guān)動(dòng)作觸發(fā)DA計(jì)算啟動(dòng)，主站同時(shí)接收到多個(gè)開關(guān)保護(hù)信號(hào)變位后，按照電流方向和設(shè)備連接的拓?fù)潢P(guān)系，從饋線段的首端向末端查找，找到最后一個(gè)發(fā)送保護(hù)信號(hào)的開關(guān)3后，主站判定實(shí)際故障區(qū)域?yàn)殚_關(guān)3——開關(guān)4。

（1）開關(guān)3保護(hù)信號(hào)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(hù)信號(hào)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(hù)信號(hào)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(shí)施效果

試運(yùn)行期間，遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)高效上傳，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。系統(tǒng)曾多次快速反應(yīng)故障報(bào)警信號(hào)，給城區(qū)10kV線路故障搶修工作爭(zhēng)取了時(shí)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(shí)際運(yùn)行中，該模式還存在以下問題：

（1）參與主站運(yùn)算的數(shù)據(jù)對(duì)終端通訊的依賴性較強(qiáng)，額外增加了配網(wǎng)通信的維護(hù)負(fù)擔(dān)。

（2）配網(wǎng)老舊開關(guān)設(shè)備較多，配網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境相對(duì)惡劣，時(shí)常遭遇機(jī)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(dòng)化覆蓋信息量不足，配電線路故障定位區(qū)域較大，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還需要依靠現(xiàn)場(chǎng)人員精確定位，耗時(shí)較長(zhǎng)，給故障隔離、恢復(fù)供電帶來困難。

圖2　配網(wǎng)饋線自動(dòng)化試點(diǎn)區(qū)接線方式圖

二、就地式模式實(shí)例分析

2010年3月，孝感城區(qū)開始進(jìn)行饋線自動(dòng)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(diǎn)原則：具有兩路及以上電源點(diǎn)的環(huán)網(wǎng)線路，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定。

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

2動(dòng)作原理

（1）就地處理原理

為了提高供電可靠率，饋線自動(dòng)化試點(diǎn)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(jìn)行分段、用戶側(cè)采用分界斷路器ASS（CB）的運(yùn)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(cè)到負(fù)荷側(cè)短路電流后，延時(shí)0s后分閘。

②F2發(fā)生相間短路故障→R1延時(shí)0.15s后分閘，L1、L2不動(dòng)作→R1延時(shí)2s后第一次重合于故障，第二次分閘→L1、L2感測(cè)到2次失壓后分閘→R1延時(shí)2s后第二次重合成功→L1延時(shí)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(shí)2s后第三次重合成功→R0聯(lián)絡(luò)斷路器經(jīng)延時(shí)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(shí)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(shí)2s第二次重合閘→L1在延時(shí)2s后合閘成功→L2在延時(shí)2s后合閘于故障，感測(cè)到2次失壓在延時(shí)0s后分閘閉鎖。

（2）兩級(jí)配合原理

配電線路發(fā)生故障時(shí)，由饋線自動(dòng)化系統(tǒng)按設(shè)定順序進(jìn)行故障的就地自動(dòng)判斷與隔離，同時(shí)將故障信號(hào)及處理結(jié)果上傳到主站，由主站進(jìn)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(jì)和潮流計(jì)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(shí)，則主站進(jìn)行故障的精確定位與隔離，同時(shí)給出恢復(fù)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)非故障區(qū)域供電。

3實(shí)施效果

經(jīng)反復(fù)調(diào)試，各智能終端基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)各路設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能，但在兩級(jí)配合測(cè)試方面，由于城區(qū)配電用戶對(duì)可靠性要求較高，無法現(xiàn)場(chǎng)模擬故障，只能利用配網(wǎng)線路實(shí)際故障，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證過程中發(fā)現(xiàn)這種模式存在以下問題：

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

（2）用于負(fù)荷轉(zhuǎn)供的常分聯(lián)絡(luò)開關(guān)拒絕動(dòng)作或動(dòng)作不成功時(shí)，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(dòng)作成功但因通訊故障導(dǎo)致遙信信號(hào)不上送時(shí)，可能出現(xiàn)線路長(zhǎng)時(shí)間合環(huán)運(yùn)行的后果，對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定造成了較大的威脅。

結(jié)語

通過以上對(duì)比，可以得出：集中式主要受制于設(shè)備水平、維護(hù)水平、布點(diǎn)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(shí)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(yùn)行，需謹(jǐn)慎選擇。

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中圖分類號(hào)：TM76

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