湛江港區(qū)10kV配電系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用研究

陳俊妮

湛江港(集團(tuán))股份有限公司，廣東 湛江 524019

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湛江港區(qū)10kV配電系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用研究

陳俊妮*

湛江港(集團(tuán))股份有限公司，廣東 湛江 524019

本文主要對(duì)港區(qū)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化現(xiàn)今的運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并對(duì)其中配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了探討，以期港區(qū)電力系統(tǒng)可以獲得新的發(fā)展。

湛江港；電力系統(tǒng)；配電自動(dòng)化；應(yīng)用探析

在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，港區(qū)對(duì)電量的需求越來越大，且對(duì)供電質(zhì)量以及安全性也有更高的要求，為提高變電運(yùn)行、檢修人員在港區(qū)用電現(xiàn)場(chǎng)的把握能力，大幅度減小處理故障的工作時(shí)間，推動(dòng)電力安全生產(chǎn)，確保工程的安全管理，將配電網(wǎng)自動(dòng)化是滿足社會(huì)需求、港區(qū)發(fā)展的主要措施。

一、電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行的現(xiàn)狀分析

配電網(wǎng)自動(dòng)化主要是指利用現(xiàn)今前沿的電子科技以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與港區(qū)所需電力設(shè)備進(jìn)行有效結(jié)合，從而對(duì)港區(qū)配電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及事故發(fā)生進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。通過這一系統(tǒng)，可保證港區(qū)配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保障港區(qū)電力服務(wù)的安全性。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)管理需要花費(fèi)巨大的人力、物力資源，檢修人員在進(jìn)行檢修工作的時(shí)候，也需要長(zhǎng)時(shí)間停電，對(duì)港區(qū)的日常生產(chǎn)運(yùn)作有很大的影響。長(zhǎng)期以往，也會(huì)影響港區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。利用計(jì)算機(jī)、通信以及自動(dòng)化控制等相關(guān)技術(shù)可對(duì)港區(qū)供配電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)的綜合性能進(jìn)行有效的監(jiān)控管理，為系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

現(xiàn)今，配電網(wǎng)自動(dòng)化的主要方式是：在10kV輻射線路下，對(duì)重合器或分段器進(jìn)行使用。這種方式在通道或主站系統(tǒng)中都不需要進(jìn)行提前配置，只需要對(duì)分段器或重合器自身所含有的功能進(jìn)行利用。當(dāng)線路出現(xiàn)障礙的時(shí)候，就可對(duì)故障進(jìn)行有效隔離，并及時(shí)恢復(fù)港區(qū)供電。這種方式的操作較為便捷，投資成本較小，因而已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。其次，在環(huán)形電纜配電網(wǎng)中也能對(duì)重合器所具備的諸多功能進(jìn)行利用，將其和環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行配合，配電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。在10kV配電網(wǎng)中對(duì)環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行利用，可在其中加FTU，并設(shè)置配電網(wǎng)的自動(dòng)化程度。環(huán)網(wǎng)柜沒有特別要求，室外或室內(nèi)都可以。港區(qū)根據(jù)這種方式配置電網(wǎng)系統(tǒng)，可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改造，從而形成多個(gè)環(huán)網(wǎng)或在其中形成手拉手線路。這樣一來，港區(qū)電力在任何時(shí)候都有兩個(gè)電源，一個(gè)主電源，一個(gè)備用電源。

二、配電網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用原則

在電力系統(tǒng)中將配電網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)置，需要堅(jiān)持一些原則，主要有以下幾點(diǎn)：

一是適應(yīng)性。首先，需要和港區(qū)經(jīng)營(yíng)的實(shí)際情況相適應(yīng)。港區(qū)設(shè)置自動(dòng)化的配電網(wǎng)，應(yīng)該從港區(qū)實(shí)際情況出發(fā)，有效解決港區(qū)配電網(wǎng)自動(dòng)化過程中出現(xiàn)的問題，從提高供電可靠性以及滿足港區(qū)電力需求入手，將有效的資金發(fā)揮出最大的經(jīng)濟(jì)效益。其次，需要和港區(qū)配電網(wǎng)的發(fā)展情況相適應(yīng)。根據(jù)港區(qū)今后發(fā)展，做好電力規(guī)劃。最后，需要和定時(shí)限保護(hù)相適應(yīng)。將定時(shí)限保護(hù)裝置與電流、時(shí)間階梯保持重合，促使上下級(jí)保護(hù)裝置更加協(xié)調(diào)全面。

二是利用電流控制式的原則。在港區(qū)配電網(wǎng)中，重合斷路器執(zhí)行最多的操作就是合分操作，當(dāng)出現(xiàn)瞬時(shí)性故障的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)重合，進(jìn)而造成配電網(wǎng)的開關(guān)操作過于頻繁，導(dǎo)致設(shè)備可靠性降低，影響設(shè)備的使用壽命。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，配電網(wǎng)中的線路并聯(lián)組數(shù)較多，這時(shí)要想通過合閘完成故障切除就需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，合閘完成的時(shí)間要比故障判斷的時(shí)間長(zhǎng)得多，因而影響供電連續(xù)性。另外，自動(dòng)開關(guān)中一般不會(huì)設(shè)置計(jì)數(shù)，只可對(duì)一次合閘進(jìn)行利用，之后再進(jìn)行判別動(dòng)作。相比較來說，電流控制式中涉及到的設(shè)備則不存在這些問題，且在進(jìn)行電壓控制的時(shí)候，所使用到的方式更為便捷。

三、配電網(wǎng)自動(dòng)化方案

(一)變電站主斷路器與饋線斷路器相配合的方案

將變電站中的出線保護(hù)開關(guān)與饋線開關(guān)進(jìn)行配合運(yùn)用，經(jīng)過兩個(gè)電源后，形成環(huán)網(wǎng)供電，可優(yōu)化配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)配電網(wǎng)的聯(lián)系性。變電站中的出線保護(hù)開關(guān)一般都具有多次重合的特點(diǎn)，命令執(zhí)行由微機(jī)掌控。線路開關(guān)則有自動(dòng)操作以及遙控操作兩種方式，且通信開關(guān)一般也具有自動(dòng)、遙控操作的特點(diǎn)。

(二)自動(dòng)重合器方案

將配電網(wǎng)中的雙電源連接，促使其形成環(huán)網(wǎng)。將配電網(wǎng)分為有限段數(shù)之后，每一段的電網(wǎng)線路也可由相鄰的重合器對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)故障之后，主要上級(jí)的重合器對(duì)故障進(jìn)行斷開，避免變電站中的斷路器執(zhí)行分合操作。配電網(wǎng)中的任一階段出現(xiàn)故障后，也應(yīng)該使得故障段的重合器分?jǐn)?，隔離出現(xiàn)故障的線路。線路分支出現(xiàn)的故障主要由配電網(wǎng)中的分?jǐn)嗥饕约爸睾掀鱽硐嗷ヅ浜?，從而?duì)其中存在的故障處進(jìn)行消除。

(三)自動(dòng)重合分段器方案

每段故障發(fā)生之后，都應(yīng)該根據(jù)自動(dòng)重合分段器來對(duì)關(guān)合故障的時(shí)間進(jìn)行相應(yīng)的判斷。該項(xiàng)方案在時(shí)間的設(shè)置上有一定的要求，一般來說，變電站中的斷路器也需要進(jìn)行重合，使得電源側(cè)可以對(duì)負(fù)荷側(cè)送電。當(dāng)故障點(diǎn)再一次出現(xiàn)重合時(shí)，站內(nèi)的斷路器也會(huì)斷開。這時(shí)，故障點(diǎn)兩側(cè)存在的線路就會(huì)鎖定故障段，并將線路斷開，使得二次送電可以成功。

(四)饋線自動(dòng)化方案

主要有三個(gè)模式：就地控制模式、計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控模式和就地與遠(yuǎn)方監(jiān)控混合模式。就地控制模式是對(duì)配電網(wǎng)中的重合器以及分?jǐn)嗥鬟M(jìn)行配合利用實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)的自動(dòng)化控制。計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控方式是設(shè)置遠(yuǎn)程控制中心，饋線上的自動(dòng)終端在進(jìn)行信息的采集工作時(shí)，利用通信通道實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸。當(dāng)故障出現(xiàn)的時(shí)候，主站可根據(jù)采集得到的故障信息對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行判斷以及分析，對(duì)故障段進(jìn)行解除之后，并恢復(fù)供電。就地與遠(yuǎn)程監(jiān)控混合模式是對(duì)斷路器以及智能型的負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行運(yùn)用，使得自動(dòng)化開關(guān)具備遠(yuǎn)程通信的功能。

四、結(jié)語

綜上所述，由于電能廣泛使用，導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)越來越復(fù)雜，供電安全性以及電能質(zhì)量都受到人們的廣泛關(guān)注。因此，港區(qū)急需促進(jìn)配電網(wǎng)自動(dòng)化，提高供電安全性以及電能質(zhì)量，滿足社會(huì)發(fā)展的需求。

[1]張巖烽.電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用探析[EB/OL].2017-11-11.

[2]夏穎.電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化的相關(guān)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，34：206.

陳俊妮(1989-)，女，廣東湛江人，本科，湛江港(集團(tuán))股份有限公司，工程技術(shù)員，研究方向：電氣工程及自動(dòng)化。

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1006-0049-(2017)15-0298-01