高壓電器智能化與配電網(wǎng)保護(hù)自動(dòng)化研究

徐 磊 王賽豪 喬艷濤 董豐毅

平高集團(tuán)有限公司

高壓電器智能化與配電網(wǎng)保護(hù)自動(dòng)化研究

徐 磊 王賽豪 喬艷濤 董豐毅

平高集團(tuán)有限公司

隨著電力工程的快速發(fā)展使國(guó)家對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化保護(hù)的投資也逐漸增加成為了目前國(guó)家實(shí)施規(guī)劃中的重點(diǎn)項(xiàng)目工程，同時(shí)還受到了電力工程行業(yè)的高度重視。此外隨著計(jì)算機(jī)、通信等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和機(jī)電一體化高壓設(shè)備的成功研發(fā)屺電保護(hù)自動(dòng)化在配電網(wǎng)絡(luò)行業(yè)中獲得了富有成效的應(yīng)用。然而配電網(wǎng)保護(hù)自動(dòng)化的進(jìn)行需要大量的高壓智能化電器，從而有效的降低設(shè)備間的相互作用保證供電的可靠性以及連續(xù)性。

高壓電器；智能化；配電網(wǎng)保護(hù)；自動(dòng)化；研究

1、智能控制與智能電器

當(dāng)前，在電器領(lǐng)域涌現(xiàn)出了智能電器與智能開關(guān)柜，它們都具有自診斷功能與在線檢測(cè)功能，該功能是智能電器主要特征。而智能控制的重點(diǎn)是在高層控制，就是指組織控制。它的主要任務(wù)就是對(duì)實(shí)際環(huán)境或者過程開展組織，就是進(jìn)行決策與規(guī)劃。因此，應(yīng)該運(yùn)用符號(hào)信息處理、啟發(fā)式程序設(shè)計(jì)與自動(dòng)推理與決策等主要技術(shù)。此類問題求解過程和人腦的思維過程有一定的類似性，就是具備一定程度的“智能性”。而在變電站綜合自動(dòng)化與配電自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，智能電器是一個(gè)重要組成部分，它的動(dòng)作要與總體規(guī)劃相適應(yīng)，通常這要涉及到和上級(jí)通訊，就需要通過四元結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。因此，我們把智能電器可以當(dāng)做：只要是按照外界指定訊號(hào)與要求，使用專家控制系統(tǒng)等智能控制方法，不需要人的干預(yù)，就可以進(jìn)行獨(dú)立地接通與斷開電路，斷續(xù)或者連續(xù)地轉(zhuǎn)變電路參數(shù)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或者非電對(duì)象轉(zhuǎn)換、控制、維護(hù)、檢測(cè)、變更以及調(diào)節(jié)使用的電氣設(shè)備類智能電器。通常智能電器的技術(shù)方案包括計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)、自動(dòng)控制原理、傳感器相應(yīng)技術(shù)、通信技術(shù)以及電力技術(shù)等方面。

2、配電自動(dòng)化

首先，對(duì)于配電自動(dòng)化原則來說，應(yīng)實(shí)現(xiàn)配合。如果配電系統(tǒng)因某種因素影響發(fā)生短路，那么位于電源側(cè)的重合器就會(huì)在關(guān)閉前分離負(fù)荷側(cè)分段器故障。如果因永久性故障導(dǎo)致斷電，就需要控制好最低配電網(wǎng)故障控制，保護(hù)配電網(wǎng)各個(gè)點(diǎn)的安全。如果開關(guān)設(shè)備距離電源側(cè)較近，那么在閉鎖或斷路以前，就要實(shí)現(xiàn)永久保護(hù)，或能夠在瞬間切除負(fù)荷側(cè)保護(hù)設(shè)備。如果配電主干電路在10千米以上，那么電路就要做到續(xù)分段，分支線的長(zhǎng)度要控制在4千米以上，并在合適的位置安裝開關(guān)或分段器。

其次，滿足配合要求。要做到這一點(diǎn)應(yīng)從以下四點(diǎn)入手：第一點(diǎn)，將分段器安裝在重合器負(fù)荷處；第二點(diǎn)，開啟分段器的電流要比重合器最小分閘電流小至少0.8倍；第三點(diǎn)，分段器最佳安裝位置的電流應(yīng)比動(dòng)熱電流低，重合器斷開時(shí)間也要低于熱穩(wěn)定時(shí)間；第四點(diǎn)，重合器后備保護(hù)時(shí)間應(yīng)比分段器記憶時(shí)間低。

3、高壓智能電器配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)的基本組成

3.1 主站系統(tǒng)

主站系統(tǒng)即配電調(diào)度系統(tǒng)是配電自動(dòng)化系統(tǒng)中最重要的組成部分洛子站系統(tǒng)都受到它的控制其不但具有信息處理、配電事故記錄及追憶、控制運(yùn)行程序等數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCAOA)作用還具有自動(dòng)診斷故障、隔離故障、重構(gòu)故障電路等DA作用此外仍具有分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、潮流計(jì)算、重組網(wǎng)絡(luò)、分析可靠性及安全性等強(qiáng)大DMS功能，電鍍主站系統(tǒng)一般使用強(qiáng)通用性的數(shù)據(jù)庫(kù)、分布式的軟件、服務(wù)器與客戶的先進(jìn)技術(shù)利用軟總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換始予用戶開放式的數(shù)據(jù)庫(kù)接口和應(yīng)用程序接口能與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)及MIS系統(tǒng)相連從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的有效共享此外仍能夠與地信系統(tǒng)進(jìn)行有效的結(jié)合為配網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行管理開辟了新的歷程。

3.2 子站系統(tǒng)

變電站子站系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件平臺(tái)通常是由多任務(wù)與實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)組成。必須保證系統(tǒng)具有較高的可靠性以及良好的實(shí)時(shí)性保證遠(yuǎn)程維護(hù)的順利進(jìn)行與開展子站系統(tǒng)在保證SCADA功能的前提上，仍需具有對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)故障進(jìn)行定位、系統(tǒng)恢復(fù)劑自動(dòng)隔離的功能。因?yàn)榕渚W(wǎng)的監(jiān)控設(shè)備所涉及的面較廣、并且點(diǎn)也較多因此不可能將配電主站與全部終端設(shè)備進(jìn)行直接連接所以要對(duì)站端系統(tǒng)進(jìn)行必要的分層分級(jí)同時(shí)必須在終端設(shè)備和主站間增加配電子站通過其管理配電終端系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備從而使“數(shù)據(jù)集中器”功能得以有效的實(shí)現(xiàn)最終實(shí)現(xiàn)電路故障能夠及時(shí)的隔離、解決并恢復(fù)。另外負(fù)荷的轉(zhuǎn)移必須通過主站的DMS軟件計(jì)算后實(shí)現(xiàn)從而有效的避開盲目的負(fù)荷轉(zhuǎn)移。

3.3 終端系統(tǒng)終

端系統(tǒng)即配電房的終端裝置其必須具有遙信、遙測(cè)以及遙控的作用；能夠?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)格的校驗(yàn)以及自檢作用；能夠?qū)崿F(xiàn)各功能自動(dòng)組合河以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模塊化另外保證裝置具有較小的體積且具有比較強(qiáng)防塵、防潮及其抗干擾性及較高的安全可靠性此外還要求其具有較高的穩(wěn)定性通常工作溫度需在零下4D攝氏度至80攝氏度間；能夠如實(shí)的記錄運(yùn)行的工作狀況并且接口能夠靈活的接受各種不同的通信規(guī)約裝置還應(yīng)具有直觀、可操作性強(qiáng)且維護(hù)簡(jiǎn)便的人機(jī)界面?zhèn)溆秒娫纯煽壳掖_保其在較高溫度下的穩(wěn)定性。另外不僅確保裝置對(duì)FTU靈活、實(shí)用并且可靠，同時(shí)還要保證配電房一次性設(shè)備的穩(wěn)定可靠性特別是要求開關(guān)設(shè)備具有較高的可靠性以及較低的功率消耗。采用成套的光纖互感器檢測(cè)故障設(shè)備河檢測(cè)到許多電路上的故障若其具有錄波的功能觀日要確保其可以準(zhǔn)確安全的反映設(shè)備的故障點(diǎn)，為自動(dòng)化系統(tǒng)建立全面的數(shù)據(jù)源，同時(shí)還可給予檢修人員完整的數(shù)據(jù)資料從而保證較高的檢修率。

總而言之，為滿足社會(huì)對(duì)電力的需求，國(guó)家加大了對(duì)電力事業(yè)的投入，在壯大了配電網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，也使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，加之其他多種因素影響，也給電力企業(yè)工作帶來較大挑戰(zhàn)，所以，一定要不斷提高供電可靠性，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，將先進(jìn)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用其中，構(gòu)建完善的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，只有這樣才能更好的為社會(huì)服務(wù)。

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