一種智能配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)的研究

高盛 劉冰 張衛(wèi)東 高原 徐沖 袁宏坤

摘要

隨著我國綜合國力不斷提升，電力行業(yè)取得快速發(fā)展。各行各業(yè)對(duì)于電力的需求增加，從而使得電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和可靠性降低，如何保證配網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性是電力行業(yè)共同面臨的問題，智能變電站的出現(xiàn)有效提高了配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，因此，本文對(duì)配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行研究，試圖為之提供行之有效的可行性建議。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)系統(tǒng) 可靠性 配電網(wǎng) 饋線自動(dòng)化

電力行業(yè)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展逐步發(fā)展成熟，目前，國家電網(wǎng)企業(yè)承接項(xiàng)目遍及多個(gè)國家和地區(qū)，極大地宣傳中國形象和技術(shù)實(shí)力。在配網(wǎng)運(yùn)行過程中，常見的故障與維護(hù)方法研究是電網(wǎng)的重要工作。同時(shí)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)電力的需求增加，配電網(wǎng)發(fā)展和運(yùn)行規(guī)模也越來越大，從而導(dǎo)致配電網(wǎng)故障的發(fā)生概率大大提高。但是，隨著配電網(wǎng)的自動(dòng)化水平和智能化水平的不斷發(fā)展，這個(gè)問題得到了有效的解決，饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用更是降低了配電網(wǎng)出現(xiàn)故障的概率，也是未來智能配電網(wǎng)發(fā)展的主流方向，因此，本文在此基礎(chǔ)上研究了饋線自動(dòng)化技術(shù)在智能電網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用。

1 智能變電站發(fā)展及特性

智能變電站（Intelligent substation）是國家智能電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)下的一種新型變電站，它的基本特征是集合環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性以及智能性為一體，符合我國“五位一體”的戰(zhàn)略格局，能夠使用清潔能源同時(shí)減少有害氣體的排放，從而減少了對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的破壞。另一方面，依靠先進(jìn)可靠的信息化技術(shù)，能夠建立可靠而且強(qiáng)大的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，最大程度地保障供電質(zhì)量的可靠性和安全性，同時(shí)提高供電效率。另外智能變電站還擁有友好地用戶體驗(yàn)功能，能夠和用戶進(jìn)行交流，共享用戶信息，鼓勵(lì)用戶積極參與到電網(wǎng)調(diào)控的環(huán)節(jié)當(dāng)中來。智能變電站在建設(shè)過程中，主要采用的是電子變壓器和智能設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)電力設(shè)備的采集、計(jì)量、保護(hù)和檢測(cè)等工作。另外，利用基于IEC61850通信協(xié)議的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備的組網(wǎng)過程。同時(shí)智能化系統(tǒng)配合著無縫連接系統(tǒng)，可以提高變電站的信息交互協(xié)同、信息整合以及集成，從而建立一個(gè)完善可靠的數(shù)字系統(tǒng)。

2 饋線自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理

饋線自動(dòng)化技術(shù)是結(jié)合信息化技術(shù)誕生的產(chǎn)物，其中涉及到了自動(dòng)控制、儀器儀表、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新型技術(shù)。能夠通過可靠的傳感器自動(dòng)檢測(cè)電路出現(xiàn)的故障，并進(jìn)行智能分析和智能決策，能夠最大程度提高電力行業(yè)的供電質(zhì)量以及供電可靠性。饋線和普通的輸電線路有很大的區(qū)別，饋線傳輸?shù)闹饕请娏π盘?hào)。使用通信速度更快的光纖代替了傳統(tǒng)的電纜。同時(shí)使得一次設(shè)備和二次設(shè)備之間沒有電連接，所用模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的采集工作都是在現(xiàn)場(chǎng)完成，并且進(jìn)行相應(yīng)的AD轉(zhuǎn)化，傳輸?shù)慕Y(jié)果已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)了。信號(hào)的傳輸都是采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸，與此同時(shí)信息的開放控制也是通過網(wǎng)絡(luò)通信完成。另外一方面為了保障所有的單位都在饋線的監(jiān)督范圍之內(nèi)，施工人員將饋線合理地分布連接在整個(gè)配電網(wǎng)之上。形成對(duì)整體配電網(wǎng)的運(yùn)行監(jiān)控，最終形成的全體饋線稱之為分布式饋線。

3 智能配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

本文根據(jù)項(xiàng)目實(shí)踐，研究得出一種高效、穩(wěn)定的饋線自動(dòng)化技術(shù)方案一手拉手饋線方法，如圖1所示，其實(shí)現(xiàn)邏輯為A變電站的配網(wǎng)線路與變電站B的配網(wǎng)線路的連接方式，采取“手拉手”的環(huán)網(wǎng)串聯(lián)方式構(gòu)成自動(dòng)化配電網(wǎng)，利用PLC控制饋線中的分段開關(guān)和重合器，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)饋線故障的定位和處理，對(duì)配網(wǎng)線路中的故障進(jìn)行快速隔離，減少停電面積，增加電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，下文重點(diǎn)分析智能配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。

3.1 配電網(wǎng)整體監(jiān)控

智能配電網(wǎng)的形成，極大地提高了供電的質(zhì)量以及供電可靠性，其中，智能配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)中最常用的就是采用配電網(wǎng)整體監(jiān)控的策略，通過自動(dòng)化儀表自動(dòng)檢測(cè)某一用電單位的電力參數(shù)是否發(fā)生供電故障，如果發(fā)生故障就立即采取解決方案，降低故障范圍和停電時(shí)間。但是，往往配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的單位比較多，線路復(fù)雜交錯(cuò)，對(duì)于自動(dòng)化診斷帶來了一定的干擾。因此，采取分布式饋線的手段進(jìn)行設(shè)置，就可以準(zhǔn)確、高效的監(jiān)控整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)。另外一方面可以對(duì)整體配電網(wǎng)的合理分配，將饋線分布在整體的配電網(wǎng)之上，通過饋線對(duì)整體的配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效地監(jiān)控。

3.2 自動(dòng)化聯(lián)防控制

當(dāng)前針對(duì)智能配電網(wǎng)分布式饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，還需要信息通信技術(shù)以及相應(yīng)的硬件支持，才能完成自動(dòng)化聯(lián)防控制。比如：當(dāng)配電網(wǎng)的部分線路出現(xiàn)故障時(shí)，饋線根據(jù)配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)以及檢測(cè)相關(guān)電力參數(shù)是否異常，從而迅速反饋，然后自動(dòng)化系統(tǒng)根據(jù)反饋數(shù)據(jù)，啟動(dòng)硬件設(shè)備例如繼電器等設(shè)備。將故障設(shè)備，從整體的配電網(wǎng)中隔離。以此保證其他線路的安全運(yùn)行，并在此過程中完成故障線路的故障控制。

4 結(jié)論

綜上所述，智能配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)的有效運(yùn)用，可以有效地提高供配電的可靠性及供電質(zhì)量。因此，本文重點(diǎn)分析了智能配電網(wǎng)的主要特征以及智能配電饋線自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用效益和作用，試圖利用配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)縮小配網(wǎng)停電范圍，降低配網(wǎng)故障造成的損失，從而提升供電質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

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