配電網(wǎng)饋電自動(dòng)化技術(shù)研究機(jī)應(yīng)用

時(shí)培環(huán)

摘 要：針對(duì)目前國內(nèi)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)情況，探討了配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)及其開發(fā)與應(yīng)用，并對(duì)配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提出建議。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)

1 配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展背景

在較長(zhǎng)一段時(shí)期以來，我國電力系統(tǒng)的建設(shè)重點(diǎn)主要集中在發(fā)電環(huán)節(jié)與輸變電環(huán)節(jié)當(dāng)中，而對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重視程度不夠，導(dǎo)致在許多城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村中配電網(wǎng)及設(shè)備的建設(shè)與應(yīng)用均較為落后，并集中表現(xiàn)為：規(guī)劃、布局、設(shè)計(jì)不合理，配電網(wǎng)絡(luò)整體較為混亂、薄弱，如導(dǎo)線截面小、絕緣水平偏低、供電半徑偏大等問題;配網(wǎng)中相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用較為落后與陳舊，如變壓器的容量不足、設(shè)備的無功補(bǔ)償不足、設(shè)備的轉(zhuǎn)供互代能力較差;配網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的管理水平與技術(shù)水平偏低等等。隨著近年來我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，以及人們生活水平的不斷提高，對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)供電可靠性與供電質(zhì)量的要求越來越高，這就迫切需要進(jìn)一步加速城鄉(xiāng)配電網(wǎng)絡(luò)的改造工作，并積極引入配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，以有效提高供電質(zhì)量，提高配網(wǎng)運(yùn)行的安全性與可靠性。

2 配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 FTU/DTU故障處理

在這種情況下，需要對(duì)饋線終端進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，通過電流和電壓來判斷故障是瞬時(shí)性的還是永久性的，并收集故障數(shù)據(jù)錄波，以執(zhí)行子站發(fā)出的控制命令。在這個(gè)過程中，饋線終端所扮演的是檢測(cè)故障并執(zhí)行故障處理任務(wù)的角色。另外，

也可以利用主站下發(fā)快線終端來檢測(cè)配電網(wǎng)的故障，主要記錄所檢測(cè)到的電壓、電流和零序功率等量值，將這些值與正常情況下的特征量值進(jìn)行比較，從而判斷出是否存在故障以及故障的性質(zhì)及類型。

2.2 配電網(wǎng)子站的故障處理

在配電網(wǎng)管理過程中，子站管理是實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)的途徑，這就需要對(duì)子站內(nèi)的開閉DTU和柱上FTU這些終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)集中、分析，從而診斷出故障及其位置，并進(jìn)而采取隔離措施以恢復(fù)電網(wǎng)供電。配電網(wǎng)的子站主要有兩大功能，一方面它需要與變電站內(nèi)部FTU通訊，以便采集到站內(nèi)的數(shù)據(jù)，從而保證出線供電的恢復(fù)和持續(xù);另一方面，它還需要將饋線終端的故障上報(bào)，同時(shí)進(jìn)行故障位置分析和區(qū)域隔離。不過，當(dāng)故障存在的范圍超過子站的管轄范圍時(shí)，它會(huì)將故障上報(bào)到主站，此時(shí)，子站不會(huì)進(jìn)行實(shí)質(zhì)性處理。如果饋線終端檢測(cè)到的故障為瞬時(shí)性類別，子站就需要根據(jù)當(dāng)時(shí)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)命令FTU或者DTU控制對(duì)應(yīng)的開關(guān)，這就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的臨時(shí)隔離。

2.3 配電網(wǎng)主站的故障處理

配電網(wǎng)主站的故障主要包括FTU故障和DTU故障，而基本的處理思路則是“將故障進(jìn)行高層隔離，并進(jìn)而恢復(fù)供電”。主站需要對(duì)刑和DTU的電流、電流和時(shí)間整定值參數(shù)進(jìn)行監(jiān)管和維護(hù)。在某些情況下，配電網(wǎng)內(nèi)的故障超過了子站的管轄區(qū)域，此時(shí)，子站就很難將故障隔離成功，從而需要將故障上報(bào)到主站。主站通常需要協(xié)調(diào)多個(gè)子站來對(duì)故障進(jìn)行隔離處理。具體來說，需要對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)分析，對(duì)其中的故障區(qū)域和非故障區(qū)域進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并進(jìn)行恢復(fù)方案的實(shí)施預(yù)演，然后根據(jù)電力網(wǎng)架結(jié)構(gòu)來隔離故障并恢復(fù)供電。

2.4 架空線路的故障處理

當(dāng)架空線路出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)該通過柱上FTU、配電子網(wǎng)、柱上開關(guān)機(jī)配電主站的配合來對(duì)監(jiān)控線路進(jìn)行故障檢測(cè)和診斷，并進(jìn)行故障隔離。在這個(gè)過程中，柱上FTU會(huì)檢測(cè)故障，然后與配電網(wǎng)電子戰(zhàn)一起進(jìn)行故障定位;而故障隔離處理則需要刑與子站和主站一起來完成。在一些情況下，手拉手架空線由一個(gè)變電站供電，也就是說，聯(lián)絡(luò)開關(guān)和分段開關(guān)受到同一子站的控制，這種情況下產(chǎn)生的故障需要由該子站來隔離并恢復(fù)供電。而當(dāng)手拉手架空線的供電站不同時(shí)，配電網(wǎng)子站A和子站B各自負(fù)責(zé)一條架空線的監(jiān)管和控制，故障處理需要分開由各自的子站完成，不過此時(shí)非故障區(qū)的供電恢復(fù)則不能由子站執(zhí)行，而是需要由主站實(shí)現(xiàn)此功能。

2.5 無功補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)控制

如果在配電網(wǎng)中使用感性負(fù)荷與電容器組相并聯(lián)，能夠顯著改善電壓的質(zhì)量，提高功率的因數(shù)，降低線路的損耗，且能很大程度地利用供發(fā)電設(shè)備的能力，降低用戶電費(fèi)支出。通過無功補(bǔ)償?shù)淖詣?dòng)控制系統(tǒng)，能觀察用戶負(fù)荷與電網(wǎng)實(shí)時(shí)

運(yùn)行的參數(shù)，利用軟件進(jìn)行綜合判斷，選擇最佳的電容器的投切方案，達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)的運(yùn)行與合理補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

2.6 電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)

線路實(shí)際的電壓偏離額定電壓的偏差大小能很好地反映電能的質(zhì)量。改善該指標(biāo)有很多方法。①調(diào)整發(fā)電機(jī)端的電壓來調(diào)壓;②調(diào)整變壓器的分接頭;③專門利用電壓調(diào)節(jié)器調(diào)壓;④調(diào)整電網(wǎng)無功功率的分布調(diào)壓等。此外，出現(xiàn)電壓嚴(yán)重偏低時(shí)，可通過小型的變電站提高電壓的質(zhì)量。

3 配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用分析

3.1 變電站自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究不斷的發(fā)展和深入，而這也在很大程度上促進(jìn)了這一技術(shù)在電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用，它能夠有效的提高電力生產(chǎn)的水平和效率。在工程建設(shè)和應(yīng)用的過程中，一定要將計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)做最為重要的依據(jù)和參考，對(duì)變電站和系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況進(jìn)行全面的分析，此外在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中也將電力信號(hào)光纜變成了電纜或者是光纖的形式，這樣也就使得系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中更具穩(wěn)定性和安全性。如果想要更好的發(fā)揮變電站自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，就必須要采取有效的措施不斷的改善變電站運(yùn)行和監(jiān)控工作的質(zhì)量，同時(shí)還要及時(shí)的掌握運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和設(shè)備的參數(shù)等等，在系統(tǒng)運(yùn)行中，如果出現(xiàn)了問題，一定要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的分析，并采取有效的措施加以處理。

3.2 饋線自動(dòng)化

饋線技術(shù)特有的自動(dòng)化涵蓋了變電站，也銜接了用戶。常規(guī)狀態(tài)下，饋線自動(dòng)化含有如下：故障態(tài)勢(shì)下的隔離及轉(zhuǎn)移、恢復(fù)常態(tài)的送電;常態(tài)的測(cè)定數(shù)值、測(cè)定信息及后續(xù)的優(yōu)化。自動(dòng)饋線特有的技術(shù)辨析了事故點(diǎn)，依循檢測(cè)得出的數(shù)值來查驗(yàn)故障?？焖儆枰耘袆e，縮減了波及的范疇，提快了保護(hù)動(dòng)作。

3.3 故障診斷技術(shù)的應(yīng)用

電網(wǎng)的運(yùn)行出現(xiàn)故障是在所難免的，由于電網(wǎng)運(yùn)行的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的故障檢測(cè)依靠人力進(jìn)行，常常需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，所受到的效果也不很理想。配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠大大的解決這一問題。配電自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)τ诓煌脑O(shè)備以及線路使用不同的診斷方式來進(jìn)行診斷。故障診斷技術(shù)分為兩種：遠(yuǎn)動(dòng)通道中斷診斷技術(shù)以及二次設(shè)備故障診斷技術(shù)。由于遠(yuǎn)動(dòng)中斷，會(huì)導(dǎo)致地調(diào)對(duì)變電站的監(jiān)控出現(xiàn)失靈，這個(gè)時(shí)候使用遠(yuǎn)動(dòng)通道中斷診斷技術(shù)，運(yùn)用數(shù)字、模擬等技術(shù)對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)通道出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)的判斷并進(jìn)行隔離;如果二次側(cè)設(shè)備出現(xiàn)了故障，那么使用二次設(shè)備故障診斷技術(shù)能夠?qū)Πl(fā)生的故障原因進(jìn)行及時(shí)的分析，同時(shí)對(duì)出現(xiàn)故障的地點(diǎn)進(jìn)行明確的定位，進(jìn)而及時(shí)的解決問題，以便能夠確保電力運(yùn)行的安全性。

3.4 自動(dòng)調(diào)度技術(shù)分析

隨著用電需求的不斷增大，電網(wǎng)的規(guī)模也在逐漸的擴(kuò)大，這種大規(guī)模的擴(kuò)大使得某些區(qū)域內(nèi)電力負(fù)荷不均衡的矛盾越來越明顯。一些地方由于用電負(fù)荷較大，但電力卻供應(yīng)不足，其他地方用電負(fù)荷較小，但供電卻很充足，這就需要及時(shí)的根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行電力負(fù)荷的調(diào)度。自動(dòng)調(diào)度技術(shù)能夠依據(jù)設(shè)定好的程序，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的電力負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)度，確保區(qū)域內(nèi)的電力資源能夠科學(xué)合理的被使用，最大程度的確保居民用電的安全與穩(wěn)定。

4 結(jié)語

配電網(wǎng)自動(dòng)化是電力發(fā)展的需求。隨著社會(huì)進(jìn)一步的發(fā)展，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在電力市場(chǎng)及用電水平提高的狀況下，將會(huì)得到進(jìn)一步提升。面對(duì)目前配電網(wǎng)自動(dòng)化存在的問題，需要積極開展配電網(wǎng)自動(dòng)化的產(chǎn)品研究，科學(xué)的進(jìn)行配電網(wǎng)自動(dòng)化改造升級(jí)。

參考文獻(xiàn)

[1]何偉鵬，淺談配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用[J].科技天地，2017.2.

[2]夏書軍.程志武等，自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2018.2.

[3]陳曉峰，配電網(wǎng)自動(dòng)化的現(xiàn)狀與分析[J].北方環(huán)境，2017.1.