智能配電網(wǎng)故障自愈技術(shù)分析

趙紅軍 羅立波

【摘要】：我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水平的提升以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷進(jìn)步，在很大程度上增加了能源的需求量。現(xiàn)階段，發(fā)展智能電網(wǎng)，是適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)對(duì)于全球能源、氣候以及可持續(xù)發(fā)展等各方面要求而提出的一項(xiàng)重要解決方案，在未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展期間有著相當(dāng)重要的作用。在智能電網(wǎng)中，智能配電網(wǎng)是其重要的組成部分，故障自愈技術(shù)的有效應(yīng)用能夠使配電網(wǎng)故障自我預(yù)防與修復(fù)的能力得以切實(shí)提升。在本文中，首先對(duì)智能配電網(wǎng)故障自愈技術(shù)的類型進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)其自愈技術(shù)流程以及具體應(yīng)用進(jìn)行了研究與探討，僅供同行借鑒與參考。

【關(guān)鍵詞】：智能配電網(wǎng);故障自愈技術(shù);應(yīng)用

1.引言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，在很大程度上促進(jìn)了配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大。對(duì)于配電網(wǎng)而言，其是直接面向用戶供電的。在實(shí)際運(yùn)行期間，倘若配電網(wǎng)存在問(wèn)題，將能夠影響到整體供電的質(zhì)量，并對(duì)用電用戶的切身體驗(yàn)產(chǎn)生直接性影響。對(duì)此，人們?cè)谂潆娋W(wǎng)質(zhì)量方面提出了更高的要求。在此背景之下，應(yīng)用故障自愈技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)基于故障的自我預(yù)防與修復(fù)，最大限度評(píng)估智能配電實(shí)際運(yùn)行期間產(chǎn)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，自我檢測(cè)與隔離相關(guān)的故障問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)供電的快速性，提升供電穩(wěn)定性。

2.智能配電網(wǎng)自愈技術(shù)的類型

2.1緊急控制

在配電網(wǎng)中，當(dāng)有緊急故障發(fā)生之后，為了能夠使供電的持續(xù)性得以保證，因此，采取了一系列的措施，譬如，隔離故障設(shè)備、對(duì)負(fù)荷進(jìn)行切斷、確定電源、主動(dòng)解列等來(lái)使系統(tǒng)能夠恢復(fù)常態(tài)，使系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定運(yùn)行得以確保。

2.2恢復(fù)控制

在系統(tǒng)有故障發(fā)生的時(shí)候，為了能夠使配電網(wǎng)運(yùn)行正常性得以保證，應(yīng)該對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確隔離，采取有效措施恢復(fù)電網(wǎng)系統(tǒng)，同時(shí)，為了保證供電快速性，應(yīng)該對(duì)供電的最佳路徑進(jìn)行選取。在網(wǎng)絡(luò)中，并入電網(wǎng)系統(tǒng)中的孤島運(yùn)行區(qū)域，實(shí)現(xiàn)供電的快速性，使電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性得以保證。

2.3孤島控制

在供電系統(tǒng)中，倘若無(wú)法實(shí)現(xiàn)工作的馬上恢復(fù)，則需要從系統(tǒng)中將一個(gè)或者是多個(gè)孤島進(jìn)行解列，使其能夠獨(dú)立運(yùn)行，切實(shí)控制好孤島，使電壓及功率能夠在正常的范圍內(nèi)，在孤島重新并網(wǎng)前實(shí)現(xiàn)供電正常性，使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行正常性得以確保。

3.智能配電網(wǎng)故障自愈技術(shù)實(shí)現(xiàn)條件

3.1智能化的配電終端設(shè)備

為了能夠使配電網(wǎng)故障自愈技術(shù)得以切實(shí)實(shí)現(xiàn)，一個(gè)基礎(chǔ)性的條件就是智能化的開關(guān)機(jī)配電重點(diǎn)設(shè)備，其主要功能涵蓋了自動(dòng)診斷、在線監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)動(dòng)接口等等，在實(shí)際配電網(wǎng)運(yùn)行期間能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)有效識(shí)別產(chǎn)生的異常數(shù)據(jù)。通常來(lái)說(shuō)，該設(shè)備也能夠在戶外使用，能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控與遠(yuǎn)程診斷等。

3.2通電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性

在配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行期間，借助網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r(shí)傳輸其產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)，使網(wǎng)絡(luò)的安全性及其穩(wěn)定性得以確保，這對(duì)于故障自愈技術(shù)的實(shí)現(xiàn)有著十分重要的作用。鑒于此，為了使數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩缘靡员ＷC，應(yīng)該對(duì)具有較高安全性能的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配備。

3.3自動(dòng)化的處理系統(tǒng)

對(duì)于自動(dòng)化處理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，為了使配電網(wǎng)智能化的水平得以切實(shí)提升，需要在電網(wǎng)調(diào)控中心中插入具有自動(dòng)化處理功能的軟件，第一時(shí)間內(nèi)監(jiān)控與分析配電網(wǎng)運(yùn)行期間所產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)。

4.智能配電網(wǎng)故障自愈技術(shù)相關(guān)流程分析

通常來(lái)說(shuō)，配電網(wǎng)故障自愈技術(shù)體系具體涵蓋以下幾部分，即基礎(chǔ)層、支撐層、應(yīng)用層等。在基礎(chǔ)層中，包含了相對(duì)科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)與較為先進(jìn)的終端設(shè)備。在支撐層中，整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的信息交互是其主要的內(nèi)容。而在應(yīng)用層中，自愈處理的實(shí)施結(jié)構(gòu)則是其主要涵蓋的內(nèi)容。

舉例來(lái)說(shuō)，在某段10kv出線斷路器中，其在某個(gè)階段中能夠進(jìn)行自動(dòng)跳閘，而其他的開關(guān)則無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跳閘。假如是在自動(dòng)跳閘的區(qū)域中產(chǎn)生了故障問(wèn)題，在故障發(fā)生的線路段中，會(huì)有短路的電流經(jīng)過(guò)，此時(shí)自動(dòng)跳閘功能就會(huì)充分發(fā)揮作用，保護(hù)線路。

在啟動(dòng)故障期間，其主要的一個(gè)條件就是對(duì)分閘保護(hù)進(jìn)行了利用，在配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行期間，倘若是對(duì)自動(dòng)開關(guān)跳閘有檢測(cè)到，而且還有著一定的保護(hù)作用，與故障啟動(dòng)的條件相滿足，此時(shí)，就應(yīng)該分析啟動(dòng)故障。在定位故障發(fā)生位置期間，實(shí)則是拓?fù)浞治鲩_關(guān)保護(hù)信號(hào)的情況。在確定故障發(fā)生位置之后，應(yīng)該及時(shí)地隔離好故障區(qū)域，將相應(yīng)的開關(guān)進(jìn)行斷開處理。假如在其他區(qū)域中涵蓋故障區(qū)域的話，則應(yīng)該采取有效措施盡快恢復(fù)故障區(qū)域的工作，通過(guò)對(duì)自動(dòng)開關(guān)進(jìn)行閉合來(lái)恢復(fù)上游的供電，而下游恢復(fù)供電則需要對(duì)故障區(qū)域的開關(guān)進(jìn)行閉合處理。假如恢復(fù)方案比較多，則需要與操作開關(guān)數(shù)、系統(tǒng)自身的荷負(fù)載率等因素相結(jié)合選擇出最佳的方案。在處理好故障之后，則需要在數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄好故障處理的相關(guān)內(nèi)容、處理時(shí)間及人員等信息，從而便于后期故障處理工作的有序推進(jìn)。

5.智能配電網(wǎng)故障自愈技術(shù)的具體應(yīng)用

5.1在多種恢復(fù)路徑中應(yīng)用

在配電網(wǎng)中，如果有多種恢復(fù)路徑問(wèn)題存在的話，應(yīng)該與運(yùn)行的實(shí)際情況相結(jié)合來(lái)對(duì)最適宜的故障自愈技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。舉例來(lái)說(shuō)，在對(duì)主網(wǎng)電源測(cè)試進(jìn)行擇優(yōu)選取的情況下，在發(fā)生故障的時(shí)候，由于配電網(wǎng)中有短路電流存在，便會(huì)觸動(dòng)自動(dòng)開關(guān)，使其出現(xiàn)跳閘，然而在故障區(qū)域中，開關(guān)的敏感性是比較強(qiáng)的，并且屬于并網(wǎng)控制，在故障產(chǎn)生的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生跳閘。在此期間，系統(tǒng)會(huì)將故障區(qū)域段的開關(guān)自動(dòng)斷開，將自動(dòng)開關(guān)進(jìn)行閉合，使配電網(wǎng)上游供電得以盡快恢復(fù)。在恢復(fù)下游供電期間，具體方案也有兩種，應(yīng)該對(duì)主電網(wǎng)電源進(jìn)行優(yōu)先選擇。

5.2分布式電源故障自愈技術(shù)應(yīng)用

故障自愈技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用，也體現(xiàn)在分布式電源中。在具體應(yīng)用期間，需要對(duì)三方面的原則進(jìn)行遵循：第一，需要結(jié)合實(shí)際情況，預(yù)估分布式電源實(shí)際容量，從而使系統(tǒng)基于供電范圍的計(jì)算能夠得到確保。第二，在計(jì)算供電范圍的時(shí)候，相關(guān)工作人員在選擇聯(lián)絡(luò)點(diǎn)期間，需要對(duì)同期開關(guān)進(jìn)行選取。第三，從零作為起點(diǎn)來(lái)開展負(fù)荷恢復(fù)工作。假如發(fā)生故障所在區(qū)域位于分布式電源中的某一點(diǎn)，在故障發(fā)生的時(shí)候，相應(yīng)開關(guān)會(huì)出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，開關(guān)自身所具備的較高靈敏性，決定了在故障發(fā)生的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)優(yōu)先跳閘。在恢復(fù)故障期間，將上半電路的開關(guān)進(jìn)行閉合，能夠使上游的供電得以恢復(fù)，但是，恢復(fù)下游供電，應(yīng)該首先預(yù)估好故障區(qū)域的供電范圍，在供電恢復(fù)之前，應(yīng)該斷開恢復(fù)區(qū)域的負(fù)荷開關(guān)，進(jìn)而繼續(xù)對(duì)下游恢復(fù)供電工作進(jìn)行開展。

6.結(jié)語(yǔ)

總而言之，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，在很大程度上增加了人們生產(chǎn)生活中的用電量，同時(shí)，這也極大地推動(dòng)了配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大。在配電網(wǎng)中，智能配電網(wǎng)是其主要的發(fā)展趨勢(shì)，而在配電網(wǎng)工作中，故障自愈技術(shù)的應(yīng)用則是其重點(diǎn)工作內(nèi)容之一。故障自愈技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的有效應(yīng)用，能夠?qū)⒐收闲畔⑦M(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電網(wǎng)運(yùn)行期間產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)，與運(yùn)行實(shí)際相結(jié)合隔離與恢復(fù)故障，這對(duì)于整個(gè)配電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量的提升有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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