配網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理中的配網(wǎng)自動化技術(shù)淺析

劉宇

摘要：伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市的配電網(wǎng)建設(shè)取得了卓越的進(jìn)步。與此同時，作為智能化、低耗能、高效率、高可靠性代名詞的配網(wǎng)自動化技術(shù)也在我國全面推廣，給我國配電網(wǎng)的發(fā)展帶來巨大機(jī)遇與挑戰(zhàn)。為適應(yīng)新形勢下的配電網(wǎng)發(fā)展，配網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行要充分利用配網(wǎng)自動化的技術(shù)優(yōu)勢，對配網(wǎng)實(shí)行智能化調(diào)度管理，以確保穩(wěn)定的供電質(zhì)量和配網(wǎng)故障處理的高效性。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度，配網(wǎng)調(diào)度，配網(wǎng)自動化

0引言

電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，也是關(guān)系國計(jì)民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。最近幾十年，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，配電網(wǎng)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，用電客戶對于供電可靠性、電能質(zhì)量等方面的要求也在不斷提高。傳統(tǒng)的配網(wǎng)管理技術(shù)已經(jīng)無法滿足配網(wǎng)安全運(yùn)行和用戶優(yōu)質(zhì)服務(wù)的要求。基于配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)行實(shí)踐研究將為新時代的配網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為我國配網(wǎng)自動化建設(shè)提供理論參考數(shù)據(jù)，讓配網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理向更精細(xì)、更科學(xué)、更高效的方向發(fā)展。

1配網(wǎng)自動化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義

將配網(wǎng)自動化技術(shù)運(yùn)用到調(diào)度運(yùn)行實(shí)踐中有四大方面的突出作用與意義：

在運(yùn)行監(jiān)控方面，配網(wǎng)自動化技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對配網(wǎng)運(yùn)行工況的監(jiān)視，同時優(yōu)化運(yùn)行方式：故障或異常運(yùn)行情況下，配網(wǎng)自動技術(shù)能實(shí)現(xiàn)迅速故障定位，通過配網(wǎng)自動化開關(guān)保護(hù)動作實(shí)現(xiàn)故障區(qū)自動隔離，非故障區(qū)迅速自愈恢復(fù)。

在電能質(zhì)量方面，通過配網(wǎng)自動化在線監(jiān)控技術(shù)，調(diào)度可及時介入，采取相應(yīng)措施，控制地區(qū)無功輸出，改善客戶端電壓水平，提高客戶端的電能質(zhì)量。

在用電管理方面，通過配網(wǎng)自動化技術(shù)可監(jiān)控重過載臺區(qū)，分析饋線負(fù)荷組成，在用電緊張時通過控制工業(yè)負(fù)荷，確保民用電正常供電。

在檢修管理工作方面，可利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，結(jié)合潮流計(jì)算，合理安排負(fù)荷供應(yīng)，精細(xì)化安排檢修停電范圍，通過合環(huán)轉(zhuǎn)供，帶電解口或饋線倒供變電站母線方式將檢修影響范圍控制至最小。

2配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的饋線自動化故障處理技術(shù)

2.1基于故障指示器“一遙”，“二遙”技術(shù)的故障定位技術(shù)

故障指示器是一種可直接安裝在配電線上的設(shè)備，它通過檢測電壓和電壓的故障分量來確定識別故障，上報主站并就地發(fā)出聲光報警[1]。故障指示器動作后，故障動作指示能維持?jǐn)?shù)小時至數(shù)十小時[2]。故障指示器檢測到線路的單相接地故障和相間短路故障，運(yùn)行人員通過其聲光告警信號進(jìn)行故障定位。

“一遙”故障指示器在監(jiān)測到故障后動作，并就地發(fā)出動作翻牌或者燈光報警等告警信號，同時通過通訊功能將動作信息傳輸?shù)胶笈_的配網(wǎng)主站監(jiān)控系，統(tǒng)配網(wǎng)主站系統(tǒng)通過分析接收到的所有故障指示器的動作告警信息，快速定位出故障發(fā)生的位置，在主站上的配網(wǎng)線路主接線圖故障指示器顯示相應(yīng)顏色告警信號并在告警窗口中顯示相應(yīng)告警信息報文。故障指示器的動作信息通過配網(wǎng)平臺的預(yù)先設(shè)置，將故障的定位結(jié)果通過手機(jī)短信的形式通知相應(yīng)的運(yùn)配網(wǎng)運(yùn)維管理人員。實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)故障處理的快速響應(yīng)，節(jié)省故障查找時間，縮短用戶停電時間，提高配網(wǎng)運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

基于故障指示器的“二遙”故障快速定位系統(tǒng)是指在“一遙”方案的基礎(chǔ)上，通過增加負(fù)載電流、開關(guān)狀態(tài)遠(yuǎn)程信號等監(jiān)測功能，實(shí)現(xiàn)故障的快速定位。也可滿足配網(wǎng)負(fù)荷運(yùn)行工況的監(jiān)測需要。

故障指示器可以安在配網(wǎng)線路上的以下四處地方，用法跟目的各不相同，當(dāng)故障發(fā)生后，配網(wǎng)運(yùn)維人員可以通過故障指示器的翻牌指示確定相應(yīng)的故障區(qū)間：安裝在主干線上的分支點(diǎn)入口處，判別故障在線路的哪個分支;安裝在變電站出口，判別故障是在站內(nèi)還是站外;安裝在用戶配變高壓進(jìn)線處，判別故障是否在用戶側(cè);安裝在架空線及電纜之間的連接點(diǎn)，判別故障是在架空線段還是電纜段?；诠收现甘酒鞯墓收峡焖俣ㄎ患夹g(shù)能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確而快速地標(biāo)示故障發(fā)生的地點(diǎn)，從而減少運(yùn)維人員的故障查找時間，因其造價便宜，安裝簡單，是一種最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方案。此種模式作為國內(nèi)城市配網(wǎng)自動化建設(shè)過渡方案，在自動化建設(shè)較為落后的地區(qū)多有推廣。

2.2基于自動化開關(guān)的饋線自動化技術(shù)

基于故障指示器的故障自動定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)了故障的快速定位，解決了“尋找故障發(fā)生位置”的難題。然而，故障指示器目前還存在可靠性較低的問題，且其功能僅限于實(shí)現(xiàn)故障定位，而無法實(shí)現(xiàn)線路自愈功能。要實(shí)現(xiàn)非故障線路自愈功能，有兩個重要的關(guān)鍵點(diǎn)：一是故障區(qū)自動隔離，二是非故障區(qū)自愈?；谧詣踊_關(guān)的饋線自動化技術(shù)的實(shí)施彌補(bǔ)了故障指示器的在此方面的不足，實(shí)現(xiàn)了以上兩個功能[3-4]。

饋線自動化模式下，裝設(shè)在饋線上的斷路器及負(fù)荷開關(guān)具備自動化功能，可實(shí)現(xiàn)對配網(wǎng)各分段線路的在線監(jiān)測、遙控分合等功能，同時具備保護(hù)邏輯功能，通過設(shè)置線路自動化開關(guān)保護(hù)與變電站饋線開關(guān)保護(hù)進(jìn)行有效的配合，故障發(fā)生時，通過自身或相鄰設(shè)備信息互聯(lián)實(shí)現(xiàn)故障感知，結(jié)合自動化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及配網(wǎng)主站、子站分析結(jié)果，判別自身是否為故障區(qū)域，再決定是否采取隔離措施;通過與站內(nèi)開關(guān)重合閘時序動作配合或者聯(lián)絡(luò)開關(guān)時序動作進(jìn)行線路自動轉(zhuǎn)供的方式，恢復(fù)非故障區(qū)域供電。

實(shí)施饋線自動化的目的是：在配電網(wǎng)線路非故障區(qū)域?qū)崿F(xiàn)快速故障定位、故障隔離和供電恢復(fù)，使故障引起的停電范圍最小化，縮短故障恢復(fù)時間;通過配電自動化設(shè)備或系統(tǒng)監(jiān)控配電網(wǎng)的運(yùn)行。為了縮小因故障引起的停電范圍，有必要對線路進(jìn)行合理劃分。當(dāng)發(fā)生故障時，僅跳過最靠近故障區(qū)域的下游開關(guān)，將開關(guān)動作引起的停電范圍控制到最小[5]。同時，提高開關(guān)正確動作率，減少開關(guān)動作次數(shù)，延長開關(guān)的使用壽命。

目前，饋線自動化的實(shí)現(xiàn)方式主要有集中控制型和就地控制型兩大種。集中控制型又分為全自動型和半自動型兩種，其工作原理如下：當(dāng)配電網(wǎng)線路發(fā)生短路故障時，依靠變電站出線開關(guān)的保護(hù)跳閘隔離故障，然后變電站出線開關(guān)通過重合來消除線路的瞬時故障，主站通過與終端的信息交互進(jìn)行故障定位和隔離，即控制邏輯在主站端，再由主站下發(fā)命令控制開關(guān)合閘進(jìn)行非故障區(qū)的復(fù)電，依賴主站與終端的通信。具有開關(guān)動作次數(shù)少，復(fù)電時間較短的優(yōu)點(diǎn)，但同時又十分依賴主站與終端通信，且對主站可靠性要求十分高，一旦通信中斷或主站故障對設(shè)備影響范圍廣。

3結(jié)語

配網(wǎng)自動化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)故障自我隔離，非故障區(qū)自愈運(yùn)行，提示調(diào)度運(yùn)行人員及時介入，通過報文及信號分析，實(shí)現(xiàn)對故障的精準(zhǔn)定位。調(diào)度員可依據(jù)策略提示做出相應(yīng)的恢復(fù)操作或通知配網(wǎng)運(yùn)維人員進(jìn)行具有針對性的排障巡查。此外，配網(wǎng)自動化技術(shù)在提高電能質(zhì)量、實(shí)施用電管理、優(yōu)化檢修管理等方面也有著突出的實(shí)用價值。

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