智能配電網(wǎng)自動(dòng)化開關(guān)在配網(wǎng)調(diào)度的應(yīng)用分析

于迎鳳

摘? 要：現(xiàn)如今智能配電網(wǎng)自動(dòng)化開關(guān)已得到了智能配電網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，同時(shí)配合配網(wǎng)主站系統(tǒng)、故障指示器等設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于配網(wǎng)調(diào)度工作過程中，能夠提高故障定位的時(shí)效性與準(zhǔn)確性?；诖耍疚膶?duì)智能配電網(wǎng)自動(dòng)化開關(guān)在配網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng);自動(dòng)化開關(guān);配網(wǎng)調(diào)度;應(yīng)用

1.自動(dòng)化開關(guān)概述

不同于傳統(tǒng)開關(guān)，自動(dòng)化開關(guān)具備全新的特性，其主要組成部分為隔離開關(guān)、變壓器、接地開關(guān)以及斷路器等，同時(shí)還需要采用一些其他輔助設(shè)備，如電子設(shè)備、數(shù)字控制設(shè)備、通信接口等。自動(dòng)化開關(guān)具備保護(hù)、控制及通信等功能，各功能單元獨(dú)立運(yùn)行，能夠及時(shí)檢測系統(tǒng)運(yùn)行階段存在的安全威脅，采取有效的處理措施。目前應(yīng)用的自動(dòng)化開關(guān)屬于可視化戶外設(shè)備，微型計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，對(duì)其通信功能進(jìn)行分析，能夠?qū)﹂_關(guān)或者開關(guān)盒實(shí)施集成化操作。對(duì)目前發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，插入式開關(guān)系統(tǒng)是目前常用的自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備[1]。自動(dòng)化開關(guān)能夠以智能傳感器技術(shù)與微機(jī)處理為基礎(chǔ)，通過數(shù)字通信技術(shù)追蹤與監(jiān)視電力設(shè)備情況，對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行有效隔離。另外自動(dòng)化開關(guān)能夠通過控制板、電子元件與變成組合達(dá)到電路自動(dòng)化開關(guān)的控制單元，同傳統(tǒng)開關(guān)相比更容易控制。

2.傳統(tǒng)開關(guān)饋線模式與自動(dòng)化開關(guān)饋線模式對(duì)比

對(duì)饋線配置傳統(tǒng)開關(guān)這一模式進(jìn)行分析，其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在安裝簡單，成本較低，對(duì)故障的隔離效果較好，同時(shí)也存在諸多不足，主要體現(xiàn)在下述幾個(gè)方面：（1）線路中出現(xiàn)永久或瞬時(shí)故障均會(huì)導(dǎo)致變電站發(fā)生開關(guān)跳閘問題。（2）站內(nèi)開關(guān)跳閘可導(dǎo)致全線路停電，非故障段也會(huì)發(fā)生停電。（3）隔離故障需要開關(guān)多次分、合閘配合，才能盡量縮小確認(rèn)故障范圍，減少停電用戶，操作過程中導(dǎo)致停電現(xiàn)象反復(fù)，對(duì)系統(tǒng)造成較大影響。（4）明確故障位置時(shí)需要工作人員對(duì)全線進(jìn)行巡檢，花費(fèi)大量的時(shí)間與精力。如果無法確定故障，需要分段試驗(yàn)。因此，傳統(tǒng)開關(guān)無法滿足現(xiàn)代化工作要求。自動(dòng)化開關(guān)能夠通過斷路器或負(fù)荷開關(guān)將線路劃分為多個(gè)區(qū)段，提高斷路器繼電保護(hù)與負(fù)荷開關(guān)邏輯保護(hù)的協(xié)調(diào)性，同時(shí)通過變電站開關(guān)二次重合，能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)開關(guān)存在的不足，另外自動(dòng)化開關(guān)的成本較低，通過與其他技術(shù)配合能夠有效保證智能配電網(wǎng)基礎(chǔ)功能的有效發(fā)揮。

3.自動(dòng)化開關(guān)的應(yīng)用原理

3.1負(fù)荷開關(guān)的自動(dòng)化終端功能要求

自動(dòng)化開關(guān)需要具備速斷、過流、零序保護(hù)與二次重合閘等功能。對(duì)其功能要求進(jìn)行分析，主要包括下述幾點(diǎn)：（1）電壓互感器與電流互感器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)三相電流、三相電壓及零序電流的采集，第一個(gè)分段負(fù)荷開關(guān)的電壓互感器連接電源側(cè)，避免自動(dòng)轉(zhuǎn)供電的過程中倒轉(zhuǎn)至母線。（2）負(fù)荷開關(guān)需要具備完善的電壓-時(shí)間的閉鎖邏輯控制功能。也就是說開關(guān)的兩側(cè)失壓后能夠自動(dòng)分閘，如果開關(guān)一側(cè)具有電壓能夠延時(shí)合閘。（3）開關(guān)需要具備非遮斷電流保護(hù)功能，失電后能夠延時(shí)分閘，得電后能夠延時(shí)合閘，單側(cè)失壓延時(shí)合閘，雙側(cè)具備合閘功能。（4）閉鎖合閘功能。短時(shí)間內(nèi)得電與檢測到殘壓，能夠自動(dòng)分閘同時(shí)閉鎖合閘。

3.2聯(lián)絡(luò)開關(guān)的自動(dòng)化終端功能要求

首先需要具備良好的閉鎖合閘功能，如果開關(guān)的兩側(cè)具有電壓，開關(guān)分閘同時(shí)閉鎖合閘。其次，需要具備失壓合閘功能，如果開關(guān)一側(cè)失壓，另一側(cè)有壓，能夠延時(shí)后合閘。

3.3保護(hù)整定與重合閘配置要求

對(duì)變電站開關(guān)保護(hù)與重合閘的整定來說，速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與零序保護(hù)時(shí)間整定均為0s。一次重合閘時(shí)間與二次重合閘為8s。對(duì)主干線分段負(fù)荷開關(guān)的保護(hù)定值整定原則進(jìn)行分析，需要加強(qiáng)與出現(xiàn)開關(guān)重合閘整定時(shí)間的配合。為了能夠提高故障范圍及位置判斷的準(zhǔn)確性，需要在出線斷路器第一次重合后，對(duì)故障進(jìn)行判斷時(shí)只能采用一臺(tái)分段負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行檢測。根據(jù)順序?qū)⒆詣?dòng)化負(fù)荷開關(guān)的時(shí)間間隔整定為5-7s，結(jié)合實(shí)際情況確定。

3.4 配置要求

自動(dòng)化開關(guān)的配置合理性對(duì)其使用效果有決定性影響，對(duì)其配置時(shí)需要注意下述要求：（1）需要保證自動(dòng)化安裝的簡單、規(guī)范，為后期維護(hù)工作的展開提供便利。（2）安裝過程中需要合理分段，避免隨意安裝，如果未進(jìn)行合理安裝可導(dǎo)致成本增加。（3）對(duì)配網(wǎng)線路的同一電源路徑來說，不可安裝多余2臺(tái)開關(guān)，保證開關(guān)的正確動(dòng)作。（4）分支線分界斷路器的可安裝在負(fù)荷較重、線路延伸距離較長同時(shí)故障發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較大的大分支線首端。（5）通常情況下，對(duì)主干線來說，需要設(shè)置2-3個(gè)分段負(fù)荷開關(guān)，同時(shí)將線路劃分為3-4端。如果線路較長，主干線與分支線的自動(dòng)化開關(guān)分段需要多于5段，采用1臺(tái)分段斷路器，同時(shí)將其安裝在線路1/3處，不但有助于減小停電范圍，同時(shí)能夠減少出現(xiàn)開關(guān)跳閘次數(shù)。

4.自動(dòng)化開關(guān)在配網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用效果

某地區(qū)共328個(gè)回線路設(shè)置自動(dòng)化開關(guān)，同時(shí)應(yīng)用自動(dòng)化邏輯功能，其正確動(dòng)作率為96.04%，通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算可知自動(dòng)化開關(guān)的應(yīng)用有效減少開關(guān)跳閘415次，因此自動(dòng)化開關(guān)具有極高的應(yīng)用價(jià)值，能夠減少故障導(dǎo)致的停電范圍，同時(shí)該年度共減少永久性故障事件215起，提高了配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。

但是在實(shí)際應(yīng)用階段，也存在一定的問題。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）部分自動(dòng)化開關(guān)向主站發(fā)送錯(cuò)誤的“保護(hù)動(dòng)作”預(yù)警信號(hào)，導(dǎo)致調(diào)控運(yùn)行人員對(duì)開關(guān)動(dòng)作研判不正確的問題。因此管理部門需要及時(shí)告知廠家進(jìn)行修改，對(duì)設(shè)備進(jìn)行更新。（2）部分自動(dòng)化開關(guān)向主站傳輸?shù)男畔⒉话ūＷo(hù)工作信息，因此事故預(yù)警觸發(fā)的條件為保護(hù)信號(hào)與開關(guān)變位信號(hào)同時(shí)存在，因此存在監(jiān)控不全面的問題。另外調(diào)控運(yùn)行人員難以判斷故障跳閘的具體類型。因此需要對(duì)現(xiàn)場開關(guān)的SOE信息進(jìn)行全面檢查，了解其具體原因。（3）部分自動(dòng)化開關(guān)無法將跳閘問題及時(shí)傳輸至主站，主要原因可能為該地區(qū)處于山區(qū)，無線公網(wǎng)的信號(hào)不佳，因此難以充分發(fā)揮自動(dòng)化開關(guān)功能?？刹捎霉饫w通信的方式提高其在線率。

5.結(jié)語

綜上所述，自動(dòng)化開關(guān)在智能配電網(wǎng)中的具有極高的應(yīng)用價(jià)值，能夠?yàn)榕潆娋W(wǎng)中的故障定位、快速隔離、復(fù)電提供技術(shù)保障，提高配網(wǎng)的智能化、信息化水平。同時(shí)自動(dòng)化開關(guān)在實(shí)際應(yīng)用過程中仍存在一定的問題，因此還需要深入研究，加大技術(shù)更新力度，不斷提高自動(dòng)化開關(guān)的應(yīng)用水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 麥宇恒. 配電網(wǎng)自動(dòng)化開關(guān)故障診斷方案探究[J]. 電氣開關(guān)，2021，59（2）：4-6.