配網(wǎng)饋線自動化的研究與優(yōu)化(1)

梁貴軍

摘要：配網(wǎng)是電力系統(tǒng)“發(fā)輸變配用”各環(huán)節(jié)中最接近用戶的一環(huán)，其運行情況直接影響用戶的用電可靠性。根據(jù)相關(guān)部門的研究，國內(nèi)用戶遭受停電的原因中占比最大的是配網(wǎng)的故障。國外發(fā)達國家在實踐中發(fā)現(xiàn)，在技術(shù)上提高供電可靠性最有效的方法是建設(shè)配網(wǎng)自動化。其中，饋線自動化是配網(wǎng)自動化的核心，在隔離故障線路、快速恢復(fù)非故障線路供電方面發(fā)揮著不可替代的作用。因此，本文對配網(wǎng)饋線自動化進行相關(guān)研究與優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng);饋線;自動化

引言

我國電力配網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)在長期發(fā)展中都屬于落后地位，近些年我國城市化進程不斷加快，但是未能從根本上解決我國供電問題，從根本上實現(xiàn)配網(wǎng)饋線自動化。所以當(dāng)前相關(guān)部門需要提高重視，對故障發(fā)生問題進行整合，提升供電安全性。

1饋線自動化技術(shù)

配網(wǎng)在運行的過程中，為了實時觀察配網(wǎng)線路的運行狀況，以及供電情況。針對整體配網(wǎng)線路，設(shè)置了相對應(yīng)的饋線裝置。此類饋線全程監(jiān)控配網(wǎng)的運行狀況，并實時傳輸配網(wǎng)的運行狀態(tài)。針對配網(wǎng)運行中出現(xiàn)的問題，饋線控制相關(guān)的設(shè)備，進行故障的檢測以及相關(guān)的故障處理。此類檢測故障，故障處理的過程，稱之為饋線自動化技術(shù)。整體上可以總結(jié)為：（1）配網(wǎng)運行狀態(tài)檢測、電能供應(yīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、運行狀態(tài)優(yōu)化;（2）故障處理、隔離故障區(qū)域、恢復(fù)供電。

2配網(wǎng)饋線自動化對配網(wǎng)調(diào)度的意義

現(xiàn)代化生產(chǎn)生活與電力資源緊密聯(lián)系，電力供給對社會現(xiàn)代化發(fā)展具有重要作用，隨著配電網(wǎng)饋線自動化水平的提升，傳統(tǒng)配網(wǎng)調(diào)度缺點也逐步顯現(xiàn)。出現(xiàn)故障之后不能獲取相關(guān)故障信息，加上負荷電流在固定時間進行間隔保存，不能通過負荷電流檢查電路故障問題。維修技術(shù)人員通過工作經(jīng)驗對故障區(qū)域進行判斷，通過負荷電流重要程度采取維修處理措施，導(dǎo)致故障處理時間耗費較多，維護質(zhì)量較差。

配網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)中具有自動隔離功能，能夠?qū)收贤ｋ娨约皺z修范圍進行固控制，從而對故障停電時間進行控制。在故障發(fā)生區(qū)域通過配網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)能夠?qū)收线M行精確定位，然后采取隔離檢修措施，使得故障處理效率能夠全面提升，恢復(fù)供電。設(shè)備運行狀態(tài)檢修就是通過狀態(tài)檢測以及診斷技術(shù)對設(shè)備運行狀態(tài)信息進行整合，對設(shè)備運行問題進行判斷，采取故障預(yù)防措施。全面實現(xiàn)配電調(diào)度饋線自動化之后，需要對配電系統(tǒng)以及設(shè)備運行情況進行監(jiān)控。根據(jù)運行故障采取檢修措施，對成本維護費用進行調(diào)控，能夠全面推動電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展，獲取更高的經(jīng)濟收益。

3配網(wǎng)饋線自動化的實現(xiàn)形式

饋線自動化系統(tǒng)常見有2種實現(xiàn)形式，一種是集中型饋線自動化;另一種是就地型饋線自動化。而就地型的眾多子類中，又以重合器型饋線自動化較為常見。集中型饋線自動化的“集中”是指配網(wǎng)主站與配網(wǎng)終端相互配合，終端信息通過通信系統(tǒng)上傳到主站，主站通過收到的信息綜合判斷故障區(qū)間，并結(jié)合實際網(wǎng)架、負荷情況進行故障隔離。

以典型的饋線結(jié)構(gòu)為例對動作過程進行說明。變電站A通過站內(nèi)CB1出線開關(guān)對饋線供電，饋線沿線設(shè)F1、F2、F33個分段開關(guān);變電站B通過站內(nèi)CB2出線開關(guān)對饋線供電，饋線沿線設(shè)F6、F5、F43個分段開關(guān);F3與F4間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)L1，正常運行時在分位。

假設(shè)F2、F3之間線路發(fā)生故障，由于此線路由變電站A供電，故障電流將流過F1、F2開關(guān)，對應(yīng)終端發(fā)出故障告警，而F3沒有故障電流通過，不發(fā)出故障告警信號。此時變電站繼電保護跳閘跳開CB1，而饋線自動化主站將根據(jù)收到的故障告警判斷故障位于F2和F3之間，根據(jù)策略自動分開F2、F3開關(guān)隔離故障點，再將出線開關(guān)CB1、聯(lián)絡(luò)開關(guān)L1合閘，完成非故障區(qū)域恢復(fù)。在此過程中，集中型饋線自動化既可全自動地執(zhí)行上述故障處理步驟，又可以切換至半自動狀態(tài)，僅做提示，相應(yīng)的分合閘操作由運維人員手動完成。

就地型饋線自動化與集中型最大的區(qū)別就是無需主站與終端間的通信。重合器型饋線自動化是有重合器、分段器技術(shù)發(fā)展而來，利用終端之間的邏輯配合就地實現(xiàn)故障隔離。終端之間的邏輯最基本的是“電壓-時間”邏輯，為了實現(xiàn)這個邏輯，饋線線路中的各類開關(guān)需具備一定的功能。以上文變電站A的供電饋線為例，出線開關(guān)CB1需具備重合閘功能，分段開關(guān)F1、F2、F3需具備失壓分閘、有壓延時合閘及相應(yīng)閉鎖功能。說明其動作過程如下：仍是F2、F3間發(fā)生永久性故障，CB1開關(guān)由繼電保護動作跳開，由于饋線全線失電，此時失壓分閘功能將斷開F1、F2和F3開關(guān);經(jīng)過重合閘設(shè)定的延時后，重合閘功能使CB1重新合閘，F(xiàn)1、F2和F3按設(shè)定時序依次合閘。當(dāng)F2合上時，由于故障仍存在，CB1將再次分閘，此時F2失壓閉鎖，F(xiàn)3檢殘壓閉鎖，CB1第二次重合后，F(xiàn)1按設(shè)定時序合閘，恢復(fù)故障點左側(cè)受影響區(qū)域供電;故障點右側(cè)受影響區(qū)域則需手動合上L1進行恢復(fù)。

4配網(wǎng)饋線自動化的優(yōu)化策略

4.1網(wǎng)絡(luò)信號影響?zhàn)伨€自動化運行

配網(wǎng)饋線自動化技術(shù)在運行的過程中，其核心的內(nèi)容為網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)在運行的過程中，一旦出現(xiàn)信號穩(wěn)定性差、信號過度延遲等事件，就會對配網(wǎng)調(diào)度造成較大影響。針對此種情況，在饋線自動化運行的過程中，為防止信號穩(wěn)定性差、信號過度延遲等現(xiàn)象，在施工過程中可針對整體的饋線線路安裝信號放大器，逐段進行信號放大，以此保障信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，保障配網(wǎng)調(diào)度自動化運行的快速落實。

4.2優(yōu)化集中型饋線自動化與繼電保護的配合模式

集中型饋線自動化適用于配網(wǎng)主干線，但是配網(wǎng)中線路分支極多且無規(guī)律，若要全部覆蓋，首先策略配置的困難程度將大幅增加，其次對相應(yīng)的終端設(shè)備的運維工作量也將大大增加，經(jīng)濟性上不可取。因此，在支路上需要做好和繼電保護的配合，共同提高配網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。在部署了集中型饋線自動化的范圍內(nèi)，可采取如下優(yōu)化策略：（1）集中型饋線自動化應(yīng)用在主干線，干線路徑上采用負荷開關(guān)。（2）分支或分界開關(guān)采用斷路器，投入過流保護，且過流保護的延時短于變電站出線開關(guān)的動作延時。此時，若分支發(fā)生故障，對應(yīng)的分支斷路器將跳閘將故障隔離，避免影響主干線;而在主干線發(fā)生故障時，則由變電站出線開關(guān)跳閘，通過自動化測量隔離故障。

4.3自動化系統(tǒng)的選用

在我國配網(wǎng)線路中，10kV是應(yīng)用較多的配網(wǎng)線路，當(dāng)前要想全面實現(xiàn)配網(wǎng)自動化發(fā)展目標(biāo)就是更好地實現(xiàn)10kV線路自動化。對線路運行狀態(tài)進行分析，掌握線路運行問題。在目前整體輸電線路中，10kV配電線路構(gòu)造相對簡單，在設(shè)備保護中要求相對較低。但是當(dāng)前10kV配電線路主要服務(wù)的是諸多客戶，用于電力用戶生產(chǎn)生活，由于不同的服務(wù)主體，所以對供電穩(wěn)定性具有較高要求。

結(jié)束語

實現(xiàn)饋線自動化是提高配電網(wǎng)供電可靠性的關(guān)鍵步驟，對于提高供電企業(yè)服務(wù)質(zhì)量與用戶滿意度有非常積極的意義。在饋線自動化的建設(shè)中，要提高調(diào)試的效率，注意與保護系統(tǒng)間的配合，實現(xiàn)饋線自動化的最佳效益。

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