配電網(wǎng)故障處理及饋線自動化研究

配電網(wǎng)故障處理及饋線自動化研究

摘要:配電網(wǎng)在我國電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，對于電力系統(tǒng)的發(fā)展具有重大意義。在配電網(wǎng)運行中，饋線自動化技術(shù)的應(yīng)用對于提高配電網(wǎng)故障處理水平具有重要作用。要實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化是智能電網(wǎng)發(fā)展的要求作為配電自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，配電網(wǎng)饋線自動化的運行狀況直接影響著配電自動化的實施效果。提高饋線自動化水平對改善配電網(wǎng)故障處理，保證配電網(wǎng)安全可靠運行具有重要意義。本文對配電網(wǎng)故障處理及饋線自動化進行簡要分析，并給出相應(yīng)對策。關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；故障處理；饋線自動化一、饋線自動化的作用及結(jié)構(gòu)實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化是電力系統(tǒng)向著智能化、現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢，而饋線自動化技術(shù)又是配網(wǎng)自動化的核心。在配電網(wǎng)自動化的所有功能中，饋線自動化的功能是在故障發(fā)生時，迅速判斷、隔離故障區(qū)段并恢復(fù)非故障線路供電，它是配電網(wǎng)自動化的核心控制功能。由于饋線自動化存在較多的控制模式，而控制模式的選擇不同關(guān)系到企業(yè)的資金投入、供電可靠性以及收益回報等重要問題，因此饋線自動化是目前國內(nèi)配電網(wǎng)自動化中最具爭論性的焦點。饋線自動化是實現(xiàn)配電自動化的基礎(chǔ)，圖1即為配電自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。饋線自動化(FeedeAutomation,FA)技術(shù)的應(yīng)用，可有效提高供電可靠性，根據(jù)IEEE的定義，饋線自動化系統(tǒng)是對配電網(wǎng)線路與相關(guān)設(shè)備進行遠程實時監(jiān)控、協(xié)調(diào)、控制的一個集成系統(tǒng)，其功能主要包括:1）無功控制。2)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控。3)故障隔離、定位及恢復(fù)供電。圖１配電自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖二、饋線自動化的控制方式及功能1.控制方式控制方式具體可細分為兩種，即遠方控制與就地控制，不同的可控設(shè)備將會帶來不同的控制方式。對于電動負荷開關(guān)而言，其對應(yīng)的為遠方控制方式，此時根據(jù)不同的情況的又可細化為集中式與分散式兩種；對于重合器以及分段器設(shè)備而言，其對應(yīng)的是就地控制方式無論。是上述哪種方式，都可以實現(xiàn)分閘與合閘操作。2.功能1）運行狀態(tài)監(jiān)測：該部分功能可以分為兩個方面：一方面通過對饋線線路終端進行監(jiān)測，掌握系統(tǒng)工作的電壓幅值、電流、有功功率、電量、功率因數(shù)等狀態(tài)，實現(xiàn)了系統(tǒng)的正常狀態(tài)監(jiān)測。另外一方面，可以對主要配電線路以及設(shè)備的事故情況進行監(jiān)測，完成事故狀態(tài)的監(jiān)測。2）故障定位、隔離與自動恢復(fù)供電：利用饋線自動化技術(shù)，可以實現(xiàn)對配電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生故障的線路進行快速的定位、隔離，并實現(xiàn)無故障區(qū)域的電力供應(yīng)恢復(fù)正常。在完成故障設(shè)備的隔離作業(yè)后，若線路滿足相應(yīng)的約束條件，此時基于縮減停電范圍并確保用戶能夠正常用電，可以對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)調(diào)整，而該過程應(yīng)以自動化方式展開。若出現(xiàn)瞬時性故障，此時可以隨即開展故障電流切斷作業(yè)，基于開關(guān)自動重合方式能夠維持線路的正常供電。三、饋線自動化在配電網(wǎng)故障處理技術(shù)1.配電網(wǎng)整體監(jiān)控智能配電網(wǎng)的形成，極大地提高了供電的質(zhì)量以及供電可靠性，其中，智能配電網(wǎng)饋線自動化技術(shù)中最常用的就是采用配電網(wǎng)整體監(jiān)控的策略，通過自動化儀表自動檢測某一用電單位的電力參數(shù)是否發(fā)生供電故障，如果發(fā)生故障就立即采取解決方案，降低故障范圍和停電時間。但是，往往配電網(wǎng)設(shè)計的單位比較多，線路復(fù)雜交錯，對于自動化診斷帶來了一定的干擾。因此，采取分布式饋線的手段進行設(shè)置，就可以準確、高效的監(jiān)控整個配電網(wǎng)絡(luò)。2.FTU/DTU的故障處理在自動終端系統(tǒng)當中，F(xiàn)TU和DTU是其兩個非常重要的采集單元。它們分布在整個供電系統(tǒng)的各個角落，可以對所在位置的電壓和電流等數(shù)據(jù)進行實時的采集，并將采集到的信息傳送給數(shù)據(jù)分析中心，對其進行判斷，從而提高了故障識別的及時性。所以，在FA技術(shù)應(yīng)用過程中，配電網(wǎng)的饋線終端是其中最重要的執(zhí)行環(huán)節(jié)，是確保故障準確檢測的關(guān)鍵。3.配電子站故障處理在配電自動化系統(tǒng)中，配電子站發(fā)揮著重要作用，它不僅要與變電站中的遠程測控終端（RTU）相連接，負責(zé)變電站中各種數(shù)據(jù)信息的采集，而且還負責(zé)故障信息的查詢、上報、故障區(qū)域的隔離等工作，在配電網(wǎng)恢復(fù)供電中發(fā)揮著重要作用。比如，如果配電網(wǎng)饋線終端檢測到一些瞬時故障，就會上報到配電自動化子站，配電子站不進行操作，直接再上報給配電主站。如果饋線終端檢測到的是永久性故障，上報給配電子站后，配電子站就會對其進行分析，判斷故障發(fā)生的具體位置，并發(fā)出相關(guān)命令，遠程控制開關(guān)操作，對故障區(qū)域進行隔離。4.配電網(wǎng)主站故障處理在配電網(wǎng)故障處理中，配電主站的功能主要表現(xiàn)為通過對參數(shù)的整定和管理，發(fā)揮隔離和恢復(fù)供電的作用。比如，配電網(wǎng)中的故障已經(jīng)超出配電子站的區(qū)域或者配電子站對故障隔離沒有成功，這時配電子站就會上報給配電主站，通過對各個配電子站的協(xié)調(diào)來完成故障隔離工作，然后再恢復(fù)程序，保證非故障區(qū)的正常供電。4.架空線路的故障處理架空線路故障時，通常情況下是需要多名工作人員甚至大量的工作人員進行斷電點的檢測，這不僅消耗了大量的人力，而且其中包含著一定程度的安全問題。然而傳統(tǒng)的架空線路在進行故障檢測時，都是借助人工的力量進行分區(qū)域的檢測，不僅需要消耗大量的人力、物力資源，而且很難。應(yīng)確保相關(guān)工作人員的安全性應(yīng)用饋線自動化系統(tǒng)就能夠很好的定位到線路故障的地段，找到出現(xiàn)故障的線路所在，可以節(jié)約人力和物力，通過子站和基站的FTU檢測裝置確定問題，制定相關(guān)工作計劃，及時進行有效的故障排除和故障恢復(fù)。5.線自動化的執(zhí)行方式配電網(wǎng)饋線自動化技術(shù)的執(zhí)行方式分為自動方式和交互方式。自動方式將在配電自動化主站系統(tǒng)推出策略執(zhí)行交互界面并由系統(tǒng)自動執(zhí)行控制方案，自動方式執(zhí)行故障處理方案時，系統(tǒng)將自動屏蔽遙控監(jiān)護，直接對設(shè)備進行遙控。在遙控過程中如果出現(xiàn)失敗，系統(tǒng)還將根據(jù)參數(shù)配置再次遙控。交互方式將在配電自動化主站系統(tǒng)推出交互處理界面，由調(diào)控人員執(zhí)行控制。自動方式能夠依靠配電自動化系統(tǒng)功能快速實現(xiàn)故障自愈，大幅提升故障處理速度，交互方式則由調(diào)控人員對執(zhí)行策略審核把關(guān)，可靠性更高，在日常調(diào)控工作中應(yīng)綜合考慮配電設(shè)備穩(wěn)定性、電網(wǎng)故障復(fù)雜程度、供電用戶重要程度等因素設(shè)定線路饋線自動化的執(zhí)行方式。結(jié)束語：總之，智能配電網(wǎng)饋線自動化技術(shù)的有效運用，可以有效地提高供配電的可靠性及供電質(zhì)量。因此，本文重點分析了智能配電網(wǎng)的主要特征以及智能配電饋線自動化技術(shù)的運用效益和作用，試圖利用配電網(wǎng)饋線自動化技術(shù)縮小配網(wǎng)停電范圍，