信息技術的創(chuàng)新及應用時時刻刻影響著人們的生產生活,尤其是在全球化、現代化、城市化的多重建設中,各行各業(yè)的電力需求量隨之增強,與時俱進的進行電網建設也顯得尤為必要。正是因為電力系統運行的較大影響,強化電力系統運行的智能化可以提高現行電網運行的安全性及可靠性,在能配電網自愈控制技術的應用中,技術人員可以實現全天候的檢測及管理,這對于提高現行電力基礎設施的實用性十分有利。
一、智能配電網自愈控制技術
配電、輸送電力是電力系統運行的重要環(huán)節(jié),這也是電力公司提升服務水平的重要階段,在電力市場需求持續(xù)加大的這一發(fā)展契機下,越來越多的電力企業(yè)開始加大電網建設的智能化轉變,旨在一次來優(yōu)化自身的綜合實力。智能配電網自愈控制技術是在傳統電力技術的基礎上衍生出來的,它可以實現電力資源的合理分配及利用,具有較強的自我保護、恢復功能,無需人為操控即可實現運行故障的處理及自我保護,這對于我國電力事業(yè)的發(fā)展極為有利。智能配電網自愈控制技術可以提高配電網運行的智能化,將配電網運行中可能存在的故障進行有效處理,且保障故障發(fā)生時電力系統保持運行狀態(tài),且不會對現行的電力設備造成過大的影響,實現不間斷的電力供應及自我修復。
智能配電網自愈控制技術起源于國外,且經歷了漫長的發(fā)展,隨著我國電力技術的不斷創(chuàng)新及發(fā)展,該技術也逐漸應用到了一些大中型城市的建設中,且進行了一些本土化的轉變及研究,為我國發(fā)達城市的建設提供了有利的支持。從我國電力事業(yè)的發(fā)展現狀來看,能智能配電網自愈控制技術在我國的應用前景廣闊,在信息技術日益革新的今天,越來越多的技術人員意識到了電網建設智能化的重要性及必然性,很多新型的電力智能設備得到了研發(fā)及生產,這種發(fā)展現狀也為智能配電網自愈控制技術的大范圍推廣及應用奠定了較好的基礎。在傳統的電力故障排除中,停電現象較為常見,但是借助智能配電網自愈控制技術的支持,電網故障檢修的可行性、效率、質量、不良影響將得到有效控制,檢修中的停電幾率大大降低,可以為用戶營造良好的用電環(huán)境,自愈效果顯著。
二、智能配電網自愈控制技術的實現方式
1、運行監(jiān)視方式
該方式通過具有遠傳功能的故障指示器終端或其他配電自動化終端(一、二遙),將配電網的運行狀態(tài)及故障信號及時發(fā)回主站,實現配電網絡的實時監(jiān)視,并及時定位配電網絡故障?;诠收现甘酒鹘K端的運行監(jiān)視方式是最常用的實現方式。故障指示器終端安裝在架空線、電力電纜上或安裝在箱式變電站、環(huán)網柜、電纜分支箱等電力設備中,通過檢測故障電流指示故障所在的出線、分支和區(qū)段,并通過配置的通信模塊將故障信息上傳至主站,從而迅速確定故障區(qū)段、分支及故障點,為電網自愈節(jié)省了大量的時間,如圖所示。
運行監(jiān)視方式簡單易行,基本不需要對一次設備進行改造,對通信可靠性要求相對較低,主站只需具備SCADA和故障定位等基本功能,投資小。但該方式對故障隔離和供電恢復過程的時間影響較小,主要適用于供電可靠性要求不高、城市交通便利、人工隔離故障耗時不長的地區(qū)和線路。
2、基于時序配合的就地控制方式
該方式不依賴配電自動化主站或配電子站,通過現場配電自動化終端、保護裝置或自動開關裝置相互時序邏輯配合,在配電網發(fā)生故障時,自行隔離故障區(qū)域,恢復非故障區(qū)域供電,并上報處理過程及結果。
2.1實現方式
基于時序配合的就地控制方式根據技術原理的不同可以分為2種實現方式:
1)就地重合器方式。通過變電站出線開關與架空(或混合)線路配套的電流或電壓型開關成套設備間邏輯配合實現饋線自動化。
2)電流級差保護方式。通過變電站帶延時速斷保護的出口開關與分段斷路器或分支線路斷路器間電流保護配合實現。
2.2故障處理時遵循的原則
采用基于時序配合的就地控制方式實現配電網故障處理時通常遵循以下原則:
1)變電站出線開關不跳或少跳,盡量使靠近電源側的開關少動作。變電站出線開關跳閘,將影響出線供電的全部供電區(qū)域,停電面積最大。
2)短路電流沒有流過的開關盡量不動作,主干線故障時,支路分段開關和下游分段開關沒有短路電流流過,不應讓其跳閘。
2.3適用性
基于時序配合的就地控制方式優(yōu)點是不需要配電自動化主站、子站的參與,就地控制故障處理速度快,穩(wěn)定性相對較好。缺點是開關動作次數多,無法對轉供方式優(yōu)化控制,停電影響區(qū)域大。該技術方式適用于供電可靠率要求相對較低區(qū)域的架空輸電線路,以及對于一些偏遠的負荷分散且較少的區(qū)域,使用該種技術方式經濟成本低。
3、基于配電自動化主站的集中控制方式
集中控制方式分為全自動方式和半自動方式兩種。饋線故障發(fā)生時,由主站自動計算并自動實施遙控實現故障處理的方式稱為全自動方式;饋線故障發(fā)生時,由主站自動計算并由人工實施遙控實現故障處理的方式稱為半自動方式。
集中控制系統由配電終端、通信通道、配電子站(可選)和配電主站構成。配電終端具備遙信、遙測和遙控的“三遙”功能,其對應的一次開關應配置電動操作機構。為保證通信的可靠性和遙控的成功率,通常采用光纖以太網的通信方式。配電主站應至少配置SCADA和完整的饋線自動化(FA)功能,當采集信息滿足數量和精度的要求時,可結合實際發(fā)展需要,拓展潮流計算、狀態(tài)估計、合環(huán)校驗等高級應用功能。
上圖給出了主站集中控制式饋線自動化的典型示例。當在開關Q1和Q2之間發(fā)生故障F1(非單相這種基于通信的自愈控制方式以集中控制為核心,綜合了電流保護、遠動終端(remoteterminalunit,RTU)遙控及重合閘功能,能夠快速切除故障,在幾秒到幾十秒內實現故障隔離,在幾十秒到幾分鐘內實現恢復供電。
總結:能配電網自愈控制技術優(yōu)勢較多,通過自愈控制技術的應用,電網運行中的智能化程度將大大提高,在緊急情況下,該系統會自發(fā)的進行保護及維修,降低電力故障的不利影響及出現幾率,為技術人員的檢修及搶修預留充足的時間。除此之外,在電網的日常運行中,電網自愈控制技術也可以進行多元化的選擇,優(yōu)化電網運行中的安全,通過不同實現方式,能配電網自愈控制技術可以滿足不同環(huán)境下的使用需求,這對于我國電力事業(yè)的穩(wěn)定及發(fā)展具有較強的積極意義。