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延伸：10kV配電網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)控制技術(shù)分析實(shí)踐
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內(nèi)蒙古石油化工　　　　　　　　　　2012年第15期　

10kV

配電網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)控制技術(shù)分析及應(yīng)用

葛樹國,沈家新

(佛山市順德電力設(shè)計(jì)院有限公司,廣東佛山　528300)

　　摘　要:本文介紹了10kV配電網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)的控制方式及應(yīng)用,饋線自動化的典型控制技術(shù)方案,著重對饋線自動化控制技術(shù)方式進(jìn)行了分析比較,對就地式饋線自動化重合器方式、智能分布式控制方式,以及主站監(jiān)控式、子站監(jiān)控式的集中式饋線自動化作了詳細(xì)的論述,總結(jié)了各種饋線自動化技術(shù)方案在不同供電區(qū)域的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:饋線自動化;控制技術(shù);控制方式;就地控制;遠(yuǎn)方控制;分布式智能控制

　　中圖分類號:TM246+.5　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A　　文章編號:10067981(2012)15009603　　饋線自動化控制是指在正常情況下,遠(yuǎn)方實(shí)時監(jiān)控饋線分段開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān),并實(shí)現(xiàn)線路開關(guān)的遠(yuǎn)方合閘和分閘操作,在故障時獲取故障記錄,并自動判別和隔離饋線故障區(qū)段以及恢復(fù)對非故障區(qū)域供電。

1　饋線自動化的控制方式及功能1.1　控制方式

饋線自動化[1]的控制方式分為遠(yuǎn)方控制和就地控制,這與配電網(wǎng)中可控設(shè)備(主要是開關(guān)設(shè)備)的功能有關(guān)。如果開關(guān)設(shè)備是電動負(fù)荷開關(guān),并有通信設(shè)備,那就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制分閘或合閘;如果開關(guān)設(shè)備是重合器、分段器、重合分段器,它們的分閘或合閘是由這些設(shè)備被設(shè)定的自身功能所控制,這稱為就地控制。

遠(yuǎn)方控制又可分為集中式和分散式兩類。所謂集中式,是指由SCADA系統(tǒng)根據(jù)從FTU獲得的信息,經(jīng)過判斷作出控制,亦稱為主從式;分散式是指FTU向饋線中相關(guān)的開關(guān)控制設(shè)備發(fā)出信息,各控制器根據(jù)收到的信息綜合判斷后實(shí)施對所控開關(guān)設(shè)備的控制。1.2　控制功能

運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控[2]:監(jiān)控內(nèi)容主要包括所有被監(jiān)控的線路(包括主干線和各支路)的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電能量等電氣參數(shù)。能夠?qū)崟r顯示配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行工況:實(shí)時監(jiān)視10kV線路分段開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài);線路分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)的遙控;通過運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動或者三遙(遙信、遙測、遙控)的功能。

故障定位、故障區(qū)隔離,負(fù)荷轉(zhuǎn)供及恢復(fù)供電或者進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)[3]。在配電網(wǎng)中,若發(fā)生永久性故障,通過開關(guān)設(shè)備的順序動作實(shí)現(xiàn)故障區(qū)隔離[4];在環(huán)網(wǎng)運(yùn)行或環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)、開環(huán)運(yùn)行的配電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)供,恢復(fù)供電。當(dāng)切除了配電網(wǎng)中的故障設(shè)備后,在滿足一定約束的條件下,為了減少停電面積從而盡可能地保證用戶供電而進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整,即配電網(wǎng)故障后重構(gòu)。這一過程是自動進(jìn)行的。在發(fā)生瞬時性故障時,通常因切斷故障電流后,故障自動消失,可以由開關(guān)自動重合而恢復(fù)對負(fù)荷的供電。2　饋線自動化的控制方式

饋線自動化系統(tǒng)按控制方式可以分為就地式饋線自動化、集中式饋線自動化兩種,各種饋線自動化系統(tǒng)控制方式如下。2.1　就地式饋線自動化

就地式饋線自動化指不依賴配電自動化主站,由配電終端或現(xiàn)場自動化裝置協(xié)同實(shí)現(xiàn)故障定位、故障隔離和恢復(fù)非故障區(qū)域供電。具體可采用重合器和智能分布式兩種實(shí)現(xiàn)方式:

2.1.1　重合器方式[5]。在原來的電壓分?jǐn)嗥�、電流分段器、重合器技術(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展出了的一種技術(shù)不依賴于通信和主站,可靠性更高。在故障發(fā)生時,通過線路開關(guān)間的邏輯配合,利用重合器實(shí)現(xiàn)線路故障的就地識別、隔離和非故障線路恢復(fù)供電。有3種典型的重合器方式饋線自動化模式,即重合器和重合器配合模式、重合器和電壓-時間型分段器配合模式、重合器和過流脈沖計(jì)數(shù)型分段器配合模式。2.1.2　智能分布式。智能分布式的就地式饋線自動化是在重合器方式的就地式饋線自動化的基礎(chǔ)上,增加局部光纖通信,使得環(huán)網(wǎng)內(nèi)的各FTU互相交互信息,在故障后毫秒級的時間內(nèi)直接跳開離故障點(diǎn)最近的兩側(cè)開關(guān),變電站出線開關(guān)不需要跳閘,使得停電區(qū)域最小,同時聯(lián)絡(luò)開關(guān)自動合閘轉(zhuǎn)供�？蓪�(shí)現(xiàn)多開關(guān)串聯(lián)無級差保護(hù)配合,快速準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)故障隔離和轉(zhuǎn)移供電,達(dá)到停電范圍最小、停電時間最短的目的。在保護(hù)通道故障時,可自動轉(zhuǎn)為重合器方式的就地式饋線自動化工作模式,可靠性高,可應(yīng)用于供電可靠性要求高的骨干網(wǎng)絡(luò)。配電主站和子站可不參與處理過程。

2.2　集中式饋線自動化

集中式饋線自動化是指配電主站與配電終端相互配合,實(shí)現(xiàn)配電線路的故障定位、故障隔離和恢復(fù)非故障區(qū)域供電。具體可采用全自動和半自動兩種實(shí)現(xiàn)方式:

2.2.1　全自動方式[6]。配電主站或子站通過快速收集區(qū)域內(nèi)配電終端的信息,判斷配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),集中進(jìn)行故障識別、定位,自動完成故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電。

2.2.2　半自動方式。配電主站或子站通過收集區(qū)域內(nèi)配電終端的信息,判斷配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),集中進(jìn)行

收稿日期:2012-05-25

作者簡介:葛樹國(1954),男,高級工程師,注冊電氣工程師,從事電力設(shè)計(jì)研究。

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