王斯妤 姚瑤 汪泓 肖鵬
江蘇方天電力技術有限公司 江蘇 南京 211102
智能分布式饋線自動化系統(tǒng)是智能配電網(wǎng)中的重要技術之一。由于多聯(lián)絡配電網(wǎng)具有非常復雜的接線,再加上很容易出現(xiàn)接地短路及相間故障,嚴重降低了配電網(wǎng)工作的質(zhì)量及效率。而配電網(wǎng)實現(xiàn)智能分布饋線自動化是提高配電網(wǎng)可靠性、縮短短時停電時間問題的重要方式之一。
(1)分析概述。傳統(tǒng)輻射型的電路接線方式嚴重缺乏可靠性,隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展,現(xiàn)階段在對配電網(wǎng)進行接應工作時,應當嚴格遵守“N-1”可靠性等相關原則。通過將兩個以上的輻射電網(wǎng)之間通過運用聯(lián)絡的方式進行連接,組成多電源有備用的線路連接方式。通過將所有的配電網(wǎng)線路的末端通過使用聯(lián)絡開關進行連接,配電線路的實際平均負載為(N-1)/N,其中N是電源的實際點數(shù)量,例如如果N=4,如果使用“手拉手”的連接方式,只有三個聯(lián)絡開關,四個相互備用的電源點,則線路整體實際的負載率不會超過75%。多聯(lián)絡配電網(wǎng)線路具有非常高的使用效率及運行效率,并且具有較好的經(jīng)濟效益。
(2)饋線自動化流程分析。假設故障發(fā)生點屬于變電出口出現(xiàn)的線路故障,則進行智能分布饋線FA處理的流程主要有以下幾部分。其一,先對故障的實際位置進行確定,向根據(jù)開關實際的電流流動信息,對故障位置點進行定位。其二,對故障進行隔離。如果出現(xiàn)的故障實際類型為斷路故障,則兩個開關會直接出現(xiàn)跳閘問題。其三,故障點的恢復。在進行故障恢復期間,應當先進行合閘處理,根據(jù)實際的電路連接終點所關聯(lián)的電源點進行負載處理,進而將由于故障而損失的負荷轉(zhuǎn)移到電源點上,隨后再進行合閘處理,進而恢復電路正常運行[1]。
(1)優(yōu)勢。饋線自動化系統(tǒng)主要有兩個功能,其一是正常工作中的數(shù)據(jù)測量、優(yōu)化及用戶檢測,其二是在配電網(wǎng)運行過程中出現(xiàn)故障時,能夠?qū)收宵c進行快速定位,并自動對故障點進行隔斷處理,并快速恢復正常配電網(wǎng)的供電,進而保證配電網(wǎng)運行的質(zhì)量及效率。另外,饋線自動化還能實現(xiàn)配電網(wǎng)的實際運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控,并對檢測的數(shù)據(jù)進行詳細的記錄。在正常運行狀態(tài)下,F(xiàn)A中所用的FTU,能夠?qū)﹄妷骸㈦娏?、負荷等?shù)據(jù)進行記錄。當出現(xiàn)故障時,能夠?qū)收系姆N類進行分析,并對故障位置進行定位等。另外,在配電線路的高壓側(cè)裝設無功補償相關設備,有助于提升配電線路實際的無功補償效果。
(2)類別。饋線自動化系統(tǒng)在實際應用中,主要有開式環(huán)網(wǎng)分布式智能饋線自動化系統(tǒng)與閉式環(huán)網(wǎng)分布智能FA系統(tǒng)。這兩種不同種類的自動饋線系統(tǒng)的科學應用,保證了電力輸電網(wǎng)的穩(wěn)定進行。開式環(huán)網(wǎng)分布式智能饋線自動化系統(tǒng);DIFA可以通過運用開式環(huán)網(wǎng)分布式智能饋線自動化系統(tǒng),能對電路故障實現(xiàn)快速隔離,并且快速恢復正常電路的電力輸送,降低了電路故障的出現(xiàn),降低其為整個配電網(wǎng)造成的損傷。閉式環(huán)網(wǎng)分布智能FA系統(tǒng);DIFA系統(tǒng)運用閉式環(huán)網(wǎng)分布智能FA系統(tǒng)時,配電網(wǎng)正常運行時的聯(lián)絡開關應當處于閉合位置。線路兩側(cè)的電源應當源于同一個母線,進而有助于控制由于兩側(cè)電源電壓存在差異性帶來的潮流。DIFA的應用是建立在智能控制的相關配電網(wǎng)絡保護基礎之上,在配電過程中,出現(xiàn)故障時,沒有出現(xiàn)故障的區(qū)域的電流方向相同,而故障區(qū)域的電流是方向相反的兩側(cè)注入。因此,通過對鄰近的FTU之間進行電流方向檢測,能夠?qū)收系奈恢眠M行定位,通過跳閘切除故障處理,能自動實現(xiàn)不非故障區(qū)域的正常輸電。
(3)實現(xiàn)原理。智能分布式饋線自動化是配電網(wǎng)饋線自動化的一種運行控制模式,其基本實現(xiàn)方法是不需要通過饋線主站控制,在配電網(wǎng)饋線網(wǎng)絡發(fā)生故障情況下,采用智能終端以通信網(wǎng)絡的方式來傳遞信息,對故障的發(fā)生位置進行判斷,并進行分合閘操作,從而能夠恢復非故障點處的供電,同時能夠?qū)⒐收蠀^(qū)域的定位結果以及恢復供電段的基本信息進行上報,整個流程操作可視為饋線自動化運行。
(4)故障處理方法。故障處理是智能分布式饋線自動化網(wǎng)絡的關鍵環(huán)節(jié),在對檢測到的故障電流進行分析時,首先需對故障電流的方向進行判斷。在不同的配電網(wǎng)結構圖中,定義流向負荷的電流為正方向電流,并對本側(cè)開關的上下游電流故障信息進行分析和判斷,從而精確的獲取故障定位信息。其次在對系統(tǒng)故障進行處理時,文中采用的方案是分區(qū)自愈處理方式,智能分布式饋線自動化快速獨立地處理近區(qū)環(huán)內(nèi)故障,基本實現(xiàn)流程包括故障定位、故障隔離、故障恢復和處理完畢等。
(5)性能分析。分布式饋線自動化運行系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的集中式饋線自動化網(wǎng)絡系統(tǒng),該系統(tǒng)在故障定位和供電恢復方面不依賴配電網(wǎng)主站的信息處理功能,而是通過智能終端來對故障信息進行處理。分布式饋線自動化網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠大大的縮減故障的隔離和恢復時間,整個故障處理過程的耗時是在500 ms之內(nèi)。通過饋線自動化智能終端來實現(xiàn)分布式饋線自動化功能,具有較高的可靠性,能夠有效避免了傳統(tǒng)集中自動化網(wǎng)絡主站維修帶來的系統(tǒng)癱瘓問題,因此,在實際配電網(wǎng)工程中具有很好的適用性[2]。
綜上所述,分析了智能分布式饋線自動化系統(tǒng)在對多聯(lián)絡配點網(wǎng)中的實際應用。通過科學合理的應用,有助于提高多聯(lián)絡配電網(wǎng)的實際質(zhì)量及利用效率,還有助于提高多聯(lián)絡配電網(wǎng)的可靠性。在多聯(lián)絡配電網(wǎng)實際運行過程中,智能分布式饋線自動化系統(tǒng)的合理應用,有助于縮短由于線路故障導致的停電時間,強化了多聯(lián)絡配電網(wǎng)實際的抗擾能力,為電力的正常輸送提供保障,對多聯(lián)絡配電網(wǎng)的發(fā)展具有積極意義。