“三遙”系統(tǒng)在配電網(wǎng)自動化中的有效運用

余世霖

（國網(wǎng)三明供電公司 福建三明 365000）

“三遙”系統(tǒng)在配電網(wǎng)自動化中的有效運用

余世霖

（國網(wǎng)三明供電公司 福建三明 365000）

近年來，配電網(wǎng)自動化在我國逐漸興起，其主要是為了更好地滿足廣大用戶的用電安全和質(zhì)量。而配電網(wǎng)自動化依據(jù)的是計算機通信技術(shù)來實現(xiàn)的，從而對配電網(wǎng)整體進行數(shù)據(jù)的監(jiān)控、采集及調(diào)整，讓在自動化功能上進行“三遙”不同控制方式下的應(yīng)用，快速實現(xiàn)恢復(fù)供電的功能。本文主要介紹配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)應(yīng)用，以及“三遙”系統(tǒng)的建設(shè)，并對“三遙”系統(tǒng)在配電網(wǎng)自動化中的運用進行探討。

“三遙”系統(tǒng)；配電網(wǎng)自動化；運用

1 前言

隨著時代的發(fā)展，我國工業(yè)建設(shè)不斷提升，尤其是電力系統(tǒng)作為國家民生的經(jīng)濟命脈，也有了突破性的發(fā)展。由于我國電網(wǎng)數(shù)量的不斷增長，給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行及安全帶來了嚴峻的考驗。配電網(wǎng)隨著電動汽車充電設(shè)施的發(fā)展由無源網(wǎng)絡(luò)過渡到了有源網(wǎng)絡(luò)的境界，從以前單向性的配電網(wǎng)轉(zhuǎn)變成了雙向性的配電網(wǎng)[1]。從實際出發(fā)，實施有計劃、分區(qū)域、有步驟地分階段進行試點工作，根據(jù)配電網(wǎng)試點的實際情況來確定未來某地區(qū)的配置電網(wǎng)自動化技術(shù)的走向。在這樣的背景下，配電網(wǎng)絡(luò)的自動化變成了當今的主流，因為其具有切換快以及準確的特點，已經(jīng)被應(yīng)用到了整個配電系統(tǒng)中。然而“三遙”系統(tǒng)是配電網(wǎng)自動化其中的一種，它能夠有效提升配電網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控能力，實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)24h的運營監(jiān)管，對電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障也能及時做出準確的判斷，以便短時間做出處理。同時，“三遙”系統(tǒng)還能夠?qū)﹄娏Y源進行合理的分配，使得配電網(wǎng)有更強的適應(yīng)能力。本文對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)應(yīng)用和實施情況進行了介紹，系統(tǒng)主要通過對智能系統(tǒng)負荷開關(guān)的配置進行說明以及實施自動化要達到的目標為出發(fā)點，選取試點線路實施配電網(wǎng)自動化的建設(shè)方案，在饋線自動化功能上進行“三遙”不同控制方式下的應(yīng)用，實現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下的故障檢測與故障識別、故障自動定位和隔離、非故障區(qū)的快速恢復(fù)供電的功能，保證系統(tǒng)功能定位準確[2]。

2 分析配電網(wǎng)自動化“三遙”系統(tǒng)的建設(shè)和三遙”系統(tǒng)

2.1 配電網(wǎng)自動化“三遙”系統(tǒng)的建設(shè)

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)是指將現(xiàn)代通信技術(shù)、電子技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合的系統(tǒng)。其主要將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進行信息的集成，從而構(gòu)建完整的自動化系統(tǒng)，以至于實現(xiàn)配電網(wǎng)設(shè)備正常運行和配電管理現(xiàn)代化。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設(shè)可提高供電可靠性、擴大供電能力和供電質(zhì)量，是實現(xiàn)配電網(wǎng)高效經(jīng)濟運行的重要方式。試點范圍應(yīng)選擇故障發(fā)生效率較高的饋線線路和在小區(qū)環(huán)網(wǎng)線路作為分析對象，對其實施配電網(wǎng)“三遙”（遙測、遙信、遙控）功能，同時建立一個簡約型配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控中心。

2.2 “三遙”系統(tǒng)

“三遙”系統(tǒng)主要包括環(huán)網(wǎng)模型、“三遙”系統(tǒng)功能、保護“三遙”的方案。①環(huán)網(wǎng)模型，根據(jù)試點線路的現(xiàn)狀為某小區(qū)開閉所出線形成環(huán)網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)開關(guān)多為手動負荷開關(guān)，在電纜設(shè)備中，許多預(yù)留自動化終端有安裝的位置。在實現(xiàn)“三遙”系統(tǒng)時，必須將現(xiàn)有的開關(guān)改成電動操作機構(gòu)的開關(guān)。基于對技術(shù)試點的要求，我們可將小區(qū)確定為普通的“三遙”系統(tǒng)，而A小區(qū)和B小區(qū)使用網(wǎng)絡(luò)式保護的“三遙”系統(tǒng)來實現(xiàn)故障自動隔離、轉(zhuǎn)供、非故障區(qū)段的復(fù)電，從讓電氣環(huán)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)得到網(wǎng)絡(luò)式的保護配合。根據(jù)以上兩個小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)模型配置得出：主環(huán)網(wǎng)與負荷出線均采用的是負荷開關(guān)；兩個小區(qū)的環(huán)網(wǎng)模型均配置了多路智能終端；變電站出口均為斷路器；并且每臺環(huán)網(wǎng)柜負荷開關(guān)都各配有一臺智能控制器；所有環(huán)網(wǎng)柜進現(xiàn)開關(guān)兩側(cè)配置三相電壓互感器。②“三遙”系統(tǒng)功能，要想實現(xiàn)非故障線路轉(zhuǎn)移供電、故障定位、故障隔離的饋線自動化，應(yīng)根據(jù)以下兩種控制方式進行控制。a.傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)電流保護的實質(zhì)屬于一個獨立的單元保護，它的檢測流過自身的電流來保護動作的。這是形成相鄰保護、相互配合困難的原因。在現(xiàn)代化計算機技術(shù)不斷發(fā)展的今天，主要借助的是網(wǎng)絡(luò)通信來保護之間的調(diào)節(jié)。在這時，我們可將不同地點的模擬量通過檢測來完成，然后將檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)信息以達到不同地點保護裝置之間的協(xié)調(diào)和配合，從而實現(xiàn)保護的選擇性和快速性的統(tǒng)一。這是一種較為新型的饋線自動化方案。b.集中式智能控制方式，其主要依據(jù)的是主站的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)來處理故障的。當現(xiàn)場的饋線終端裝置把故障信息傳送到控制中心時，控制中心可根據(jù)故障檢測信息、開關(guān)狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)擴撲分析，然后對故障區(qū)段進行判斷，以及下發(fā)遙控的命令，讓故障區(qū)兩側(cè)的開關(guān)自動跳開，從而使重合變電站出現(xiàn)開關(guān)和閉合聯(lián)合開關(guān)正常恢復(fù)非故障線路的供電。由于此方式控制線路更加準確，非常適合用于復(fù)雜的系統(tǒng)中，是較為理想的控制方式。但它在控制的過程中，還需要有可靠的通信控制中心和通信通道的硬件系統(tǒng)、停電時間、計算機軟件為分鐘級。③保護“三遙”的方案，負荷開關(guān)與智能控制器可配合構(gòu)成智能配合負荷開關(guān)，而智能負荷開關(guān)和變電站出口斷路器配合使用，又是共同完成饋線自動化的原理。當智能負荷開關(guān)完成故障就地自動隔離和轉(zhuǎn)移供電時，以及變電站出口斷路器切斷故障斷流時，可通過改造開閉內(nèi)的開關(guān)設(shè)備和現(xiàn)有的環(huán)網(wǎng)站，來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)式保護饋線的自動化方案。依靠光纖通信通道，將每臺智能通信終端跟保護子站的信息相交互，然后判斷故障點的位置。如果主環(huán)網(wǎng)線路發(fā)生永久性故障時，主環(huán)網(wǎng)進線負荷開關(guān)完全可根據(jù)保護子網(wǎng)站的信息，然而在變電站出口斷路器實施保護動作之后，自動跳開故障點的開關(guān)可同時聯(lián)絡(luò)開關(guān)根據(jù)點的位置，從而自動合閘轉(zhuǎn)移供電。

3 “三遙”系統(tǒng)在配電網(wǎng)自動化中的運用

三遙”系統(tǒng)在配電網(wǎng)自動化中的運用可根據(jù)實施現(xiàn)場的實際情況，使用網(wǎng)絡(luò)式保護相結(jié)合、分布式智能的控制方式，發(fā)揮分布式智能的可靠性和實時性，盡快處理故障，恢復(fù)非故障區(qū)域供電。如果通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或主站系統(tǒng)不能正常運行時，分布式智能與網(wǎng)絡(luò)式保護相結(jié)合的控制系統(tǒng)也不會受到很大的影響，完成故障處理與非故障段恢復(fù)供電的功能介紹如下：①在沒有通信通道的時候，各個配電終端是獨立工作的，其主要依靠分布式的智能系統(tǒng)來自動確定故障的位置，然后隔離故障的區(qū)段，以至于恢復(fù)非故障段的供電。這種方式靈活、經(jīng)濟、有效，有利于綜合性檢測電流、電壓，而且其開關(guān)動作次數(shù)少、處理的時間又較短。②在沒有通信通道的時候，配電終端之間是完全可以進行信息的交換的，而且還能有效地對故障進行非故障段的轉(zhuǎn)移供電，這種過程并可以不需要主站的參與。③在配電終端和斷路器一起使用時，多級開關(guān)串聯(lián)環(huán)網(wǎng)中，故障可自動配合配電線路的上下級保護，讓在與故障點最近的電源側(cè)開關(guān)迅速跳閘，從而使故障點前的負荷不受到故障的影響。④在配電終端和負荷開關(guān)進行配合使用時，多級開關(guān)串聯(lián)環(huán)網(wǎng)中的變電站出口開關(guān)可因故障跳閘后，讓在離故障點最近的地方的電源負荷開關(guān)跳閘速度較快，因此，在隔離故障時，故障點前的負荷基本沒有受到故障的影響。

4 結(jié)束語

配電網(wǎng)自動化屬于一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其具有可靠、簡單、經(jīng)濟、實用的特點。為了全面提升配電網(wǎng)自動化的技術(shù)水平，應(yīng)處理好配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)和現(xiàn)有系統(tǒng)的關(guān)系，并確保系統(tǒng)的兼容性，防止造成技術(shù)進步發(fā)生大規(guī)模推到的現(xiàn)象。從而使我國配電網(wǎng)各項技術(shù)指標達到國際先進的技術(shù)水平，增強我國配電網(wǎng)的安全性，同時提高系統(tǒng)的產(chǎn)出效益。

[1]洪海強.配網(wǎng)自動化及其三遙功能的實現(xiàn)探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016，05（22）：121～122.

[2]趙明，陳文冠.電力自動化系統(tǒng)在配電網(wǎng)運行管理中的應(yīng)用[J].通訊世界，2014，23（18）：92～93.

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2016-10-23