配網(wǎng)自動化中故障處理模式的分析比較

曾天

摘要：我國經(jīng)濟水平提高，人們生產(chǎn)生活對于供電質(zhì)量提出新標(biāo)準(zhǔn)、新要求，社會各界也對供電可靠性提出多種要求。而配電自動化可以有效對故障類型進行識別，并提供穩(wěn)定可靠的故障隔離方案，技術(shù)人員通過遠程遙控操作，即可在短時間內(nèi)處理故障，不影響地區(qū)正常供電。為此，本文對配網(wǎng)自動化中故障處理模式進行分析比較，旨在為電力行業(yè)安全穩(wěn)定運行提供參考方案。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化;故障處理;分析比較

前言：配電網(wǎng)自動化可以為國民經(jīng)濟提供穩(wěn)定動力，有效保障人們生產(chǎn)生活。但是我國在配電網(wǎng)自動化方面起步較晚，發(fā)展時間較短，各個體系仍有些不足，無法有效保障供電可靠性，會對正常用電需求產(chǎn)生一定阻礙。只有對作為直接負責(zé)配電網(wǎng)故障處理的配電自動化進行系統(tǒng)性分析，對不同故障處理模式有準(zhǔn)確認知，才能讓配電網(wǎng)對我國經(jīng)濟發(fā)展提供安全穩(wěn)定電力資源。

1配電網(wǎng)自動化概念與作用

我國經(jīng)濟快速增長，人們生產(chǎn)生活對于電力需求也日益增加。所以，自上世紀(jì)九十年代開始，我國對配電網(wǎng)工程進行大規(guī)模資金投入，有效提高配電網(wǎng)供電效率與質(zhì)量。而配電網(wǎng)自動化可以實現(xiàn)對配電網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的遠程操控，協(xié)調(diào)各個設(shè)備運行，達到有效監(jiān)視效果。而且，配電網(wǎng)可以做到精準(zhǔn)識別電力故障類型，對故障線路進行隔離，由技術(shù)人員修復(fù)故障，迅速恢復(fù)供電[1]。在配電網(wǎng)全面落實自動化后，可以有效減少技術(shù)人員工作量，穩(wěn)定電網(wǎng)供電。更是為電力資源商業(yè)化提供可靠工具，以優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定電力資源保障我國經(jīng)濟健康發(fā)展。

2配網(wǎng)自動化中故障處理模式的分析比較

2.1基于主站監(jiān)控饋線故障處理模式

將FTU安裝在每個關(guān)上，由FTU采集線路各項狀態(tài)信息，例如線路電壓，供電設(shè)備功率等，并將采集到的數(shù)據(jù)信息利用通信網(wǎng)絡(luò)，傳送至遠程控制中心。FTU也負責(zé)對道閘進行遠程控制，并在線路故障前后進行信息記錄，例如功率、負荷電流等，有效幫助控制中心分析數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)確認故障類型與發(fā)生位置，并提供最快的恢復(fù)電力故障方案，并對隔離故障區(qū)域進行專項修復(fù)，恢復(fù)正常電力供應(yīng)。基于主站監(jiān)控饋線故障處理模式，將系統(tǒng)集中控制作為核心內(nèi)容，并提供RTU遙控、電流保護等多種功能，及時發(fā)展故障問題，立刻切除故障，將故障從供電網(wǎng)絡(luò)中有效隔離，實現(xiàn)十幾秒隔離故障，幾分鐘恢復(fù)正常供電[2]。而且因為在短時間內(nèi)對故障位置有效切除，所以不影響電動機類負荷電能質(zhì)量。同時，作為當(dāng)前配電網(wǎng)自動化常見故障處理模式，基于主站監(jiān)控饋線故障處理模式除有效對隔離故障、迅速恢復(fù)供電，還可以增加電力供應(yīng)質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備，以及電力供應(yīng)補償設(shè)備，增加供電網(wǎng)電力資源質(zhì)量。但是需要以可靠高效通信網(wǎng)絡(luò)作為技術(shù)基礎(chǔ)，涉及到供電設(shè)備、電源等問題也較為棘手，導(dǎo)致整體建設(shè)成本偏高。因為過于依賴配電通信網(wǎng)絡(luò)，如果控制中心出現(xiàn)故障，控制系統(tǒng)極易出現(xiàn)嚴(yán)重失控問題，進而喪失故障及時切除，供電迅速恢復(fù)等基礎(chǔ)功能。

2.2基于重合器饋線故障處理模式

重合器可以理解為兩條輸電線路，中間穿插分段器與重合器，并在兩條線路之間設(shè)置的重合器通常情況保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，維持系統(tǒng)開環(huán)運行。重合器負責(zé)對短路電流有效切除，分段器只能對短路電流進行關(guān)合，不負責(zé)電流切除。如果配電系統(tǒng)發(fā)生故障，在重合器饋線故障處理模式下，重合器與分段器利用配合動作，迅速判斷故障類型，對故障隔離，并在故障修復(fù)后恢復(fù)正常電力供應(yīng)，不需要通訊系統(tǒng)參與處理過程，主站系統(tǒng)也無需進行遠程控制[3]。但是在重合器與分段器配合檢驗線路故障時，一旦因線路故障導(dǎo)致分段開關(guān)分段不及時，只能依靠重合器保護跳閘穩(wěn)定系統(tǒng)。在這種情況下，成功對分段開關(guān)分段只有依靠饋線失壓。這種情況無論分段器采用電壓時間型還是流脈沖計數(shù)型都會存在，這是因為基于重合器饋線故障處理模式存在幾點問題：在通常情況下，故障切斷時間較長，無法達到立刻切斷故障效果;饋線僅憑借重合器、斷路器，為供電系統(tǒng)提供繼電保護效果，整個供電系統(tǒng)仍存在較大提升空間;借助分段重合器處理故障的方法，在實際應(yīng)用時會進一步增加電力故障涉及范圍，無法做到故障范圍有效限制。一旦重合器保護失靈，或者無法有效分段，極容易造成事故進一步擴大。

2.3基于系統(tǒng)保護饋線故障處理模式

系統(tǒng)保護饋線故障處理模式利用在配電網(wǎng)分散安裝的配電終端，憑借完善網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，做到全網(wǎng)絡(luò)區(qū)域性有效饋線保護。FTU安裝在各個開關(guān)位置，出現(xiàn)三相或相間故障，F(xiàn)TU立刻啟動，并精準(zhǔn)判斷自身功率問題，利用總線與最近建立的其他FTU進行通信，有效判斷故障發(fā)生區(qū)域，使用故障區(qū)域開關(guān)跳開，實現(xiàn)故障有效隔離。系統(tǒng)保護饋線故障處理與高壓線路縱連保護在原理方面類似，只是前者利用全網(wǎng)絡(luò)分布母線保護作為通信方案，可以一次性完成對故障識別、隔離，以及重合閘動作，最后完成恢復(fù)供電操作。因為在短時間內(nèi)對故障位置有效切除，所以不影響電動機類負荷電能質(zhì)量。將FTU作為保護功能載體，不需要借助主站遠程控制，減少子站問題判斷，有效提高故障處理速度與可靠性。但是這種故障通信利用距離出現(xiàn)故障的FTU附近最近FTU，所以要求FTU有較高硬件水平，并對要求配電網(wǎng)通信擁有更高水準(zhǔn)，才能滿足基于系統(tǒng)保護饋線故障處理模式高效運行。我國配電網(wǎng)自動化技術(shù)應(yīng)用范圍不斷擴大，許多城市配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)趨近完善，在FTU選擇也是以質(zhì)量為第一判斷標(biāo)準(zhǔn)，所以這種故障處理模式在未來配網(wǎng)自動化故障處理應(yīng)用將更為廣泛。

結(jié)論：綜上，我國電力系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢當(dāng)是配電網(wǎng)自動化，其可以有效保障電力系統(tǒng)供電穩(wěn)定，并提高供電質(zhì)量。同時，配電自動化還可以有效解決在電力資源傳輸過程中出現(xiàn)的各類問題，降低因電力資源終端給經(jīng)濟發(fā)展帶來的嚴(yán)重問題。在我國電網(wǎng)覆蓋率遠落后于發(fā)達國家的當(dāng)下，配電網(wǎng)改造升級工作刻不容緩。但是，要落穩(wěn)工作，穩(wěn)扎穩(wěn)打，解決問題，總結(jié)經(jīng)驗，才能實現(xiàn)我國經(jīng)濟穩(wěn)定健康發(fā)展。

參考文獻：

[1]陳朝.配網(wǎng)自動化開關(guān)的運行維護與故障處理[J].集成電路應(yīng)用，2020，321（06）：158-159.

[2]楊福，臧璇，瞿寒冰，等.基于配電自動化的配網(wǎng)單相接地故障定位與自愈[J].電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報，2020（4）：12-13.

[3]謝春.配網(wǎng)自動化成套設(shè)備運維中的問題分析及解決對策[J].湖北農(nóng)機化，2020，255（18）：151-152.

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