配電網(wǎng)繼電保護(hù)與自動化范文
時間:2023-12-20 17:33:55
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇配電網(wǎng)繼電保護(hù)與自動化,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù) 配電自動化配合 配電網(wǎng)故障 處理對策分析
配電自動化作為現(xiàn)代化智能電網(wǎng)的關(guān)鍵部分,對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行、高效控制具有重大意義,需要加強(qiáng)配電網(wǎng)的自動化控制?,F(xiàn)階段,配電網(wǎng)故障狀況作為電力行業(yè)的重大問題,給生產(chǎn)運營、經(jīng)濟(jì)效益、工作效率帶來了諸多負(fù)面影響,已經(jīng)引起相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者的重視,需要加強(qiáng)配電網(wǎng)運行效率的控制,加強(qiáng)各個部門的控制配合,保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定、長期高效運行。
1配電自動化和繼電保護(hù)分析
配電網(wǎng)的運行中,由于涉及范圍較廣,易發(fā)生各種影響狀況,為了避免電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定運行,需要充分進(jìn)行故障處理及相關(guān)技術(shù)分析,保證電力設(shè)備的使用安全。
1.1配電自動化
配電按自動化至電力系統(tǒng)中借助現(xiàn)代設(shè)備對配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行時時檢測,根據(jù)各設(shè)備原件的實際運行狀況進(jìn)行故障分析,第一時間解決各種故障問題。隨著配電自動化系統(tǒng)的逐漸完善,可實現(xiàn)將故障段進(jìn)行及時隔離,非故障段的正常供電。借助合理的方案進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)劃落實,保證電網(wǎng)的設(shè)備、運行、負(fù)荷狀況等滿足現(xiàn)代化管理需求,提高配電網(wǎng)的高效穩(wěn)定運行。
1.2繼電保護(hù)
配電系統(tǒng)運行中,受到各方因素影響,會導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生故障,對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生負(fù)面影響。相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者在對配電系統(tǒng)的保護(hù)措施分析中發(fā)現(xiàn),有觸點的繼電器可以有效保護(hù)電力系統(tǒng)及相關(guān)電力設(shè)備等免受故障損害,故而將這種繼電保護(hù)裝置保護(hù)電力系統(tǒng)的過程叫做繼電保護(hù)。
1.3故障分析
實際電網(wǎng)運行中個,各級開關(guān)相關(guān)保護(hù)器存在諸多狀況,導(dǎo)致故障發(fā)生時易發(fā)生跳閘現(xiàn)象,無法保證充分對跳閘進(jìn)行處理,電力行業(yè)利用負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行饋線開關(guān)設(shè)置,這樣可以解決跳閘、多級跳閘等故障,維持電網(wǎng)正常工作。主干線路中,電纜化、絕緣化狀況較多,需要進(jìn)行充分的故障分析控制,及時隔離支路故障狀況,避免對主干線造成負(fù)面影響。
2配電自動化和繼電保護(hù)的應(yīng)用分析
配電系統(tǒng)中存在諸多安全隱患問題,需要有效處理配電自動化、繼電保護(hù)故障問題,針對現(xiàn)階段二者的實際應(yīng)用分析如下。當(dāng)配電系統(tǒng)故障出現(xiàn),導(dǎo)致自動化系統(tǒng)、繼電保護(hù)系統(tǒng)等出現(xiàn)安全隱患問題時,需要加強(qiáng)預(yù)警系統(tǒng)控制,保證警報信息及時傳到操作、維護(hù)人員處,便于第一時間進(jìn)行維護(hù)處理,保證配電系統(tǒng)的安全運行。
配電系統(tǒng)故障狀況想,自動化裝置可進(jìn)行故障點分析定位,對故障處隔離處置,繼電系統(tǒng)可以保證電力設(shè)備脫離配電網(wǎng)絡(luò),從而實現(xiàn)電力設(shè)備安全控制的目的。實際應(yīng)用中,由于故障位置不同導(dǎo)致處理方法略有不同,根據(jù)對應(yīng)類型分析如下。
2.1主干線故障
當(dāng)配電自動化系統(tǒng)的故障狀況發(fā)生于主干線狀況下,需要對故障類型進(jìn)行分析判斷。故障發(fā)生狀況下,斷路器跳閘,切斷故障處的電流,延時一定時間后會重新恢復(fù)通電,即斷路器閉合保證線路正常工作,這一狀況為暫時性故障,若延時后斷路器仍處于跳閘態(tài),則定義為永久性配電網(wǎng)故障。
故障發(fā)生的狀況下,繼電保護(hù)可以保證電力設(shè)備與原有配電網(wǎng)分離,保證相關(guān)設(shè)備免受故障負(fù)面影響。暫時性故障發(fā)生狀況下,操作人員需要根據(jù)饋線終端的實際異常狀況進(jìn)行分析處理。配電開關(guān)中的饋線終端設(shè)備會持續(xù)檢測并記錄下開關(guān)狀態(tài),確定出最終的線路電流、線路電壓、功率等運行參數(shù)?,F(xiàn)場操作中,管理人員需要隨時對模擬量的實際參數(shù)進(jìn)行查詢、控制。當(dāng)發(fā)生永久性配電網(wǎng)故障時,饋線終端會自動將異常信息傳輸?shù)街髡綝MS系統(tǒng),而主站DMS系統(tǒng)會定時的對饋線終端進(jìn)行輪詢,將定期更新數(shù)據(jù)上傳,充實數(shù)據(jù)庫內(nèi)容,借助顯示器表現(xiàn)對應(yīng)結(jié)果,管理操作人員可借助顯示器進(jìn)行查詢、處理、控制,保證供電網(wǎng)的運行狀態(tài)穩(wěn)定。
2.2分支線或用戶處故障
當(dāng)配電自動化系統(tǒng)的故障發(fā)生在分支線路、用戶處時,需要先進(jìn)行故障分析,分支線路或用戶處的斷路器會跳閘斷電。故障位置所在線路屬于架空線路,在經(jīng)過相應(yīng)的延時之后斷路器又會重新合上,成功則判定為暫時性配電網(wǎng)故障,失敗則判定為永久性配電網(wǎng)故障。故障發(fā)生后,繼電保護(hù)設(shè)備脫離電網(wǎng),從而保證電力設(shè)備免受損害。永久性故障狀況下,需要控制故障位置處的開關(guān)影響,將故障區(qū)域隔離后進(jìn)行處理。
3配電自動化和繼電保護(hù)配合對配電網(wǎng)故障處理的意義
經(jīng)過上述分析,若發(fā)生永久性故障,需要充分注重檢修處理環(huán)節(jié)工作,首先繼電保護(hù)作用下,會對電力設(shè)備、配電系統(tǒng)形成及時控制保護(hù)。同時,配電自動化可以借助定位功能、檢測功能實現(xiàn)相關(guān)故障位置的預(yù)警控制,對維護(hù)操作人員來說可以第一時間做出對應(yīng)處理。繼電保護(hù)裝置充分保護(hù)了配電網(wǎng)系統(tǒng),另一方面配電網(wǎng)自動化可以保證電網(wǎng)故障排除順利,通過二者的有效配合實現(xiàn)配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行,提高了供電質(zhì)量、供電安全,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益,是電力行業(yè)發(fā)展的重要支撐。
4結(jié)語
綜上,配電自動化和繼電保護(hù)對電網(wǎng)長期穩(wěn)定運行具有重大意義,電網(wǎng)運行中對安全性、長期穩(wěn)定性要求較高,由于電網(wǎng)涉及范圍廣,易發(fā)生各種故障,需要充分注意故障排查及處理問題,是配電系統(tǒng)長久運行的基礎(chǔ)。隨著智能化電網(wǎng)的普及應(yīng)用,電網(wǎng)智能配合充分提高了整體供電質(zhì)量,對電力系統(tǒng)的發(fā)展起到了重大推動作用,可以充分保證社會效益、經(jīng)濟(jì)效益的快速實現(xiàn)。此外,需要注重維修維護(hù)相關(guān)技術(shù)工作的落實,加強(qiáng)電力系統(tǒng)的理論了解,從根本角度解決實際運行故障問題,從而提供更好的供電服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉健,張志華,張小慶 等.繼電保護(hù)與配電自動化配合的配電網(wǎng)故障處理[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2011(16):53-57+113.
篇2
關(guān)鍵詞:配電網(wǎng);自動化;繼電保護(hù)技術(shù);電力系統(tǒng);電網(wǎng)故障 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中圖分類號:TM76 文章編號:1009-2374(2016)04-0140-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.070
近年來,我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,各個領(lǐng)域的用電量大幅上漲,配電網(wǎng)設(shè)計規(guī)模越來越龐大,線路也日益復(fù)雜,這對于配電網(wǎng)的運行提出了更高的要求。自動化繼電保護(hù)是配電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分,當(dāng)前繼電保護(hù)技術(shù)越來越完善,可及時判斷配電網(wǎng)故障,快速隔離電網(wǎng)故障區(qū),優(yōu)化和改進(jìn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu),保障可靠穩(wěn)定地供電。
1 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)概述
1.1 類型
配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要是基于監(jiān)控技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)技術(shù)等,對各種配電設(shè)備進(jìn)行有效的控制、調(diào)配和遠(yuǎn)程監(jiān)控,極大地推動了電力系統(tǒng)的快速發(fā)展。我國配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)包括分散智能和集中智能,分散智能配電網(wǎng)利用重合器和分段器之間的相互配合,改變重合器的重合系數(shù),并且結(jié)合重合時間自動隔離配電網(wǎng)饋線,恢復(fù)配電網(wǎng)故障區(qū)段供電。集中智能配電網(wǎng)重點應(yīng)用在配電網(wǎng)故障后的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)供電、結(jié)構(gòu)隔離和充足,基于集中智能模式,通過電網(wǎng)調(diào)度實現(xiàn)電網(wǎng)的故障恢復(fù)和隔離,這種配電網(wǎng)應(yīng)用模式對于網(wǎng)絡(luò)通信的要求較高。
1.2 系統(tǒng)構(gòu)成
配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要由主控站系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、一次設(shè)備系統(tǒng)、故障自動定位系統(tǒng)等組成,主控站系統(tǒng)包括操作平臺和主控站軟件,利用主控站系統(tǒng),管理和維護(hù)配電網(wǎng)系統(tǒng),實現(xiàn)配電網(wǎng)各種資源的交互、共享和傳輸。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)通信具有信息量小、通信速率低、通信點分散、通信距離短等優(yōu)點,為了保障配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,通信系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性能較強(qiáng),可以適應(yīng)復(fù)雜惡劣的運行環(huán)境。故障自動定位系統(tǒng)主要用于配電網(wǎng)線路和設(shè)備故障的自動、準(zhǔn)確定位,并且將故障信息發(fā)送到配電網(wǎng)控制中心,實現(xiàn)故障信號信息和GIS的相互結(jié)合,對于及時掌握配電網(wǎng)故障位置和時間發(fā)揮著重要作用。一次設(shè)備系統(tǒng)包含環(huán)網(wǎng)柜、重合器、重合分段器等,具有智能性和自動化的特點,通過通信系統(tǒng)實現(xiàn)一次設(shè)備的通信,用于遠(yuǎn)程調(diào)控。
2 配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)常見故障
2.1 繼電保護(hù)配置不科學(xué)
我國不同地區(qū)的天氣環(huán)境差異明顯,而配電網(wǎng)線路設(shè)計具有統(tǒng)一性和一致性的特點,使得繼電保護(hù)裝置運行過程中容易受到多種因素的影響而發(fā)生運行故障。近年來,我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,電子信息技術(shù)和計算機(jī)科學(xué)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在電力行業(yè)。但是在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運行過程中,由于一些偏遠(yuǎn)地區(qū)無法滿足計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對于繼電保護(hù)裝置的有效控制,使得配電網(wǎng)繼電保護(hù)配置不科學(xué),影響了繼電保護(hù)裝置的安全、穩(wěn)定運行。
2.2 調(diào)度人員的應(yīng)急能力不強(qiáng)
配電網(wǎng)調(diào)度運行過程中,很容易發(fā)生各種突發(fā)事故,而調(diào)度人員的應(yīng)急能力不強(qiáng),缺乏獨立的現(xiàn)場指揮能力,使得配電網(wǎng)發(fā)生故障后無法得到及時處理和解決。在配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)技術(shù)正常應(yīng)用過程中,電力調(diào)度人員必須具備良好的專業(yè)素養(yǎng)和豐富的調(diào)度實踐操作能力,確保配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的準(zhǔn)確調(diào)度。同時,配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)裝置運行時,經(jīng)常發(fā)生各種土方狀況,若現(xiàn)場電力調(diào)度人員的綜合素質(zhì)較低,無法及時、有效地處理這些故障。
3 配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)應(yīng)用的重要性
配電網(wǎng)運行過程中,一旦繼電保護(hù)裝置元器件發(fā)生故障,相鄰斷路器會自動跳閘,及時隔離配電網(wǎng)系統(tǒng)和故障元件,可有效保護(hù)配電網(wǎng)自動化系統(tǒng),并且降低對配電網(wǎng)元器件的損害。同時,配電網(wǎng)處于異常運行狀態(tài)時,繼電保護(hù)裝置會自動發(fā)出報警信號,結(jié)合配電網(wǎng)不同異常情況,發(fā)送不同指令信號,自行調(diào)整配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運行狀態(tài)。當(dāng)配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)發(fā)生運行故障時,可自動隔離配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)和故障部分,確保非故障區(qū)域安全、穩(wěn)定運行,縮小配電網(wǎng)系統(tǒng)事故范圍。另外,配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置還可以發(fā)揮監(jiān)控作用,實時監(jiān)控電氣設(shè)備的電壓和電流情況,從而分析配電網(wǎng)運行狀態(tài),因此繼電保護(hù)裝置在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用。而隨著繼電保護(hù)裝置在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛,繼電保護(hù)裝置故障發(fā)生率越來越高,嚴(yán)重影響了配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行,給國家、社會和電力企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,因此應(yīng)高度重視配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)故障維護(hù)檢修、
4 配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)故障的解決處理方法
4.1 直觀法
在檢修配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)故障時,采用專門的測量儀器進(jìn)行處理。若繼電保護(hù)裝置相關(guān)元器件發(fā)生故障,但是又無法使用元件進(jìn)行替換,而繼電保護(hù)裝置合閘后,接觸器和跳閘線圈還可保持正常運行,說明配電網(wǎng)電氣回路正常。若繼電保護(hù)裝置內(nèi)部元器件出現(xiàn)冒煙或者燒焦氣味,應(yīng)迅速確認(rèn)配電網(wǎng)自動化機(jī)電保護(hù)故障,及時更換內(nèi)部的元器件。
4.2 參照法
參照法是指通過對比故障設(shè)備和正常設(shè)備的相關(guān)技術(shù)參數(shù),根據(jù)不同技術(shù)參數(shù)的區(qū)別,查找配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)故障,做好維護(hù)修復(fù)。參照法適用于配電網(wǎng)接線錯誤、定值校驗時測試值和目標(biāo)值相差較大的情況。同時,改造和更換繼電保護(hù)裝置時,若二次接線無法恢復(fù),采用參照法,校驗繼電保護(hù)裝置定值時,如果整體定值和測試值的差異比較明顯,可參照其他同類型繼電保護(hù)裝置,分析故障原因。
4.3 短接法
查找配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)故障時,根據(jù)實際情況,短接回路中的部分線路,檢查短接線范圍內(nèi)是否存在故障,逐漸縮小故障查找范圍。應(yīng)用短接法時,切斷配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置,檢查控制開關(guān)結(jié)點,適用于配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)的電流回路開路、電磁鎖失控等情況。
4.4 替換法
替換法是指使用同類型、正常的元器件替換配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)裝置的故障元器件,判斷繼電保護(hù)裝置是否存在運行故障,替換法是一種常見的繼電保護(hù)裝置故障處理方法。當(dāng)配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置內(nèi)部的元器件發(fā)生故障,工作人員可以采用備用元器件進(jìn)行替換,從而逐一排除繼電器故障。
5 配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
5.1 科學(xué)配置配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置
當(dāng)前,我國配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中,繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用功能比較單一,但是在實際應(yīng)用中繼電保護(hù)裝置無法全面、有效地保護(hù)配電網(wǎng)自動化系統(tǒng),造成配電網(wǎng)運行容易發(fā)生多種故障。因此為了保障配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行,不僅要設(shè)置有效的繼電保護(hù)裝置,還應(yīng)科學(xué)合理地配置繼電保護(hù)裝置,定期修理和維護(hù)繼電保護(hù)裝置。若繼電保護(hù)裝置無法正常發(fā)揮作用,很容易造成變壓器燒毀問題?;谂潆娋W(wǎng)的安全運行,電力調(diào)度人員應(yīng)選擇多樣化的繼電保護(hù)措施,優(yōu)化繼電保護(hù)裝置配置,堅持先進(jìn)的管理理念,編制繼電保護(hù)技術(shù)的運行時間表,嚴(yán)格落實,加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置應(yīng)用監(jiān)督。一旦配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)發(fā)生問題,在最短時間內(nèi)進(jìn)行檢查維護(hù),采用科學(xué)合理的處理解決措施,保障配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用的安全性。
5.2 發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)
發(fā)電機(jī)是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的重要設(shè)備,為了保護(hù)發(fā)電機(jī)的安全運行,應(yīng)做好發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)的重點保護(hù)和備用保護(hù)。對于配電網(wǎng)發(fā)電機(jī)的重點保護(hù),主要用于保護(hù)發(fā)電機(jī)的失磁問題,根據(jù)發(fā)電機(jī)的相位、電流和中性點,采用縱聯(lián)差動保護(hù)模式,保障發(fā)電機(jī)的安全性。若發(fā)電機(jī)單相接地電流超出限值,可設(shè)置接地保護(hù)裝置,做好配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)。如果發(fā)電機(jī)的定自繞組匝間發(fā)生短路故障,造成發(fā)電機(jī)故障部件快速發(fā)熱,很容易燒壞絕緣層,嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)的安全運行,因此發(fā)電機(jī)實際應(yīng)用中做好發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間保護(hù),處理定子繞組故障,保障發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性和安全性。
5.3 母線繼電保護(hù)
配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)運行過程中,母線繼電保護(hù)主要包括差動保護(hù)和相位對比保護(hù),母線繼電保護(hù)裝置的相位對比保護(hù)主要是通過相位對比方式,有效保護(hù)配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)母線,在配電網(wǎng)大電流接地設(shè)置中,通過三相連接可以實現(xiàn)母線保護(hù)。對于小電流接地設(shè)置,在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)相間短路上設(shè)置母線保護(hù)裝置,通過兩相連接方式,保護(hù)配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)母線。
5.4 變壓器繼電保護(hù)
變壓器是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的重要組成設(shè)備,其運行狀態(tài)直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行,因此配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)應(yīng)做好變壓器繼電保護(hù)。針對配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)短路故障,變壓器短路保護(hù)包括過電流保護(hù)和阻抗保護(hù),過電流繼電保護(hù)是指在變壓器兩側(cè)元器件設(shè)置保護(hù)裝置,變壓器電流元器件運行過程中很容易發(fā)生跳閘問題,并且切斷電源。阻抗繼電保護(hù)主要是應(yīng)用變壓阻抗元件,在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)變壓器繼電保護(hù)中,阻抗元件運行一段時間后及時跳閘保護(hù)變壓器。同時,一旦變壓器油箱發(fā)生故障,電弧以內(nèi)的油液和絕緣材料會分解產(chǎn)生有害氣體,瓦斯保護(hù)可保護(hù)變壓器的安全運行,如果油箱出現(xiàn)運行故障,可快速啟動保護(hù)裝置,發(fā)出報警信號,及時切斷電源。另外,做好配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)接地保護(hù),對于變壓器直接接地,利用零序電流有效地防范和保護(hù)變壓器,在變壓器兩側(cè)安裝零序保護(hù)設(shè)備,利用電流互感器,形成零序電流,保護(hù)不接地的變壓器,通過零序電壓做好有效保護(hù)。
6 結(jié)語
繼電保護(hù)技術(shù)在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用,結(jié)合配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)常見故障,采取科學(xué)合理的解決方法,減少對配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的損壞,推動配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 鐘循志.配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)技術(shù)探究[J].科技風(fēng),2014,(24).
[2] 劉鑫.配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)技術(shù)實踐探究[J].科技風(fēng),2014,(5).
[3] 李豪.配電網(wǎng)自動化繼電保護(hù)技術(shù)實踐[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2014,(28).
[4] 黃寧生.淺談配電網(wǎng)自動化的繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2013,(21).
篇3
關(guān)鍵詞:配電網(wǎng) 饋線自動化 系統(tǒng)保護(hù)
配電自動化技術(shù)是服務(wù)于城鄉(xiāng)配電網(wǎng)改造建設(shè)的重要技術(shù),配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統(tǒng),通信技術(shù)是配電自動化的關(guān)鍵。目前,配電自動化進(jìn)行了較多試點,由配電主站、子站和饋線終端構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)已得到普遍認(rèn)可,光纖通信作為主干網(wǎng)的通信方式也得到共識。饋線自動化的實現(xiàn)也完全能夠建立在光纖通信的基礎(chǔ)上,這使得饋線終端能夠快速地彼此通信,共同實現(xiàn)具有更高性能的饋線自動化功能。
一、配電網(wǎng)饋線保護(hù)的技術(shù)現(xiàn)狀。電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電和配電三部分組成。發(fā)電環(huán)節(jié)的保護(hù)集中在元件保護(hù),其主要目的是確保發(fā)電廠發(fā)生電氣故障時將設(shè)備的損失降為最小。輸電網(wǎng)的保護(hù)集中在輸電線路的保護(hù),其首要目的是維護(hù)電網(wǎng)的穩(wěn)定。配電環(huán)節(jié)的保護(hù)集中在饋線保護(hù)上,配電網(wǎng)不存在穩(wěn)定問題,一般認(rèn)為饋線故障的切除并不嚴(yán)格要求是快速的。不同的配電網(wǎng)對負(fù)荷供電可靠性和供電質(zhì)量要求不同。許多配電網(wǎng)僅是考慮線路故障對售電量的影響及配電設(shè)備壽命的影響,尚未將配電網(wǎng)故障對電力負(fù)荷(用戶)的負(fù)面影響作為配電網(wǎng)保護(hù)的目的。配電網(wǎng)饋線保護(hù)的主要作用也成為提高供電可靠性和提高電能質(zhì)量,具體包括饋線故障切除、故障隔離和恢復(fù)供電。具體實現(xiàn)方式有以下幾種:
1、傳統(tǒng)的電流保護(hù)。過電流保護(hù)是最基本的繼電保護(hù)之一??紤]到經(jīng)濟(jì)原因,配電網(wǎng)饋線保護(hù)廣泛采用電流保護(hù)。配電線路一般很短,由于配電網(wǎng)不存在穩(wěn)定問題,為了確保電流保護(hù)動作的選擇性,采用時間配合的方式實現(xiàn)全線路的保護(hù)。常用的方式有反時限電流保護(hù)和三段電流保護(hù),其中反時限電流保護(hù)的時間配合特性又分為標(biāo)準(zhǔn)反時限、非常反時限、極端反時限和超反時限。
2、重合器方式的饋線保護(hù)。實現(xiàn)饋線分段、增加電源點是提高供電可靠性的基礎(chǔ)。重合器保護(hù)是將饋線故障自動限制在一個區(qū)段內(nèi)的有效方式。目前在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造中仍有大量重合器得到應(yīng)用,這種簡單而有效的方式能夠提高供電可靠性,相對于傳統(tǒng)的電流保護(hù)有較大的優(yōu)勢。該方案的缺點是故障隔離的時間較長,多次重合對相關(guān)的負(fù)荷有一定影響。
3、基于饋線自動化的饋線保護(hù)。配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統(tǒng),其中饋線自動化實現(xiàn)對饋線信息的采集和控制,同時也實現(xiàn)了饋線保護(hù)。這種基于通信的饋線自動化方案以集中控制為核心,綜合了電流保護(hù)、RTU遙控及重合閘的多種方式,能夠快速切除故障,在幾秒到幾十秒的時間內(nèi)實現(xiàn)故障隔離,在幾十秒到幾分鐘內(nèi)實現(xiàn)恢復(fù)供電。該方案是目前配網(wǎng)自動化的主流方案,能夠?qū)伨€保護(hù)集成于一體化的配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中,從故障切除、故障隔離、恢復(fù)供電方面都有效地提高了供電可靠性。
二、饋線保護(hù)的發(fā)展趨勢。目前,配電自動化中的饋線自動化較好地實現(xiàn)了饋線保護(hù)功能。但是隨著配電自動化技術(shù)的發(fā)展及實踐,對配電網(wǎng)保護(hù)的目的也要悄然發(fā)生變化。最初的配電網(wǎng)保護(hù)是以低成本的電流保護(hù)切除饋線故障,隨著對供電可靠性要求的提高,又出現(xiàn)以低成本的重合器方式實現(xiàn)故障隔離、恢復(fù)供電,隨著配電自動化的實施,饋線保護(hù)體現(xiàn)為基于遠(yuǎn)方通信的集中控制式的饋線自動化方式。在配電自動化的基礎(chǔ)上,配電網(wǎng)通信得到充分重視,成本自動化的核心。目前國內(nèi)的主流通信方式是光纖通信,具體分為光纖環(huán)網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)。建立在光纖通信基礎(chǔ)上的饋線保護(hù)的實現(xiàn)由以下三部分組成:
1、電流保護(hù)切除故障;
2、集中式的配電主站或子站遙控FTU實現(xiàn)故障隔離;
3、集中式的配電主站或子站遙控FTU實現(xiàn)向非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。這種實現(xiàn)方式實質(zhì)上是在自動裝置無選擇性動作后的恢復(fù)供電。如果能夠解決饋線故障時保護(hù)動作的選擇性,就可以大大提高饋線保護(hù)的性能,從而一次性地實現(xiàn)故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個保護(hù)裝置利用快速通信協(xié)同動作,共同實現(xiàn)有選擇性的故障隔離,這就是饋線系統(tǒng)保護(hù)的基本思想。
三、饋線系統(tǒng)保護(hù)基本原理。饋線系統(tǒng)保護(hù)實現(xiàn)的前提條件如下:
1、快速通信;
2、控制對象是斷路器;
3、終端是保護(hù)裝置,而非TTU。在高壓線路保護(hù)中,高頻保護(hù)、電流差動保護(hù)都是依靠快速通信實現(xiàn)的主保護(hù),饋線系統(tǒng)保護(hù)是在多于兩個裝置之間通信的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的區(qū)域性保護(hù)。
4、故障區(qū)段信息:邏輯1:表示保護(hù)單元測量到故障電流,邏輯0:表示保護(hù)單元未測量到故障電流,但測量到低電壓。當(dāng)故障發(fā)生后,系統(tǒng)保護(hù)各單元向相鄰保護(hù)單元交換故障區(qū)段,對于一個保護(hù)單元,當(dāng)本身的故障區(qū)段信息與收到的故障區(qū)段信息的異或為1時,出口跳閘。為了確保故障區(qū)段信息識別的正確性,在進(jìn)行邏輯1的判斷時,可以增加低壓閉鎖及功率方向閉鎖。
5、系統(tǒng)保護(hù)動作速度及其后備保護(hù)。為了確保饋線保護(hù)的可靠性,在饋線的首端UR1處設(shè)限時電流保護(hù),建議整定時間內(nèi)0.2秒,即要求饋線系統(tǒng)保護(hù)在200ms內(nèi)完成故障隔離。在保護(hù)動作時間上,系統(tǒng)保護(hù)能夠在20ms內(nèi)識別出故障區(qū)段信息,并起動通信。光纖通信速度很快,考慮到重發(fā)多幀信息,相鄰保護(hù)單元之間的通信應(yīng)在30ms內(nèi)完成。斷路器動作時間為40ms~100ms。這樣,只要通信環(huán)節(jié)理想即可實現(xiàn)快速保護(hù)。
四、系統(tǒng)保護(hù)展望。繼電保護(hù)的發(fā)展經(jīng)歷了電磁型、晶體管型、集成電路型和微機(jī)型。微機(jī)保護(hù)在擁有很強(qiáng)的計算能力的同時,也具有很強(qiáng)的通信能力。通信技術(shù),尤其是快速通信技術(shù)的發(fā)展和普及,也推動了繼電保護(hù)的發(fā)展。系統(tǒng)保護(hù)就是基于快速通信的由多個位于不同位置的保護(hù)裝置共同構(gòu)成的區(qū)域行廣義保護(hù)。
篇4
配電自動化技術(shù)是服務(wù)于城鄉(xiāng)配電網(wǎng)改造建設(shè)的重要技術(shù),配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統(tǒng),通信技術(shù)是配電自動化的關(guān)鍵。目前,我國配電自動化進(jìn)行了較多試點,由配電主站、子站和饋線終端構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)已得到普遍認(rèn)可,光纖通信作為主干網(wǎng)的通信方式也得到共識。饋線自動化的實現(xiàn)也完全能夠建立在光纖通信的基礎(chǔ)上,這使得饋線終端能夠快速地彼此通信,共同實現(xiàn)具有更高性能的饋線自動化功能。
二。配電網(wǎng)饋線保護(hù)的技術(shù)現(xiàn)狀
電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電和配電三部分組成。發(fā)電環(huán)節(jié)的保護(hù)集中在元件保護(hù),其主要目的是確保發(fā)電廠發(fā)生電氣故障時將設(shè)備的損失降為最小。輸電網(wǎng)的保護(hù)集中在輸電線路的保護(hù),其首要目的是維護(hù)電網(wǎng)的穩(wěn)定。配電環(huán)節(jié)的保護(hù)集中在饋線保護(hù)上,配電網(wǎng)不存在穩(wěn)定問題,一般認(rèn)為饋線故障的切除并不嚴(yán)格要求是快速的。不同的配電網(wǎng)對負(fù)荷供電可靠性和供電質(zhì)量要求不同。許多配電網(wǎng)僅是考慮線路故障對售電量的影響及配電設(shè)備壽命的影響,尚未將配電網(wǎng)故障對電力負(fù)荷(用戶)的負(fù)面影響作為配電網(wǎng)保護(hù)的目的。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電力用戶用電的依賴性越來越強(qiáng),供電可靠性和供電電能質(zhì)量成為配電網(wǎng)的工作重點,而配電網(wǎng)饋線保護(hù)的主要作用也成為提高供電可靠性和提高電能質(zhì)量,具體包括饋線故障切除、故障隔離和恢復(fù)供電。具體實現(xiàn)方式有以下幾種:
2.1傳統(tǒng)的電流保護(hù)
過電流保護(hù)是最基本的繼電保護(hù)之一??紤]到經(jīng)濟(jì)原因,配電網(wǎng)饋線保護(hù)廣泛采用電流保護(hù)。配電線路一般很短,由于配電網(wǎng)不存在穩(wěn)定問題,為了確保電流保護(hù)動作的選擇性,采用時間配合的方式實現(xiàn)全線路的保護(hù)。常用的方式有反時限電流保護(hù)和三段電流保護(hù),其中反時限電流保護(hù)的時間配合特性又分為標(biāo)準(zhǔn)反時限、非常反時限、極端反時限和超反時限,參見式(1)、(2)、(3)和(4)。這類保護(hù)整定方便、配合靈活、價格便宜,同時可以包含低電壓閉鎖或方向閉鎖,以提高可靠性;增加重合閘功能、低周減載功能和小電流接地選線功能。
電流保護(hù)實現(xiàn)配電網(wǎng)保護(hù)的前提是將整條饋線視為一個單元。當(dāng)饋線故障時,將整條線路切掉,并不考慮對非故障區(qū)域的恢復(fù)供電,這些不利于提高供電可靠性。另一方面,由于依賴時間延時實現(xiàn)保護(hù)的選擇性,導(dǎo)致某些故障的切除時間偏長,影響設(shè)備壽命。
2.2重合器方式的饋線保護(hù)
實現(xiàn)饋線分段、增加電源點是提高供電可靠性的基礎(chǔ)。重合器保護(hù)是將饋線故障自動限制在一個區(qū)段內(nèi)的有效方式「參考文獻(xiàn)。參見圖1,重合器R位于線路首端,該饋線由A、B、C三個分段器分為四段。當(dāng)AB區(qū)段內(nèi)發(fā)生故障F1,重合器R動作切除故障,此后,A、B、C分段器失壓后自動斷開,重合器R經(jīng)延時后重合,分段器A電壓恢復(fù)后延時合閘。同樣,分段器B電壓恢復(fù)后延時合閘。當(dāng)B合閘于故障后,重合器R再次跳開,當(dāng)重合器第二次重合后,分段器A將再次合閘,此后B將自動閉鎖在分閘位置,從而實現(xiàn)故障切除、故障隔離及對非故障段的恢復(fù)供電。
目前在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造中仍有大量重合器得到應(yīng)用,這種簡單而有效的方式能夠提高供電可靠性,相對于傳統(tǒng)的電流保護(hù)有較大的優(yōu)勢。該方案的缺點是故障隔離的時間較長,多次重合對相關(guān)的負(fù)荷有一定影響。
2.3基于饋線自動化的饋線保護(hù)
配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統(tǒng),其中饋線自動化實現(xiàn)對饋線信息的采集和控制,同時也實現(xiàn)了饋線保護(hù)。饋線自動化的核心是通信,以通信為基礎(chǔ)可以實現(xiàn)配電網(wǎng)全局性的數(shù)據(jù)采集與控制,從而實現(xiàn)配電SCADA、配電高級應(yīng)用(PAS)。同時以地理信息系統(tǒng)(GIS)為平臺實現(xiàn)了配電網(wǎng)的設(shè)備管理、圖資管理,而SCADA、GIS和PAS的一體化則促使配電自動化成為提供配電網(wǎng)保護(hù)與監(jiān)控、配電網(wǎng)管理的全方位自動化運行管理系統(tǒng)。參見圖2所示系統(tǒng),這種饋線自動化的基本原理如下:當(dāng)在開關(guān)S1和開關(guān)S2之間發(fā)生故障(非單相接地),線路出口保護(hù)使斷路器B1動作,將故障線路切除,裝設(shè)在S1處的FTU檢測到故障電流而裝設(shè)在開關(guān)S2處的FTU沒有故障電流流過,此時自動化系統(tǒng)將確認(rèn)該故障發(fā)生在S1與S2之間,遙控跳開S1和S2實現(xiàn)故障隔離并遙控合上線路出口的斷路器,最后合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)S3完成向非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。
這種基于通信的饋線自動化方案以集中控制為核心,綜合了電流保護(hù)、RTU遙控及重合閘的多種方式,能夠快速切除故障,在幾秒到幾十秒的時間內(nèi)實現(xiàn)故障隔離,在幾十秒到幾分鐘內(nèi)實現(xiàn)恢復(fù)供電。該方案是目前配網(wǎng)自動化的主流方案,能夠?qū)伨€保護(hù)集成于一體化的配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中,從故障切除、故障隔離、恢復(fù)供電方面都有效地提高了供電可靠性。同時,在整個配電自動化中,可以加裝電能質(zhì)量監(jiān)測和補償裝置,從而在全局上實現(xiàn)改善電能質(zhì)量的控制。
三。饋線保護(hù)的發(fā)展趨勢
目前,配電自動化中的饋線自動化較好地實現(xiàn)了饋線保護(hù)功能。但是隨著配電自動化技術(shù)的發(fā)展及實踐,對配電網(wǎng)保護(hù)的目的也要悄然發(fā)生變化。最初的配電網(wǎng)保護(hù)是以低成本的電流保護(hù)切除饋線故障,隨著對供電可靠性要求的提高,又出現(xiàn)以低成本的重合器方式實現(xiàn)故障隔離、恢復(fù)供電,隨著配電自動化的實施,饋線保護(hù)體現(xiàn)為基于遠(yuǎn)方通信的集中控制式的饋線自動化方式。在配電自動化的基礎(chǔ)上,配電網(wǎng)通信得到充分重視,成本自動化的核心。目前國內(nèi)的主流通信方式是光纖通信,具體分為光纖環(huán)網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)。建立在光纖通信基礎(chǔ)上的饋線保護(hù)的實現(xiàn)由以下三部分組成:
1)電流保護(hù)切除故障;
2)集中式的配電主站或子站遙控FTU實現(xiàn)故障隔離;
3)集中式的配電主站或子站遙控FTU實現(xiàn)向非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。
這種實現(xiàn)方式實質(zhì)上是在自動裝置無選擇性動作后的恢復(fù)供電。如果能夠解決饋線故障時保護(hù)動作的選擇性,就可以大大提高饋線保護(hù)的性能,從而一次性地實現(xiàn)故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個保護(hù)裝置利用快速通信協(xié)同動作,共同實現(xiàn)有選擇性的故障隔離,這就是饋線系統(tǒng)保護(hù)的基本思想。
四。饋線系統(tǒng)保護(hù)基本原理
4.1基本原理
饋線系統(tǒng)保護(hù)實現(xiàn)的前提條件如下:
1)快速通信;
2)控制對象是斷路器;
3)終端是保護(hù)裝置,而非TTU.
在高壓線路保護(hù)中,高頻保護(hù)、電流差動保護(hù)都是依靠快速通信實現(xiàn)的主保護(hù),饋線系統(tǒng)保護(hù)是在多于兩個裝置之間通信的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的區(qū)域性保護(hù)?;驹砣缦拢?/p>
參見圖3所示典型系統(tǒng),該系統(tǒng)采用斷路器作為分段開關(guān),如圖A、B、C、D、E、F.對于變電站M,手拉手的線路為A至D之間的部分。變電站N則對應(yīng)于C至F之間的部分。N側(cè)的饋線系統(tǒng)保護(hù)則控制開關(guān)A、B、C、D的保護(hù)單元UR1至UR7組成。
當(dāng)線路故障F1發(fā)生在BC區(qū)段,開關(guān)A、B處將流過故障電流,開關(guān)C處無故障電流。但出現(xiàn)低電壓。此時系統(tǒng)保護(hù)將執(zhí)行步驟:
Step1:保護(hù)起動,UR1、UR2、UR3分別起動;
Step2:保護(hù)計算故障區(qū)段信息;
Step3:相鄰保護(hù)之間通信;
Step4:UR2、UR3動作切除故障;
Step5:UR2重合。如重合成功,轉(zhuǎn)至Step9;
Step6:UR2重合于故障,再跳開;
Step7:UR3在T內(nèi)未測得電壓恢復(fù),通知UR4合閘;
Step8:UR4合閘,恢復(fù)CD段供電,轉(zhuǎn)至Step10;
Step9:UR3在T時間內(nèi)測得電壓恢復(fù),UR3重合;
Step10:故障隔離,恢復(fù)供電結(jié)束。
4.2故障區(qū)段信息
定義故障區(qū)段信息如下:
邏輯1:表示保護(hù)單元測量到故障電流,
邏輯0:表示保護(hù)單元未測量到故障電流,但測量到低電壓。
當(dāng)故障發(fā)生后,系統(tǒng)保護(hù)各單元向相鄰保護(hù)單元交換故障區(qū)段,對于一個保護(hù)單元,當(dāng)本身的故障區(qū)段信息與收到的故障區(qū)段信息的異或為1時,出口跳閘。
為了確保故障區(qū)段信息識別的正確性,在進(jìn)行邏輯1的判斷時,可以增加低壓閉鎖及功率方向閉鎖。
4.3系統(tǒng)保護(hù)動作速度及其后備保護(hù)
為了確保饋線保護(hù)的可靠性,在饋線的首端UR1處設(shè)限時電流保護(hù),建議整定時間內(nèi)0.2秒,即要求饋線系統(tǒng)保護(hù)在200ms內(nèi)完成故障隔離。
在保護(hù)動作時間上,系統(tǒng)保護(hù)能夠在20ms內(nèi)識別出故障區(qū)段信息,并起動通信。光纖通信速度很快,考慮到重發(fā)多幀信息,相鄰保護(hù)單元之間的通信應(yīng)在30ms內(nèi)完成。斷路器動作時間為40ms~100ms.這樣,只要通信環(huán)節(jié)理想即可實現(xiàn)快速保護(hù)。
4.4饋線系統(tǒng)保護(hù)的應(yīng)用前景
饋線系統(tǒng)保護(hù)在很大程度上沿續(xù)了高壓線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原則。由于配電網(wǎng)的通信條件很可能十分理想。在此基礎(chǔ)之上實現(xiàn)的饋線保護(hù)功能的性能大大提高。饋線系統(tǒng)保護(hù)利用通信實現(xiàn)了保護(hù)的選擇性,將故障識別、故障隔離、重合閘、恢復(fù)故障一次性完成,具有以下優(yōu)點:
(1)快速處理故障,不需多次重合;
(2)快速切除故障,提高了電動機(jī)類負(fù)荷的電能質(zhì)量;
(3)直接將故障隔離在故障區(qū)段,不影響非故障區(qū)段;
(4)功能完成下放到饋線保護(hù)裝置,無需配電主站、子站配合。
四。系統(tǒng)保護(hù)展望
繼電保護(hù)的發(fā)展經(jīng)歷了電磁型、晶體管型、集成電路型和微機(jī)型。微機(jī)保護(hù)在擁有很強(qiáng)的計算能力的同時,也具有很強(qiáng)的通信能力。通信技術(shù),尤其是快速通信技術(shù)的發(fā)展和普及,也推動了繼電保護(hù)的發(fā)展。系統(tǒng)保護(hù)就是基于快速通信的由多個位于不同位置的保護(hù)裝置共同構(gòu)成的區(qū)域行廣義保護(hù)。
電流保護(hù)、距離保護(hù)及主設(shè)備保護(hù)都是采集就地信息,利用局部電氣量完成故障的就地切除。線路縱聯(lián)保護(hù)則是利用通信完成兩點之間的故障信息交換,進(jìn)行處于異地的兩個裝置協(xié)同動作。近年來出現(xiàn)的分布式母差保護(hù)則是利用快速的通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多個裝置之間的快速協(xié)同動作如果由位于廣域電網(wǎng)的不同變電站的保護(hù)裝置共同構(gòu)成協(xié)同保護(hù)則很可能將繼電保護(hù)的應(yīng)用范圍提高到一個新的層次。這種協(xié)同保護(hù)不僅可以改進(jìn)保護(hù)間的配合,共同實現(xiàn)性能更理想的保護(hù),而且可以演生于基于繼電保護(hù)相角測量的穩(wěn)定監(jiān)控協(xié)系統(tǒng),基于繼電保護(hù)的高精度多端故障測距以及基于繼電保護(hù)的電力系統(tǒng)動態(tài)模型及動態(tài)過程分析等應(yīng)用領(lǐng)域。目前,在輸電網(wǎng)中已經(jīng)出現(xiàn)了基于GPS的動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)和分散式行波測距系統(tǒng)。在配電網(wǎng),伴隨賊配電自動化的開展。配電網(wǎng)饋線系統(tǒng)保護(hù)有可能率先得到應(yīng)用。
篇5
【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)故障;繼電保護(hù);安全運行;信息采集;自動控制;安全可靠;經(jīng)濟(jì)合理
0 引言
我國配電網(wǎng)的發(fā)展是隨城市建設(shè)規(guī)模及用電負(fù)荷迅速增長和供電可靠性要求而提出的。由于城市規(guī)劃與電力規(guī)劃脫節(jié)的歷史原因,原有的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能適應(yīng)城市發(fā)展的需求。
1 城市配電網(wǎng)繼電保護(hù)自動裝置的發(fā)展
城市配電網(wǎng)中的電力設(shè)備和線路應(yīng)裝設(shè)反映系統(tǒng)故障和異常運行的繼電保護(hù)和自動裝置,實現(xiàn)智能化和一體化,以保證配電網(wǎng)的安全運行。由于中低壓配電網(wǎng)規(guī)模大、結(jié)構(gòu)層次復(fù)雜、信息采集點多,因此繼電保護(hù)自動裝置的分布于城市配電網(wǎng)中的不同層次,范圍包括變電站內(nèi)與配電系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備、中壓配電饋線、開閉所、配變站以及低壓配電網(wǎng)等。
配電系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置與整個電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)一樣,歷經(jīng)了電磁型、晶體管型、集成電路型、微機(jī)型的發(fā)展過程,不同形式的保護(hù)至今還在配電系統(tǒng)中廣泛存在并發(fā)揮作用。微機(jī)型繼電保護(hù)裝置由于性能優(yōu)越、運行可靠,越來越得到用戶的認(rèn)可而在配電系統(tǒng)中大量使用。同時,由于用戶對供電質(zhì)量要求不斷提高和制造廠家的努力,繼電保護(hù)技術(shù)在配網(wǎng)中得到很大的發(fā)展,并且超越原有的行業(yè)范圍,走向多功能智能化。而傳統(tǒng)意義上的獨立的繼電保護(hù)裝置正在消失。繼電保護(hù)裝置和設(shè)備必須遵循配電系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃和建設(shè)要求,具有合適的環(huán)境適應(yīng)能力,同時配置有必要的通訊接口,支持多種介質(zhì)的通訊方式,實現(xiàn)運行監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集,具備與調(diào)度控制中心通信的功能。
隨著微機(jī)繼電保護(hù)在高壓電網(wǎng)推廣成功,其優(yōu)良的性能、方便的操作和簡單的維護(hù)在電力系統(tǒng)中深得人心。隨后,制造工藝成熟、性能優(yōu)越、價格適宜的繼電保護(hù)產(chǎn)品逐步在中低壓電網(wǎng)推廣,并在實踐應(yīng)用過程中不斷發(fā)展。
(1)微機(jī)型繼電保護(hù)擴(kuò)展成綜合測控裝置
近年來微電子技術(shù)的高速發(fā)展,高性能、低價格的 CPU 及器件不斷推出,CPU 強(qiáng)大的計算能力在完成繼電保護(hù)功能之外,還有較多的能力去處理傳統(tǒng)上由另外一些裝置完成的或者過去沒有實現(xiàn)的功能,形成了一個融合保護(hù)、測量、控制、通訊等功能在一起的綜合裝置。在這種裝置里,保護(hù)功能得到較大的發(fā)展,并可能會發(fā)展并研究出更適用于配網(wǎng)的保護(hù)方法。 這種趨勢和要求反過來也對裝置制造提出了很高的要求。
目前,在城市配電系統(tǒng)新建的開閉所和配電站中,中低壓開關(guān)設(shè)備就地安裝并通過通信構(gòu)成自動化系統(tǒng)已成為一個潮流。
(2)10kV 柱上開關(guān)及配電開關(guān)智能化
目前已有開發(fā)并使用的有兩大類柱上裝置:一類是 FTU(現(xiàn)場遠(yuǎn)方終端)和柱上開關(guān)分離,各自獨立工作,完成自身功能;另一類是將 FTU(現(xiàn)場遠(yuǎn)方終端)與柱上開關(guān)組合在一起,成為一個機(jī)電一體化的設(shè)備。使用這些具有良好通信能力的智能化設(shè)備,可以完成許多在以前無法完成或者要有很多裝置才能完成的任務(wù),同時也給配電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)系統(tǒng)注入新的內(nèi)容,即保護(hù)的設(shè)計和整定需要考慮饋線開關(guān)的控制方法。
(3)繼電保護(hù)自動裝置的就地化
繼電保護(hù)自動裝置的就地化使接線簡化、間隔清晰、操作更可靠。就地裝置通過通信與集控中心聯(lián)系,大大減輕了集控中心的空間壓力和接線復(fù)雜性。而且隨著電子器件和電路設(shè)計技術(shù)不斷更新,裝置硬件已經(jīng)能夠適應(yīng)戶外環(huán)境的要求。可以預(yù)見,就地化的繼電保護(hù)自動裝置將向較高電壓等級發(fā)展。
2 配電網(wǎng)常用保護(hù)及存在的問題
根據(jù)電氣與電子工程師協(xié)會電力系統(tǒng)繼電保護(hù)分會配電保護(hù)工作組的調(diào)查報告,供電企業(yè)在配電網(wǎng)的變壓器和饋線上正廣泛使用多功能保護(hù)裝置,幾乎所有的此類保護(hù)裝置中均配置了三相速斷保護(hù)、接地速斷保護(hù)、時間-過流保護(hù)。但是,瞬時跳閘的相電流過流保護(hù)的應(yīng)用面減少,一般傾向于只允許單次瞬時跳閘。在饋線保護(hù)的整定問題上多采用整套的時間-電流特性的相電流保護(hù)整定配合方式。 按照保護(hù)針對的故障類型來劃分,配電網(wǎng)保護(hù)主要包括短路保護(hù)和接地保護(hù)兩大類。
2.1 短路保護(hù)
一般情況下,短路故障的故障電流大于負(fù)荷電流,較易檢測,通常采用定時限的相電流過流保護(hù),通過延時實現(xiàn)變壓器、母線、饋線之間的相互配合。采用距離保護(hù)則可以在檢測短路故障的同時測量故障電流和故障電壓計算故障阻抗,實現(xiàn)故障定位。
2.2 接地保護(hù)
電網(wǎng)故障絕大部分是接地故障或由接地故障發(fā)展而來的其它故障,接地電阻可能比較大,需要用專門的接地保護(hù)來檢測。接地保護(hù)不需監(jiān)視正常的相電流,定值整定可以不考慮負(fù)荷電流的影響,靈敏度有了提高。但是根據(jù)不同原理,需要檢測的量可能比較小,信號檢測難度增大。
對一些小電阻接地系統(tǒng)的接地故障,多采用時間-電流繼電器來檢測故障。而對于高阻故障(可能達(dá)到幾千歐),則利用反時限、零序量(功率、電流、電壓)、距離、中性點電壓等原理來檢測。保護(hù)延時動作也可以減少瞬時性接地故障時的饋線開關(guān)分?jǐn)唷?/p>
電流保護(hù)是配電網(wǎng)最常用的保護(hù)方式,目前最常見的是過流保護(hù),根據(jù)保護(hù)的動作量分類,可以劃分為單相過流、殘流過流、負(fù)序過流等。它們作為主保護(hù)和后備保護(hù)被廣泛用于電力系統(tǒng)中。
單相過流保護(hù)是線路的常用保護(hù),可以節(jié)省熔斷器投資、避免設(shè)備損傷、縮短停電時間和電壓跌落過程,且整定方法簡單。為了和下方保護(hù)配合,其定值必須高于最大負(fù)荷電流,因而降低了保護(hù)的靈敏度。
與單相過流保護(hù)不同,負(fù)序過流保護(hù)不受三相平衡的負(fù)荷電流的影響,其定值可遠(yuǎn)低于負(fù)荷電流的水平。但是負(fù)序過流保護(hù)不能反應(yīng)三相對稱的短路故障。
過流保護(hù)有速斷、定時限、變時限等多種動作特性,微機(jī)保護(hù)更可以提供多種時間-電流特性,便于和其它保護(hù)及熔斷器配合。瞬時過流保護(hù)(速斷)在一個周波(20ms)左右出口,其保護(hù)區(qū)的大小受系統(tǒng)阻抗(尤其是背后系統(tǒng)阻抗和下方負(fù)荷側(cè)阻抗的比值)影響。定時限過流保護(hù)引入延時,保護(hù)之間按時間階梯配合,距離電源越遠(yuǎn)則保護(hù)延時越短,不足之處是近電源處發(fā)生故障時,故障電流水平高、保護(hù)延時長,不能及時保護(hù)一次設(shè)備,保護(hù)與下端的熔斷器配合時也存在困難。采用變時限的過流保護(hù)可以根據(jù)故障電流水平?jīng)Q定保護(hù)動作延時,能夠很好地解決近電源點保護(hù)的快速動作問題,反時限過流保護(hù)即是最常用的一種變時限保護(hù)。
隨著自適應(yīng)技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用,微機(jī)過流保護(hù)可以優(yōu)化保護(hù)定值以適應(yīng)系統(tǒng)的實際運行狀態(tài),而不必采用傳統(tǒng)方法,按最惡劣的運行方式進(jìn)行保護(hù)整定。這也就是繼電保護(hù)的自適應(yīng)問題,至今仍有很多學(xué)者在不斷地探索。
另外,過流保護(hù)還存在一些較難解決的問題,如:勵磁涌流、電容器的投切會引起保護(hù)誤跳閘的事件;冷負(fù)荷啟動(持續(xù)幾秒鐘至幾分鐘)也會引起相電流過流和接地過流保護(hù)誤動作;以及高阻接地問題。對前一類問題,通常要采取提高速斷保護(hù)定值、給速斷加延時、安裝抑制諧波的相電流過流保護(hù)或接地過流保護(hù)等措施。而對于第二類問題,通常采取負(fù)荷分批啟動、提高保護(hù)定值、閉鎖保護(hù)等措施來避開此過程。過流保護(hù)對高阻接地問題的對策一直未能得到很好的解決。
3 結(jié)束語
總之,我國配電網(wǎng)自動化水平較低,實現(xiàn)配電自動化,提高檢測、隔離短路故障和接地故障的快速性和靈敏度,是提高供電質(zhì)量和供電可靠性亟待解決的問題。
【參考文獻(xiàn)】
篇6
【關(guān)鍵詞】配電自動化;進(jìn)展;發(fā)展建議
智能電網(wǎng)建設(shè)建議被提出之后,配電自動化技術(shù)的發(fā)展迎來了又一次。截止到目前,我國基于智能電網(wǎng)建設(shè)下的配電自動化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟,基本能在智能電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮作用,提高電網(wǎng)供電運行的質(zhì)量和還可靠性。下面,筆者結(jié)合我國配電自動化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀,對該技術(shù)在近十年內(nèi)的發(fā)展情況,以及未來的發(fā)展建議作詳細(xì)論述。
一、配電自動化技術(shù)的研究進(jìn)展
國家電網(wǎng)建設(shè)提出智能化建設(shè)意見之后,智能電網(wǎng)取代了傳統(tǒng)電網(wǎng),同時將配電化技術(shù)引入其中,實現(xiàn)了智能電網(wǎng)供電運行的安全、可靠與穩(wěn)定。另,我國通信技術(shù)在最近十多年一直處于穩(wěn)定發(fā)展?fàn)顟B(tài),以通信技術(shù)的發(fā)展為助力,配電自動化技術(shù)的發(fā)展也隨之變得越來越快速,為配電自動化系統(tǒng)的應(yīng)用,以及系統(tǒng)功能完善奠定了扎實基礎(chǔ)。配電自動化技術(shù)最近十多年的研究進(jìn)展主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1、配電自動化主站的研究進(jìn)展
現(xiàn)階段配電自動化主站在技術(shù)方面取得了兩大進(jìn)步,一是克服了原配電自動化主站的運行難題,并結(jié)合IEC61968標(biāo)準(zhǔn),建立了一套符合標(biāo)準(zhǔn)要求的信息交互總線,并利用該總線實現(xiàn)了不同系統(tǒng)之間的、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的信息交互;二是具有更加完善、更加實用電故障處理功能,主站內(nèi)部配備了更加完備的故障處理模塊。
1.1基于IEC61968標(biāo)準(zhǔn)信息交互總線
配電自動化系統(tǒng)應(yīng)用于實踐工程,必須要能實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的信息與數(shù)據(jù)交互。之前的配電自動化主站采用“點對點”方式實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間互聯(lián),詳細(xì)見圖1。這種方式不僅需要設(shè)置大量的維護(hù)接口,還存在協(xié)議不標(biāo)準(zhǔn),信息交互性差點呢過問題,并不能真正發(fā)揮出配電自動化系統(tǒng)的信息交互作用。
智能電網(wǎng)建設(shè)意見提出之后,行業(yè)研究人員改進(jìn)了傳統(tǒng)的系統(tǒng)互聯(lián)方式,將IEC61968標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用到信息交互總線設(shè)計工作中,按照“源端數(shù)據(jù)唯一,全局信息共享”原則,設(shè)計出了符合IEC61968標(biāo)準(zhǔn)要求的信息交互總線,結(jié)構(gòu)圖如下圖2所示。該總線互聯(lián)方式退出之后,既可有效減少系統(tǒng)的維護(hù)接口數(shù)量,又可實現(xiàn)快速、標(biāo)準(zhǔn)的全局信息共享。
1.2具有更加完備的故障處理模塊
故障定位、分析與處理是配電自動化系統(tǒng)所具備的三大核心功能,同時也是配電自動化技術(shù)的主要應(yīng)用優(yōu)勢,是配電自動化系統(tǒng)在供電運行中發(fā)揮作用,提高供電運行可靠性的可操作途徑。
現(xiàn)階段的配電自動化系統(tǒng)能對故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位、分析和處理,能實現(xiàn)故障隔離,保證電力系統(tǒng)供電質(zhì)量不受故障影響。究其原因,主要是因為現(xiàn)代化配電自動化系統(tǒng)或配電自動化主站中設(shè)置了一個功能完備的故障處理與應(yīng)用模塊。該模塊具有以下幾大特點:
(1)能對供電系統(tǒng)運行中的單層、多層故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位,并自動聲場故障隔離區(qū)和系統(tǒng)功能健全區(qū),實現(xiàn)故障隔離,有效避免故障對系統(tǒng)供電安全、供電可靠性造成影響。
(2)故障定位時,故障處理模塊可能發(fā)生故障漏報、錯報情形,但這并不會對故障判斷產(chǎn)生影響,原因在于現(xiàn)階段的配電自動化主站的故障處理模塊具有容錯性。
(3)在編制或生成故障處理策略時,處理模塊能將故障檢修、保電措施納入考慮因素范圍。
2、配電自動化通信網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)展
近年來,以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)以太網(wǎng)、通用分組無線業(yè)務(wù)、電纜屏蔽層載波等通信技術(shù)的飛速發(fā)展和成熟,使它們在智能電網(wǎng)建設(shè)中成為了配電自動化系統(tǒng)的主要通信方式。以光纖為傳輸媒介的EPON和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),不僅支持網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,而且具有自愈性能,可以確保高效可靠的數(shù)據(jù)通信;WiMax和電纜屏蔽層載波技術(shù)適合于實現(xiàn)光纖不便于敷設(shè)的部分的數(shù)據(jù)通信等。
二、配電自動化發(fā)展建議
筆者認(rèn)為,智能電網(wǎng)建設(shè)下配電自動化發(fā)展還需做好以下幾項工作:
(1)與繼電保護(hù)相結(jié)合。配電自動化技術(shù)可以與繼電保護(hù)技術(shù)結(jié)合,這樣既能發(fā)揮繼電保護(hù)切除故障速度快和不會造成健全區(qū)域停電的優(yōu)點,又能利用配電自動化來彌補配電網(wǎng)繼電保護(hù)選擇性的不足。
(2)供電企業(yè)要借助配電自動化技術(shù)提高電力系統(tǒng)供電能力。國家要大力發(fā)展配電自動化技術(shù),加大對該技術(shù)的研究力度,利用該技術(shù)來提高配電網(wǎng)的供電能力,并確保配電網(wǎng)的供電可靠性。
(3)借助配電自動化提高配電網(wǎng)應(yīng)急能力。配電自動化技術(shù)被大量應(yīng)用之后,配電網(wǎng)的應(yīng)急能力也會隨之提升。原因自傲與配電自動化系統(tǒng)具有故障處理策略生成功能,能盡快處理電路故障,確保配電網(wǎng)供電安全。
三、結(jié)束語
配電自動化技術(shù)目前已經(jīng)發(fā)展到了成熟階段,并且在智能電網(wǎng)建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。筆者認(rèn)為,如果該技術(shù)想要長久的發(fā)展下去,就必須進(jìn)一步加大對該技術(shù)的研究力度,多多實踐并積累經(jīng)驗,擴(kuò)大該技術(shù)在配電網(wǎng)供電運行中的應(yīng)用范圍。
參考文獻(xiàn)
[1]劉健,張志華,張小慶,鄭劍敏.繼電保護(hù)與配電自動化配合的配電網(wǎng)故障處理[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2011(16)
篇7
【關(guān)鍵詞】光伏發(fā)電;配電網(wǎng);繼電保護(hù)
0 引言
隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)的日益成熟且成本越來越低,光伏系統(tǒng)并網(wǎng)成為利用這一資源的最好方式。然而,光伏發(fā)電有其自己的特點,光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng),使配電系統(tǒng)從單系統(tǒng)放射狀網(wǎng)絡(luò)變?yōu)榉植加兄行⌒拖到y(tǒng)的有源網(wǎng)絡(luò),改變系統(tǒng)的潮流分布,進(jìn)而影響配電網(wǎng)繼電保護(hù)的合理性,對配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)造成一定的影響[1-2]。
目前國內(nèi)外很多學(xué)者已經(jīng)對此開展了大量的研究工作,主要包括光伏發(fā)電短路特性和計算模型,分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)及其接入位置、接入容量的不同對配電網(wǎng)電流保護(hù)、重合閘、自動化策略的影響等內(nèi)容。文獻(xiàn)[3]針對用戶側(cè)光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響進(jìn)行了分析,提出了繼電保護(hù)配置方案以及保護(hù)整定原則,為今后的工程應(yīng)用提供一定的借鑒。文獻(xiàn)[4]指出,分布式光伏發(fā)電接入中低壓配電網(wǎng)后,將對電流保護(hù)的靈敏性和選擇性產(chǎn)生影響,影響程度與光伏電源的接入位置、裝機(jī)容量有緊密的關(guān)系。同時,含分布式光伏發(fā)電的配電網(wǎng)不宜采用快速重合閘。文獻(xiàn)[5]采用動態(tài)等值阻抗的建模方法,將光伏發(fā)電站表示為戴維南等效電路來研究光伏電站接入配電網(wǎng)后的繼電保護(hù)整點計算。
因此,本文從理論上分析了光伏并網(wǎng)發(fā)電對配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響,包括光伏系統(tǒng)接入位置和接入容量,并指出在今后配電網(wǎng)繼電保護(hù)配置以及整定計算時,需考慮并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。本文的研究成果也為光伏并網(wǎng)發(fā)電的工程實施提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
1 光伏電源接入位置對繼電保護(hù)的影響
我國10kV配電網(wǎng)一般為單電源輻射形式并以三段式電流保護(hù)為主保護(hù),圖1為10kV配電網(wǎng)基本接線圖。設(shè)系統(tǒng)容量為SS,系統(tǒng)電壓為ES,系統(tǒng)電抗XS,光伏發(fā)電系統(tǒng)容量為SE,光伏發(fā)電系統(tǒng)電壓為EP,等效阻抗為XP。各線路電抗值為X1、X2、X3、X4、X5、X6。K1、K2、K3、K4、K5、K6分別為本段末端發(fā)生三相接地短路。
由單輻射網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可知,故障發(fā)生在圖1所示配電網(wǎng)的6個不同位置時,短路電流的變化方向是一致的。下面假設(shè)K2處發(fā)生故障,保護(hù)2處測得短路電流Id2計算如下:
很明顯,保護(hù)2處的短路電流明顯增加。因此在K1、K2、K3、K4、K5、K6發(fā)生故障時,故障處的電流勢必會增大。故障處電流不僅由系統(tǒng)提供,還有光伏電源的影響。因此光伏電源在始端接入會使保護(hù)的范圍擴(kuò)大、降低保護(hù)的靈敏性。當(dāng)短路電流增大到一定值時,會使I段保護(hù)和下級的I段保護(hù)失去選擇性。情況嚴(yán)重時還會波及下級線路II段保護(hù)的選擇性。
同樣的方法可以分析光伏電源接入配電網(wǎng)中端或末端對繼電保護(hù)的影響。光伏電源在中端接入會使相鄰饋線保護(hù)的范圍擴(kuò)大、降低保護(hù)的靈敏性。當(dāng)短路電流增大到一定值時,會使I段保護(hù)和下級的I段保護(hù)失去選擇性,情況嚴(yán)重時還會波及下級線路II段保護(hù)的選擇性;光伏電源在末端接入時,會使相鄰饋線的保護(hù)裝置的保護(hù)范圍變大,靈敏性降低,并有可能使相鄰饋線的保護(hù)失去選擇性,當(dāng)容量達(dá)到一定值時會使相鄰饋線的保護(hù)失去選擇性。
2 光伏電源接入對配網(wǎng)繼電保護(hù)影響的仿真分析
針對圖1所示的10kV配電網(wǎng)在PSCAD仿真軟件環(huán)境下進(jìn)行仿真計算,分析光伏電源接入對配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響分析,其中光伏電池等效電路圖如圖2所示。
光伏并網(wǎng)發(fā)電采用增量電導(dǎo)法控制光伏電源輸出最大功率,其并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
根據(jù)光伏陣列可以組成5MW、10MW、20MW容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏系統(tǒng)接升壓斬波電路,并通過控制IGBT 的導(dǎo)通率,實現(xiàn)最大功率跟蹤。后經(jīng)DC/AC轉(zhuǎn)換變流器實現(xiàn)并網(wǎng)。配電網(wǎng)線路參數(shù)見表1。
當(dāng)光伏接入饋線末端時,接入容量分別為5MW、10MW、20MW時,數(shù)據(jù)如表2所示。
當(dāng)K2發(fā)生故障,相比未接入光伏電源時流經(jīng)保護(hù)2的短路電流增大,并隨著容量的上升短路電流增加的越多。流經(jīng)保護(hù)的4處的短路電流值,不隨容量的變化而變化。
光伏接入饋線中端時,接入容量分別為5、10、20MW時,數(shù)據(jù)如表3所示。
當(dāng)K2發(fā)生故障時,相比于未接入光伏電源的情況,保護(hù)2處的短路電流增大,保護(hù)4處為反向電流。當(dāng)K4發(fā)生故障時,流經(jīng)保護(hù)4短路電流變化不大。當(dāng)k5發(fā)生故障時,流經(jīng)保護(hù)5處的短路電流增加。
當(dāng)光伏接入饋線首端時,接入容量分別為5、10、20MW時,數(shù)據(jù)如表4所示。
當(dāng)K2發(fā)生故障時,相比與未接入光伏系統(tǒng)時短路電流增大。當(dāng)K4發(fā)生故障使,相比與未接入光伏系統(tǒng)時短路電流增大。并且隨容量的增加短路電流值隨著增加。
由以上的數(shù)據(jù)分析可知,我們所做的理論研究是正確的。實驗數(shù)據(jù)與理論分析相匹配,驗證上了理論分析的正確性。
3 結(jié)論
本文通過理析和仿真分析計算了光伏電源電源接入配電網(wǎng)對繼電保護(hù)的影響,理論分析和仿真計算的結(jié)果一致,并獲得如下結(jié)論:
(1)光伏電源接在配電網(wǎng)的始端時,其對配電網(wǎng)的短路電流有助增作用。短路電流變大,對電流保護(hù)的I段保護(hù)范圍擴(kuò)大,而II段保護(hù)又是根據(jù)下級線路I段整定,所以II保護(hù)范圍也相應(yīng)擴(kuò)大。
(2)當(dāng)光伏電源接在配電網(wǎng)的中端時,當(dāng)故障發(fā)生在本饋線光伏電源上游時,光伏電源接入對相鄰饋線不會產(chǎn)生影響。光伏電源會對下游繼續(xù)供電,并向短路處提供短路電流,形成孤島效應(yīng)。此時,接入的容量越大對本饋線故障處提供短路電流越大,對相鄰饋線、本饋線故障處保護(hù)的短路電流不會產(chǎn)生影響。
(3)光伏電源接在配電網(wǎng)的末端時,當(dāng)故障是發(fā)生在本饋線上時,其對本饋線故障處上游短路電流沒有影響,但故障點下游處會由光伏電源提供反向的短路電流,由于在故障段只有上游有保護(hù)裝置,所以下游會形成孤島效應(yīng)。光伏電源容量越大,對故障點下游提供的反向短路電流越大,由于沒有保護(hù)方向性可能產(chǎn)生誤動。
【參考文獻(xiàn)】
[1]石振剛,王曉蔚,趙書強(qiáng).并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)對配電網(wǎng)線路保護(hù)的影響[J].華東電力,2010,38(9):1406-1409.
[2]李斌,袁越.并網(wǎng)光伏發(fā)電對保護(hù)及重合閘的影響及對策[J].電力自動化設(shè)備,2013,33(4):12-18.
[3]葉榮波,周昶,施濤,等.用戶側(cè)光伏發(fā)電并網(wǎng)對繼電保護(hù)分析[J].科技通報,2014,30(1):158-162.
篇8
關(guān)鍵詞:智能配電網(wǎng);繼電保護(hù)方式;電流差動保護(hù);電流速斷保護(hù);判據(jù)方式
中圖分類號:TM764 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)04-0134-03
智能配電網(wǎng)的發(fā)展可以說是迅速推進(jìn)的。智能配電網(wǎng)不但能夠?qū)崿F(xiàn)對配電網(wǎng)運行質(zhì)量與運行水平的合理提升,同時還能夠與我國現(xiàn)階段清潔型能源發(fā)展的目標(biāo)相契合,對于推動整個電網(wǎng)運行系統(tǒng)的升級式發(fā)展有著重要意義。大量的實踐研究結(jié)果表明:智能配電網(wǎng)的應(yīng)用表現(xiàn)出了極為顯著的交互性以及自愈性特征。與此同時,在分布式電源接入技術(shù)以及微網(wǎng)運行技術(shù)等智能化技術(shù)的應(yīng)用過程當(dāng)中,傳統(tǒng)意義上的保護(hù)及控制方式早已呈現(xiàn)出明顯的不適應(yīng)性。從這一角度上來說,研究面向智能配電網(wǎng)的保護(hù)與控制方法,在合理選取保護(hù)方式、確定保護(hù)判據(jù)的基礎(chǔ)之上,實現(xiàn)對實際工作的指導(dǎo),已成為整個電網(wǎng)建設(shè)行業(yè)領(lǐng)域的研究熱點。本文試對其做詳細(xì)分析與說明。
1 智能配電網(wǎng)繼電保護(hù)方式的選取分析
輸電網(wǎng)對于電流差動保護(hù)的應(yīng)用極為頻繁。這是由于:在當(dāng)前技術(shù)條件支持下,電流差動保護(hù)方式被證實能夠以可靠性、穩(wěn)定性的動作響應(yīng)速度,防止輸電網(wǎng)繼電保護(hù)的運行受到電力系統(tǒng)振蕩因素的影響。更為關(guān)鍵的一點在于:隨著現(xiàn)代意義上配電網(wǎng)光纖化發(fā)展與智能化轉(zhuǎn)型的建設(shè)與應(yīng)用,智能配電網(wǎng)在有關(guān)繼電保護(hù)方案的選取方面多以電流差動保護(hù)為主。然而,不容忽視的一點問題在于:傳統(tǒng)意義上的電流差動保護(hù)為確保其相對于整個智能配電網(wǎng)的繼電保護(hù)優(yōu)勢能夠得到穩(wěn)定發(fā)揮,要求在每段線路的兩側(cè)位置均配備有獨立運行的電流互感器以及斷路器設(shè)備,此項措施也在很大程度上導(dǎo)致了整個智能配電網(wǎng)的投入成本顯著增加。從這一角度上來說,現(xiàn)階段面向智能配電網(wǎng)的保護(hù)與控制工作應(yīng)當(dāng)將研究與實踐的重點放在對傳統(tǒng)電流差動保護(hù)的合理改進(jìn)基礎(chǔ)之上。與此同時,考慮到相對于高電阻接地故障狀態(tài)下,智能配電網(wǎng)的差動保護(hù)性能發(fā)揮可能出現(xiàn)嚴(yán)重阻滯,引發(fā)極為明顯的拒動動作。與此同時,在將電流差動保護(hù)作為整個智能配電網(wǎng)繼電保護(hù)方式的過程當(dāng)中,傳輸通道所對應(yīng)的保護(hù)數(shù)據(jù)信息傳輸難度也明顯增加。特別是對于智能配電網(wǎng)中較長的電線線路而言,即便電流速斷保護(hù)動作的響應(yīng)速度發(fā)揮到最高水平,仍然無法完全解決因網(wǎng)絡(luò)不暢通因素而引發(fā)的保護(hù)延時問題?;谝陨戏治觯ㄗh在面向智能配電網(wǎng)的保護(hù)與控制過程當(dāng)中,實現(xiàn)對電流差動保護(hù)工作模式以及電流速斷保護(hù)工作模式的充分融合與應(yīng)用。將上述兩類保護(hù)工作模式作為整個智能配電網(wǎng)的主保護(hù)配置,同時將傳統(tǒng)意義上的電流差動保護(hù)工作模式視作整個智能配電網(wǎng)的后備保護(hù)。在此種保護(hù)模式作用之下,電流差動保護(hù)與電流速斷保護(hù)同時進(jìn)行輸出運算,按照此種方式獲取與之相對應(yīng)的保護(hù)輸出數(shù)值,從而最大限度地保障智能配電網(wǎng)運行的安全性與穩(wěn)定性。
2 智能配電網(wǎng)保護(hù)與控制的判據(jù)方式分析
傳統(tǒng)意義上的電流差動保護(hù)確定母線指向線路的方向參照電流正向延伸方向。具體的判據(jù)方式如下所示:
①|(zhì)M節(jié)點電流向量+N節(jié)點電流向量|-制動系數(shù)|M節(jié)點電流向量-N節(jié)點電流向量|≥差動門檻定值
②|M節(jié)點電流向量+N節(jié)點電流向量|≥差動門檻定值
上述判據(jù)方式中有關(guān)差動門檻定值的確定參照:避讓節(jié)點MN線路電容電流與不平衡電流的整合參數(shù)。
而對于經(jīng)過改進(jìn)后的電流差動保護(hù)而言,指定對于電流正向延伸方向的判定參照整個系統(tǒng)電源指向線路末端的方向予以確定。按照電流的延伸方向,可將與系統(tǒng)電源間隔距離較短的開關(guān)定義為上游開關(guān),同時將與系統(tǒng)電源間隔距離較長的開關(guān)定義為下游開關(guān)。特別需要注意的是:在此種劃分方式作用之下,也存在一部分不存在下游開關(guān)的開關(guān),將其定義為邊界開關(guān)。這也正是在整個配電網(wǎng)保護(hù)控制過程中需要重點關(guān)注的問題之一。具體而言,針對邊界開關(guān)以及上/下游開關(guān)而言,保護(hù)過程中應(yīng)采取的判據(jù)方式存在一定的差異性。
③對于邊界開關(guān)位置而言,繼電保護(hù)選取為電流速斷保護(hù)工作模式,具體的判據(jù)為:實際短路電流≥保護(hù)啟動電流=保護(hù)可靠系數(shù)×最小運行狀態(tài)下,保護(hù)線路末端位置兩相短路故障所對應(yīng)短路電流(保護(hù)可靠系數(shù)取值為1.2)。
④對于上/下游開關(guān)位置而言,繼電保護(hù)選取為電流速斷保護(hù)與電流差動保護(hù)相結(jié)合的保護(hù)方式。這也就使得判據(jù)方式也存在一定的差異性。首先,對于電流速斷保護(hù)判據(jù)而言,具體的判據(jù)方式應(yīng)當(dāng)為:實際短路電流≥保護(hù)啟動電流=可靠系數(shù)=最大運行狀態(tài)下,保護(hù)線路末端位置三相短路故障所對應(yīng)短路電流(保護(hù)可靠系數(shù)取值為1.3);其次,對于電流差動保護(hù)判據(jù)而言,具體的判據(jù)方式應(yīng)當(dāng)為:開關(guān)m電流相量-以(開關(guān)m連接下游開關(guān)序列數(shù)量)為上界,自n序列取值至上界標(biāo)準(zhǔn)×開關(guān)m下游第n序列開關(guān)所對應(yīng)的電流相量≥差動門檻定值。特別需要注意的一點是:差動門檻定值的取值應(yīng)當(dāng)在傳統(tǒng)電流差動保護(hù)所對應(yīng)取值范圍的基礎(chǔ)之上,涵蓋引出負(fù)荷的負(fù)荷電流參數(shù)。
3 智能配電網(wǎng)的保護(hù)與控制實例分析
下圖1即為建立在分布式電源接入基礎(chǔ)之上的10kV智能配電網(wǎng),在整個智能配電網(wǎng)當(dāng)中,斷路器10#設(shè)定為開環(huán)點。與此同時,各分段開關(guān)位置均配備有獨立運行的IDT裝置,按照此種方式形成一個獨立的。
結(jié)合圖1,在BC段線路中k1節(jié)點發(fā)生運行故障的情況下,1#能夠?qū)⑺鶛z測到的流經(jīng)1#開關(guān)位置的電流參數(shù)予以提取,與此同時,2#能夠?qū)⑺鶛z測到的流過2#開關(guān)位置的電流參數(shù)予以提取,并傳輸至1#位置。通過對上述兩個開關(guān)位置所對應(yīng)電流參數(shù)的合理比較,來判定整個智能配電網(wǎng)在此種運行狀態(tài)下是否符合上游/下游開關(guān)所對應(yīng)的電流差動保護(hù)以及電流速斷保護(hù)判據(jù)(如上文中所述④判據(jù)式)。在判定實際運行情況與判據(jù)④不相符合的情況下,指令1#不執(zhí)行保護(hù)動作。在此基礎(chǔ)之上,2#能夠?qū)⑺鶛z測到的流過2#開關(guān)位置所對應(yīng)的電流參數(shù)與由3#所檢測到的3#開關(guān)位置對應(yīng)電流參數(shù)進(jìn)行綜合比較,分析其是否能夠與上文中所述④判據(jù)式相吻合。按照上述方式,不難確定:整個智能配電網(wǎng)的運行故障出現(xiàn)BC段線路2#下的保護(hù)動作。
同樣如圖1,在CD段線路中k2節(jié)點發(fā)生運行故障的情況下,1#~5#均不會執(zhí)行相應(yīng)的保護(hù)動作。而對于6#而言,其能夠?qū)⑺鶛z測到的6#開關(guān)位置電流參數(shù)與自7#所傳輸?shù)挠嘘P(guān)7#開關(guān)位置電流參數(shù)進(jìn)行綜合比較。在判定其符合智能配電網(wǎng)運行故障判據(jù)條件的情況下,將智能配電網(wǎng)的運行故障范圍定義在CD線路當(dāng)中。還需要特別注意的一點是:結(jié)合圖1來看,考慮到6#以及7#開關(guān)均屬于分段式開關(guān),從而導(dǎo)致其在整個智能配電網(wǎng)的實際運行過程當(dāng)中,無法實現(xiàn)對故障電流的可靠性分段處理。按照此種方式,6#能夠直接面向4#發(fā)送直跳操作指令,從而將4#斷路器控制位斷開狀態(tài),由此使得整個智能配電網(wǎng)中的其他保護(hù)均無法滿足上述②、③、④中對于動作保護(hù)及控制的判據(jù)要求,從而避免其他保護(hù)發(fā)生誤動動作。
從上述分析當(dāng)中不難發(fā)現(xiàn):對于建立在分布式電源接入基礎(chǔ)之上的整個智能配電網(wǎng)而言,無論是涉及到本線路段或是相鄰線路段的運行故障而言,電流差動保護(hù)及速斷保護(hù)優(yōu)勢均能夠得到可靠性發(fā)揮,從而確保智能配電網(wǎng)的運行安全。
4 結(jié)語
配電網(wǎng)的智能化發(fā)展可以說是現(xiàn)階段電網(wǎng)建設(shè)的主流性發(fā)展趨勢。對于我國而言,如何實現(xiàn)智能配電網(wǎng)的高效性、經(jīng)濟(jì)性、綜合性以及系統(tǒng)性發(fā)展,已成為現(xiàn)階段相關(guān)工作人員最為關(guān)注的問題之一。為最大限度地保障智能配電網(wǎng)在運行過程中的安全性與穩(wěn)定性,就要求提高保護(hù)與控制的工作質(zhì)量??偠灾?,本文針對有關(guān)面向智能配電網(wǎng)的保護(hù)與控制相關(guān)問題做出了簡要分析與說明,希望能夠為今后相關(guān)研究與實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。
參考文獻(xiàn)
[1] 柴方森,于奎營.含分布式電源的配電網(wǎng)保護(hù)方案[A].
中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十七屆學(xué)術(shù)年會論文集[C].2011:1-4.
[2] 吳博,楊明玉,趙高帥,等.基于蟻群算法的配電網(wǎng)保護(hù)最優(yōu)協(xié)調(diào)整定[A].中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十七屆學(xué)術(shù)年會論文集[C].2011:1-5.
[3] 賈清泉,劉連光,楊以涵,等.應(yīng)用小波檢測故障突變特性實現(xiàn)配電網(wǎng)小電流故障選線保護(hù)[J].中國電機(jī)工程學(xué)報,2001,21(10):78-82.
[4] 顧秀芳,王紅坡.基于相分量的配電網(wǎng)短路電流通用計算方法研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2011,39(16):80-82、88.
[5] 張青杰,陸于平.基于故障相關(guān)區(qū)域自適應(yīng)劃分的分布式保護(hù)新原理[J].電力系統(tǒng)自動化,2008,32(7):39-43、52.
篇9
【關(guān)鍵詞】農(nóng)村配電;電力系統(tǒng);繼電保護(hù)
引言
電力產(chǎn)業(yè)是我國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),對國家的發(fā)展與壯大具有重要作用。農(nóng)村電網(wǎng)配電系統(tǒng)由于其覆蓋的地域極其遼闊、而且地形也非常復(fù)雜,運行環(huán)境復(fù)雜以及各種人為因素的影響,電氣故障的發(fā)生是不能完全避免的。本文主要從農(nóng)村配電網(wǎng)的現(xiàn)狀,繼電保護(hù)的原理及類型,農(nóng)村配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的主要措施,繼電保護(hù)的維護(hù)措施和加強(qiáng)繼電保護(hù)的技術(shù)改造這幾部分,簡單介紹了對農(nóng)村配電網(wǎng)繼電保護(hù)的簡單介紹。使讀者對農(nóng)村配電網(wǎng)有簡單的了解。
一、農(nóng)村配電網(wǎng)的現(xiàn)狀
在農(nóng)村配電網(wǎng)中,大多數(shù)負(fù)荷是感性負(fù)載,異步電動機(jī),感應(yīng)電爐,交流電焊機(jī),日光燈等設(shè)備占據(jù)主要地位。農(nóng)村電網(wǎng)主要以中低壓電網(wǎng)為主,一般都采用35KV以下的電壓,電壓等級的電網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、整定原則和管理方式等方面都和城市有較大的差異。而且由于農(nóng)村較少有工廠及商場等耗電較大的單位,農(nóng)村的用電設(shè)備主要是農(nóng)田耕作時需要的設(shè)備和家用電器較多,并且農(nóng)村地廣人稀,居住較分散。種種原因?qū)е铝宿r(nóng)村用電距離分布廣,且需求電壓不大,而且季節(jié)性很強(qiáng)。在農(nóng)耕和收獲時節(jié),電量需求較大,農(nóng)閑時則需求較少。
二、繼電保護(hù)的原理及類型
繼電保護(hù)裝置就是在供電系統(tǒng)中用來對一次系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視,測量控制和保護(hù)的自動裝置。它主要包括互感器及變換器、電網(wǎng)相間短路的電流電壓保護(hù)、電網(wǎng)相間短路的方向電流保護(hù)、電網(wǎng)的接地保護(hù)、電網(wǎng)的距離保護(hù)、電網(wǎng)的差動保護(hù)、電動機(jī)保護(hù)和電力電容器保護(hù)等。
三、農(nóng)村配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的主要措施
繼電保護(hù)是任何一個配電系統(tǒng)中最基本的繼電保護(hù)類。首先是電流速斷保護(hù)對于反應(yīng)于短路電流幅值增大而瞬時動作的電流保護(hù),就是電流速斷保護(hù)。電流速斷保護(hù)具有簡單可靠,動作迅速的優(yōu)點,因而獲得了廣泛的應(yīng)用。缺點是不可能保護(hù)線路的全長,并且保護(hù)范圍直接受運行方式變化的影響。當(dāng)系統(tǒng)運行方式變化很多,或者被保護(hù)線路的長度很短時,速斷保護(hù)就可能沒有保護(hù)范圍,因而不能采用。但在個別情況下,有選擇性的電流速斷也可以保護(hù)線路的全長。其次是限時電流速斷保護(hù),由于有選擇性的電流速斷保護(hù)不能保護(hù)本線路的全長,因此可考慮增加一段帶時限動作的保護(hù),用來切除本線路上速斷保護(hù)范圍以外的故障,同時也能作為速斷保護(hù)的后備,這就是現(xiàn)實電流速斷保護(hù)。對這個保護(hù)的要求,首先是在任何情況下能保護(hù)本線路的全長,并且具有足夠的靈敏性;其次是在滿足上述要求的前提下,力求具有最小的動作時限;在下級線路短路時,保證下級保護(hù)優(yōu)先切出故障,滿足選擇性要求。再次,定時限過流保護(hù),作為下級線路主保護(hù)拒動和斷路器拒動時的遠(yuǎn)后備保護(hù),同時作為本線路主保護(hù)拒動時的近后備保護(hù),也作為過負(fù)荷時的保護(hù),一般采用過電流保護(hù)。四、繼電保護(hù)的維護(hù)措施
繼電保護(hù)裝置作為在電力系統(tǒng)中的重要部分,發(fā)揮著重要作用,其檢修與維護(hù)的質(zhì)量直接關(guān)系著供電安全和供電質(zhì)量。而廣西電網(wǎng)公司繼電保護(hù)事故措施也為我們的工作敲響了警鐘。嚴(yán)重影響著人民群眾生產(chǎn)生活的順利進(jìn)行。因此,提高繼電保護(hù)運行的可靠性無疑具有重要的意義。要確保繼電保護(hù)的驗收和日常操作能夠合理進(jìn)行。
繼電保護(hù)調(diào)試完畢,應(yīng)做好全面的驗收工作,然后提交驗收單由相關(guān)生產(chǎn)管理單位組織檢修、運行、生產(chǎn)等部門進(jìn)行保護(hù)整組實驗、開關(guān)合跳試驗,合格并確認(rèn)拆動的標(biāo)志,接線、壓板已恢復(fù)正常現(xiàn)場文明衛(wèi)生清潔干凈之后,在驗收單上簽字。進(jìn)行整定值或保護(hù)回路與有關(guān)注意事項的核對,并在更改簿上記錄保護(hù)裝置變動的具體情況更改負(fù)責(zé)人,值班負(fù)責(zé)人簽名。保護(hù)主設(shè)備的改造還要進(jìn)行試運行或試運行試驗,如:差動保護(hù)更換,就應(yīng)作六角圖實驗合格,方可投運。
四、加強(qiáng)繼電保護(hù)的技術(shù)改造
電力作為當(dāng)今社會的重要能源,對國民經(jīng)濟(jì)和人民生活水平起重要作用。繼電保護(hù)是建立在電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上的,它的構(gòu)成原則和作用必須符合電力系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律。繼電保護(hù)自身在電力系統(tǒng)中也構(gòu)成一個有嚴(yán)密配合關(guān)系的整體,從而形成了繼電保護(hù)的系統(tǒng)性。
針對直流系統(tǒng)中,直流電壓脈動系數(shù)大,多次發(fā)生晶體管及微機(jī)保護(hù)等工作不正常的現(xiàn)象,將原硅整流裝置改造為整流輸出交流分量小、可靠性高的集成電路硅整流充電裝置。針對雨季及潮濕天氣經(jīng)常發(fā)生直流失電現(xiàn)象,首先將其升壓站戶外端子箱中的易老化端子排更換為陶瓷端子,提高二次絕緣水平。其次,核對整改二次回路,使其控制、保護(hù)、信號、合閘及熱工回路逐步分開。在開關(guān)室加裝熔斷器分路開關(guān)箱,便于直流失電的查找與處理,也避免直流失電時引起的保護(hù)誤動作。對缺陷多、超期服役且功能不滿足電網(wǎng)要求的35KV以下線路保護(hù)的要求時應(yīng)時更換微機(jī)線路保護(hù)。從而保證了保護(hù)裝置的正常運行,達(dá)到提高系統(tǒng)穩(wěn)定的作用。技術(shù)改造中,對保護(hù)進(jìn)行重新選型、配置時,首先考慮的是滿足可靠性、選擇性、靈敏性及快速性,其次考慮運行維護(hù)、調(diào)試方便,且便于統(tǒng)一管理。
結(jié)束語
由于近幾年來農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)展迅猛,農(nóng)村漸漸出現(xiàn)了一些小型的工廠,而且國家扶持農(nóng)村,發(fā)展農(nóng)村的力度也不斷增強(qiáng)。國家政策的不斷要求和企業(yè)對自身企業(yè)競爭力和品牌效應(yīng)的要求,使得電網(wǎng)公司在技術(shù)飛速發(fā)展和市場需求不斷增長的雙重促進(jìn)下,電力系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)將農(nóng)村的電網(wǎng)建設(shè)提升到十分重要的地位。由于農(nóng)村的城市化進(jìn)程逐漸加快,農(nóng)村對電壓及電量的需求也在不斷提高。電網(wǎng)安全運行對繼電保護(hù)提出的要求也越來越苛刻,如何保障農(nóng)村電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。提高農(nóng)村電網(wǎng)的安全性和可靠性,農(nóng)村電網(wǎng)部門應(yīng)根據(jù)不同的條件與環(huán)境進(jìn)行完善的電網(wǎng)繼電保護(hù)工作,為人民生活提供有利的保障。為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展助力。
參考文獻(xiàn)
篇10
【關(guān)鍵詞】GIS;電流互感器;電壓互感器;繼電保護(hù)
21世紀(jì)是經(jīng)濟(jì)和社會持續(xù)高速發(fā)展的時期,僅僅依靠傳統(tǒng)的人工管理已經(jīng)不能夠滿足配電網(wǎng)建設(shè)的需求,也不能夠保證其安全運行。對于之前手工與計算機(jī)處理并存的模式已經(jīng)成為限制電力企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的重要瓶頸,隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步,利用GIS技術(shù)來解決配電網(wǎng)的相關(guān)管理問題已經(jīng)成為切實可行的基礎(chǔ)和原則。對于國內(nèi)企業(yè)而言,為了進(jìn)一步的提高電力企業(yè)的市場競爭力,擴(kuò)大電力企業(yè)的份額,應(yīng)該不斷的推動電力行業(yè)的信息化程度,加強(qiáng)對電力企業(yè)計算機(jī)管理系統(tǒng)的應(yīng)用和改造。
1 繼電保護(hù)裝置在變電站中應(yīng)用的概況
繼電保護(hù)裝置對于高壓電網(wǎng)的安全以及其穩(wěn)定的運行有著很重要的作用,隨著我國電力系統(tǒng)規(guī)模的日益擴(kuò)大,等級不斷的提高,系統(tǒng)運行的方式與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜,對于變電保護(hù)的要求也就隨之不斷的增高。傳統(tǒng)的電磁以及其電磁感應(yīng)的原理在對其變電站的保護(hù)上,存在著許多缺點,比如:動作速度較慢、抗震的性能較差、靈敏度也比較的低等。晶體管繼電保護(hù)裝置也存在著不少的缺點,比如:數(shù)據(jù)的判斷不準(zhǔn)確、抗干擾的能力較差、裝置的本身質(zhì)量不是很穩(wěn)的等。
隨著計算機(jī)技術(shù)的快速的發(fā)展,大規(guī)模的集成電路技術(shù)也得到了快速的發(fā)展,微型計算機(jī)與微處理器也進(jìn)入到了實用化的階段,微機(jī)保護(hù)也開始逐漸的實用。微機(jī)繼電保護(hù)裝置是以微處理器為基礎(chǔ)的一種數(shù)字換處理的方式,其使用不同的軟件模塊來實現(xiàn)其各種功能。微機(jī)繼電保護(hù)裝置的發(fā)展速度很快,其應(yīng)用的范圍也很廣泛,功能也比較的強(qiáng)大。特別是在變電站的保護(hù)功能上,采用不同的裝置可以實現(xiàn)不同的保護(hù)的功能,另外其還可以實現(xiàn)以前難以實現(xiàn)的保護(hù)的功能,隨著科技的不斷的發(fā)展,更多先進(jìn)的技術(shù)將會應(yīng)用在變電站的保護(hù)中。
2 變電站電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)裝置的要求
隨著繼電保護(hù)裝置自身功能的快速發(fā)展,電力系統(tǒng)對于繼電保護(hù)裝置也有了新的嚴(yán)格的要求,電力系統(tǒng)對于繼電保護(hù)裝置最基本的要求是,要有一定的可靠性、快速性、靈敏性以及選擇性。其可靠性主要強(qiáng)調(diào)的是其保護(hù)的裝置在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候必須有可靠的動作產(chǎn)生;快速性就要強(qiáng)調(diào)的是在發(fā)生故障的第一時間之內(nèi)要產(chǎn)生相應(yīng)的動作,這樣對于繼電保護(hù)裝置最基本的要求,因為地理系統(tǒng)的故障會隨之時間的延長而增加其破壞性,所以應(yīng)該在最短的時間內(nèi)采取防范的動作;靈敏性則主要是要求繼電保護(hù)裝置反應(yīng)要靈敏并且要快速,動作作用的范圍要準(zhǔn)確,能夠正確的反映出故障的范圍,盡量的減少停電的面積;選擇性最要強(qiáng)調(diào)的是繼電保護(hù)裝置不能發(fā)生誤動的現(xiàn)象,也就是指不能發(fā)生失誤操作。所以,為了保障電力系統(tǒng)安全的運行,繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用是非常必要的,這樣可以有效的保障電力系統(tǒng)的安全運行。
3 GIS技術(shù)在綜合自動化變電站的具體應(yīng)用
由于在實際生活中,對于配電網(wǎng)的管理具有比較明顯的空間分布特性,即將發(fā)電、輸電、變電、配電和用電這五大資源均勻的分布在遼闊的空間區(qū)域內(nèi),從而使得電力企業(yè)管理電網(wǎng)的核心對象轉(zhuǎn)向為空間數(shù)據(jù)。采用GIS技術(shù),可以有效的利用地理信息系統(tǒng)可視化的管理空間事物的長處,把系統(tǒng)中的各類數(shù)據(jù)抽象成點、線和面這三大類,從而為電力企業(yè)提供了一個在地理信息維護(hù)與管理基礎(chǔ)之上的平臺。總而言之,GIS技術(shù)在配電系統(tǒng)的基本應(yīng)用展現(xiàn)為以下幾個方面:
采用GIS技術(shù)能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)紙制圖冊和表格的資料管理形式,能夠更加靈活有效的展現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計的結(jié)果。在結(jié)合用戶需要的基礎(chǔ)上實時的改變臺賬的表格結(jié)構(gòu),并且合理的打印各條線路與各個地區(qū)的電網(wǎng)分布圖,從而有效的聯(lián)系和結(jié)合配電網(wǎng)絡(luò)中的圖形和數(shù)據(jù)庫信息以及地理信息,將供電設(shè)施與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)有效的結(jié)合與聯(lián)系起來,使相關(guān)管理部門能夠及時有效準(zhǔn)確的掌握配電網(wǎng)的空間分布狀況,來更好的實現(xiàn)對設(shè)備的日常運營與維護(hù)。
4 使用GIS綜合自動化變電站繼電保護(hù)分析措施的有效影響
二十一世紀(jì)是經(jīng)濟(jì)和科技高速發(fā)展的時期,是對傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行更新?lián)Q代的時期。目前而言,GIS綜合自動化變電站是未來城市變電站要建設(shè)和發(fā)展的趨勢,因此會在不久的將來越來越普遍地出現(xiàn)。隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步,GIS綜合自動化變電站也很有可能呈現(xiàn)出不同的特點,因此它的繼電保護(hù)施工也會出現(xiàn)許多的不同,這就在客觀上需要我們電力工作者能夠與時俱進(jìn),不斷的學(xué)習(xí)新的知識和相關(guān)技術(shù),從而在施工中不斷的發(fā)現(xiàn)新的問題,去解決問題。本文所探討和研究的只是本人在施工中遇到的問題和已經(jīng)獲得的經(jīng)驗體會,也是GIS綜合自動化變電站在施工中比較典型和特殊的,因此具有很好的借鑒意義。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的不斷進(jìn)步,綜合自動化變電站的繼電保護(hù)分析技術(shù)也在不斷的發(fā)展進(jìn)步。根據(jù)現(xiàn)實應(yīng)用情況,要不斷的推廣和擴(kuò)大GIS技術(shù)在自動化變電站的繼電保護(hù)的作用和影響,從而從根本上克服傳統(tǒng)電氣圖紙在管理方式上的缺陷。這樣不僅大大的減少了電氣工程師的工作量,使其得以從復(fù)雜的電氣圖紙中脫身,而且大大的縮短了電氣工程師處理故障的時間,為實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)節(jié)約型和環(huán)境友好型現(xiàn)代社會以及社會主義和諧社會的建設(shè)做出了重要的貢獻(xiàn)。
5 結(jié)束語
對于電力企業(yè)而言,不斷的推廣和應(yīng)用GIS技術(shù),不僅適應(yīng)了我國電力系統(tǒng)的實際需求,而且也是供電企業(yè)提高自己市場競爭力的關(guān)鍵措施,是適應(yīng)競爭不斷激烈的市場經(jīng)濟(jì)的重要表現(xiàn)。因此電力企業(yè)要采用先進(jìn)的GIS技術(shù),不斷的完善和改進(jìn)基本服務(wù)設(shè)施,從而對電力營銷業(yè)務(wù)的制度、相關(guān)工作流程和服務(wù)項目進(jìn)行全員和全方位、全過程的規(guī)范化和優(yōu)質(zhì)化的整合更新??墒怯捎趪鴥?nèi)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和管理模式與國外的差異,不能夠完全照搬外國的技術(shù)和設(shè)備,應(yīng)該結(jié)合具體實際,針對我國電力企業(yè)實際的發(fā)展需求,來研發(fā)出適合自己的GIS技術(shù)。從而為全面綜合的提高供電企業(yè)的綜合管理水平,建設(shè)社會主義和諧社會而努力!
參考文獻(xiàn):
[1]李少華.電力GIS系統(tǒng)的功能優(yōu)勢及在云南電網(wǎng)的應(yīng)用[J].云南電業(yè),2010(11).
[2]黃霄寧,張真良,楊志超.地理信息系統(tǒng)及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].江蘇電氣工程,2012(8).
[3]張軍海.地理信息系統(tǒng)基本原理[M].西安地圖出版社,2011.
熱門標(biāo)簽
配電自動化 配電線路 配電 配電工程 配電網(wǎng) 配電監(jiān)控裝置 配電網(wǎng)饋線系統(tǒng) 配電系統(tǒng) 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論