配网自动化故障定位问题的研究及应用

发表时间:2020/8/5   来源:《中国电业》2020年8期   作者:庄伟春 黄科维 魏东
[导读] 配网自动化故障定位技术的发展能够提高配网的工作效率和效果,保障用电的质量,给人们带来好的用电体验。
        摘要:配网自动化故障定位技术的发展能够提高配网的工作效率和效果,保障用电的质量,给人们带来好的用电体验。国家和社会需要一起重视配电自动化故障定位技术,相关科研人员也要对其不断进行研发,保障配网自动化故障定位技术的有效运行,推动配网自动化的发展。基于此,本文主要分析了配网自动化故障定位问题的研究及应用。
关键词:配网;自动化;故障定位;问题;应用
引言
        随着科学技术水平的不断提高,未来必定还会涌现出更多的先进技术,在不断提高故障检测和处理效率,确保城乡人民正常用电基础之上,同时也可以保证设备运行过程的安全性和稳定性,真正实现效率与质量兼备目标,促进我国电力行业的可持续发展。
1配网自动化系统的基本功能
        配电环节和用电环节在配网自动化系统运行过程中起着重要作用,因此在设计配网自动化系统时要联系实际的工程情况,保证设计科学有效,进而确保配电系统运的行质量。基于此,电压质量也随着配网自动化系统质量的提高而提升,大大降低了电网损坏率,既可以充分利用资源,又可以在一定程度上有效减少调度或者保修方面的问题,充分实现减员增效。为了提升排除故障、诊断分析等作业,需进行配网自动化系统的实时监控。配网自动化系统可以稳定运行的科学有效方法,就是根据线路不同的时间段采集数据,并且根据采集的数据进行有效监测。另外,根据监测到的情况,观察区别很大的开关的运行情况,并且根据不同情况制定有针对性的解决方法。如果可以合理借助调度,在进行遥控调节的过程中远程操控开关系统,就可以有效保障线路的运行效果,在线路发生故障时还能及时且准确地进行维修诊断。因为一旦发生线路故障,要仔细检查,这样可以防止出现更大的故障。还有一种方法是在配网自动化系统正常运行时适当选择闭环和开环线路运行,做到双电源可以同时配合利用,形成一个环形的系统线路,在保证系统稳定运行的情况下,做到随时将双电源开关断开[1]。
2 智能配网故障定位现存问题
        目前国内外针对配电网故障定位算法的研究较多, 针对含分布式电源的智能配电网的故障隔离恢复, 主要是在确保整个配电网络安全稳定运行的情况下, 利用联络开关和线路上的自动化开关,断开故障区域所在的开关,合上与其他线路环网开关,将没有发生故障的线路段转给别的供电线路供电,进而实现快速恢复供电。
        这几年,配网自动化技术逐步在进步,不过如今的配网自动化配套设备只是SCADA(数据参数收集与安全监控)水准,在户外自动化开关终端投入了很多经费, 而且配套建成了很多FTU 至配网自动化后台的网络,从而收集了很多显示配网线路的工况的参数, 可是大部分的配网自动化终端系统没有好好利用这些参数,只是将这些参数显示出来而已,并无发挥真正的自动化功能,没法为整个配电网做到最大服务[2]。
3 配网自动化故障定位技术的应用分析
        3.1 开关设备故障定位技术的应用分析
        配网系统的开关设备主要包括重合器和分段器两种,在应用开关设备的时候需要根据其实际特性予以设置,设计开关设备的动作频次和具体时长的时候,工作人员一定要对配网中产生的各种故障进行逐步定位解析。分段器就是提供电源侧前级开关对接的装置,当发生失压或者是无电流故障的时候,其就会自动分闸。
        当设备发生永久性故障的时候,分段器在完成既定频次符合任务之后会自动锁闭至分闸状态,从而达到隔离故障线路区域的目的,如果分段器没有将既定频次的分和任务成功完成的话,其他相关装置也可以及时切除故障,在设备合闸态势产生之后往往会发生一段时间的滞后现象,此时恢复到原来的状态。如果设备当中还存在其他故障,一般情况下分段器就无法断开短路故障电流。


        重合器作为一种高压开关设备,当发生故障的时候可以自动将重合器主回路电源实施检验检测,如果发现设备当中出现了故障就会立即阻隔故障电流。还需要注意的是,供电企业在应用开关设备故障定位技术过程当中,操作人员必须要对设备系统的日常巡查工作引起足够的重视,只有这样才能更好地保证设备的正常运转。
        3.2 FTU 故障定位技术
        在配电网设备开关处和电缆环网柜中安装馈线终端设备和无线终端设备,可以使设备实现智能化。通信主要依靠实时监控方法和线路采集中的电流、电压以及控制装置等信息,还可以经过配电自动化系统进行模块与主站的连接。一般想要实现配电线路的控制功能和保护作用,需做好配电自动化系统的主站综合监测、数据整合以及故障诊断工作[3]。
        FTU 是馈线终端设备的简称,是安装在配电室或是馈线上的智能终端设备,具有数据采集及传输、遥控遥信和故障检测等功能,可以与配电自动化的主站进行联系,监控检测配电自动化中的各种故障信息并提供配电自动化正常运行所需的各种参数数据,包括开关的运行状态、电能参数、接地情况、相间故障等各种故障参数,向配主子站主动发达命令,还可以接收配电子站的控制命令,对配电设备进行检测和控制,及时发现故障设备,及时隔离,迅速检修,恢复非故障区的供电配网,防止扩大影响。
        FTU 与RTU 有如下区别,FTU 体积小,数量多,可安置在户外馈线上,设有变送器,可以直接交流取样,抗高温,耐严寒,能适应户外的各种恶劣的环境,而RTU 安装在户内,对环境的要求比较高;FTU 采集的数据量小,通信速率要求比较低,可靠性要求较高,而RTU 采集的数据量大,通信速率较高,可靠性要求高,有专门通道。FTU 的检测精度比RTU 高,采集信息和处理故障的信息的获取速度快,FTU 故障定位技术比较实时可靠,有一定的PLC 功能,有较强的环境适应性,功能强大。FTU 故障定位自身运行的稳定性和可靠性对配网自动化的有效运行起到重要的促进作用,适用于城市农村乃至企业配电网的自动化工程,完成环网柜、柱上开关的监视、控制和保护以及通信等自动化功能。
        3.3 馈线终端设备故障定位技术的应用分析
        FTU 是馈线终端设备的应为缩写,下图是馈线终端设备故障定位系统模型图。这种故障定位技术在实际应用过程中可以实现高效的遥信、遥控和故障检测操作,同时还可以实现和主站之间的自动化通信,并且还可以对配电系统实际运行状况以及相关数据做出详细分析,很好地检测并控制所需要的讯息,包括接地故障、开关电能状态和参数以及其他故障相关参数等。通过对馈线终端设备故障定位技术的合理应用还可以完成工作人员对配电主站下发指令并实施操作,对配电装置进行有效的调控,从而可以准确定位设备故障的具体所在位置,进一步及时隔离故障。实践证明该项故障定位技术在实际应用过程中具有很好的实用性和平稳性,而且可以很好地适应外部环境[4]。
结束语
        配网技术是电力系统当中非常重要的一个组成部分,配网自动化技术是建立在网架和其他相关技术基础之上的,最为核心的一项要素就是配电自动化系统。在监控整个配电系统状态的时候我们可以根据实际情况选用不同的通信方式,在管理配电系统过程中,为了提高其规范性和科学合理性,可以将子站和主站紧密结合在一起。根据以往经验总结,配电系统常见的故障主要包括永久化故障和暂态故障两种,在配网自动化故障定位技术实际应用过程中,只有找到故障发生的根本原因所在才能有效确保整个配网的可靠性和安全性。
参考文献:
[1] 廖登伟. 配网自动化故障定位的问题研究及应用[J]. 通讯世界,2019,26(8):253-254.
[2] 叶秀航. 配网自动化故障定位的问题研究及应用[J]. 技术与市场,2019,26(6):131-132.
[3] 王建明. 浅谈配网自动化故障定位问题的研究与应用[J]. 科技视界,2017,(34):80,154.
[4] 刘德华. 探究10kV 配网自动化系统及故障处理[J]. 科技视界,2017,(33):104,112.
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