摘要:在电力系统发展中,配电设备自动化已成为主要发展趋势。配电设备自动化可显著提高电力系统的运行质量,这也有利于电力行业的稳步前行。但我国的电力需求较大,电力系统中设备运行情况会直接影响到系统建设,因此全面分析配电自动化和故障处理具有积极的现实意义。
关键词:配电自动化;故障;处理
引言
配电自动化就是指在原有的配电网架基础上,加装具有在线监测、远程遥控等功能的自动化设备,搭建以光纤EPON为主、无线专网以及公网为辅的通信网络传输数据,从而实现对配电网的监测、遥控以及故障的快速隔离等功能的一项新技术。配电自动化技术虽然能够应用自动化设备的相关功能减轻配电网站所人员的巡视、检修压力,但是对配电自动化运维人员提出了较高的要求,配电网运行环境复杂,设备种类、数量繁多,以至于配电自动化设备故障频发。因此,如何处理一些常见的故障成为了配电自动化运维人员的必研课题,必备技能。
1配电自动化概述
总体来说,自动化系统在配电网中使用主要体现为下述几点:1)馈线自动化。基于该技术,能保障配电网对馈线的自动化监控,如果馈线运行发生问题,系统就能及时感应并且搜集异常信息,完成故障信息的传输和反馈流程,指导随后的故障处理事项。在馈线的管控中,采取了复杂高效的自动化技术,最为关键的就是远程管理和遥感控制的技术,在这些智能技术的统合作用下,完成了对配电网中馈线的监控,再和计算机的系统相互整合与连接,保障了故障的科学分析过程,然后从终端发处问题区域隔离或者切断故障区供电的指令,强化配电网的安全性。2)管理自动化。在配电管理中存在大量的系统信息,整合与利用这些数据是管理中的必然步骤,在传统模式中,大量数据处理都需要依赖人工参与和操作,无法避免失误问题,而且无法指导配电过程的优化。但是在自动化的模式里,管理控制更为简便与高效,首先是对配网系统的控制趋于自动化,这主要得益于可靠的通信过程,以及终端计算机网络的科学设计和运行。其次是安全管理,正是基于数据的处理操作,才为安全管理的更新和优化提供了可能,从多个维度强化了配网的安全防护。另外就是信息管理,这是发挥自动化优势的关键保障,主要得益于智能监管过程,以及通信和计算机网络,将信息的获取、传输和整合应用等流程完美整合起来,实现了配电信息的智能化管理。
2电力系统配电自动化故障处理方法
2.1故障检测及定位技术
当前故障检测及定位技术手段主要有4种:(1)通过在线路上安装重合器、分段器、断路器等器件来对故障位置进行判定和隔离;(2)通过继电器进行保护并判断故障位置;(3)使用故障指示器;(4)在各个分支线路上安装相关熔断器件。本文主要对故障指示器技术进行阐述。故障指示器技术主要是对发生短路后的故障进行检测,凡是出现故障电流特性的线路都会触发自动指示器,所以在发生故障后,故障点就会被确定在触发的指示器和未触发的指示器之间的区域。且现在以故障指示器为基础的故障定位系统的反映更为迅速,可以对故障完成快速的定位,更能满足配电电网智能化的要求。在以故障指示器为基础的故障的定位系统中故障定位算法也十分重要,当前较为常用的方法有行波算法、神经网络算法、基于FTU的故障定位算法等。而要确保故障检测和定位技术功能的正常发挥还要确保即时通信技术可以对信息传输过程做出保障,目前主要的解决方式是使得故障指示器和数据采集器之间只有一个地址,从而使得故障定位更加快速、简便。
2.2故障区自动隔离与恢复技术
2.2.1集中式控制
集中式控制方式与分布式控制方式的区别主要在于完成网络重构进行设置这一过程的主体不同。
集中式网络控制方式完成重构的过程主要在控制中心,控制中心通过SCADA系统对出现的故障的有关信息进行收集进而进行分析处理。在这个过程中通常是由FTU负责将故障数据信息通过逻辑通道递交到控制中心,之后控制中心进行分析后向外传递相关命令进行重构,使非故障区的供电得以恢复。该方法对相关计算机的系统稳定性和计算能力以及逻辑通道的传递能力都有较高的要求,但其的优点在于可以精准施控。
2.2.2分布式控制
分布式控制也被称为就地式控制,其特点就在于网络重构是通过临近故障处的开关器件的控制装置进行的,无需配电网中主站和子站的参与,相对于集中式控制方式更为简便快速。该方法的应用是在如今配电电网开关器件自身的性能不断提升的基础上实现的。分布式控制主要通过两种方式完成网络重构,一种是只通过重合器完成,另一种是通过重合器加分段器完成。但两种方式殊途同归,都是当馈线发生永久性故障时,由馈线配电终端对相邻的配电终端进行通信完成相关故障信息的传输,使之进行相关的判定,并根据相关数据如电压、电流等信息确定故障类型和大概位置,最终再将故障的信息如位置等交由配电终端。在这个过程中,如果使用重合器的分布式控制方式,重合器会在进行一次分闸闭锁后再次进行合闸,从而恢复供电。分段器并不具备断开短路电流的功能,所以在使用时往往是与重合器一起配合进行使用,二者配合使用更能充分的对馈线的自动化功能进行发挥。
2.3网络式保护技术
2.3.1基于主从式网络的网络式保护技术
配电网结构复杂,但其本质是一种由总到分的结构,在利用基于主从式网络的网络式保护技术时每个用户都类似于一个小单元。配电网中每一个用户都有自己对应的配电线路和单元点,但每个用户的配电线路上几乎都有不止一个开关。所以当发生故障时,可以通过上下级开关器件的保护功能在发生故障时通过一个主单元进行通信,从而收集到相应开关器件的情况信息,并进而对故障问题进行分析和解决。通常解决方案是对开关器件的状态进行调整,如使得距离故障最近的开关元器件立刻跳闸,其他开关转为后备。
2.3.2基于对等式网络的网络式保护技术
对等式相较于主从式网络具有更广泛的实用性和功能性,但成本略高于主从式,不适用于设备较为分散、距离较远的情况,但其十分适用于开关设备多、且设施设备集中、距离短的变电站。如若配电线路的通信方式可以满足对等式网络保护技术的要求,则其对配电线路来说也是一个更好的选择。基于对等式网络的网络式保护技术大多是通过双绞线在开关之间组成CAN网,这正是利用了CAN网为总线式可以通过CAN接口与其他接口进行互联的特点。在传输距离较短时只通过双绞线即可满足该技术的组网需要,当传输距离较远时则可以通过使用CAN光纤发收设备来满足通信需要保障通信的稳定性和可靠性。对于一些要求稳定很高的地区,如商业中心、住宅小区等常常使用电缆线路并使用对等式网络技术进行保护。在这样的电缆应用环境下,出线开关和分段开关都大多集中在开闭所内部,使得分布集中结构稳定十分适合应用对等式网络式保护技术。而在变电站中,通过对等式网络式保护技术可以将变电站内各种种类的开关完成软件上的统一,在进行安全保障时可以统一调配。
结语
当前,电力系统配电自动化是电力系统建设发展的主流,相关部门必须高度重视各项工作内容。又因为电力系统配电自动化容易受到多种因素的影响,故障率较高。对此,人员需采取有效措施,针对故障类型及时解除故障,以促进系统的安全、稳定运行。
参考文献
[1]何江华.电力系统中配电自动化运维及管理研究[J].中国新技术新产品,2019(16).
[2]王云波.浅谈电力系统配电自动化及其对故障的处理[J].科技创新导报,2018(19).