倪小雪
国网西安供电公司 陕西西安 710000
摘要:智能配电网故障处理技术在社会经济高速发展的形势下实施创新与变革,与传统故障技术对比,智能配电网的故障处理技术更具优势,不但可以达到快速断电保护与自愈,还能够智能化分析发生故障部位。
关键词:智能配电网;故障处理;技术分析
引言
近年来,智能配电网发展迅速,在配网主网架与供电可靠性方面得到了保障,如何提高配电网管理质量、保障电力生产的安全可靠性、提高客户服务质量、加大整个企业的经济效益,是目前供电企业需要深入研究的一个关键课题。
一、智能配电网故障处理技术的作用
(一)提升系统运行安全性
智能配电网故障处理技术能够检测出电力网络中存在的安全隐患并及时检修,而且在故障发生的第一时间,系统可直接隔离故障路段和其他区域,自动检测出电网的安全隐患。同时将故障路段与其他区域电网隔离开,以防故障范围扩大,最大限度保障整个配电网络的安全性,确保供电的稳定性,减少配电网突发故障给用户带来的影响。
(二)提高自动化和信息化程度
智能电网故障处理技术中具备高级数据通信网络及传感测量技术,能够在线监测整个电网的运行状态,电网任一环节发生故障,都可以在最短时间内被感知,让故障迅速得到解决。整体而言,在现代化信息技术及自动化控制技术的支持下,故障处理技术能够第一时间感知故障,并将故障信息传递出去,汇报给控制中心。在控制中心工作人员远程调控及既有程序调控下,进行切断处理,从而就近派遣工作人员进行检修,这样能够大大缩短检修时间。
(三)加强电网互动性和主动性
智能电网故障处理技术具有极强的主动性,可自发检测整个配电网络的运行情况,采集电网内所有电力设备的运行数据,并自主展开数据分析,与相关数据范围进行对比,如若数据异常,极有可能该路段发生故障,这样可以准确预测故障的发生情况,自动排除、处理故障。在故障处理过程中,借助于人机交互技术,人工可依据机器的信息,制定最佳解决方案,利用操控权限干预电网系统运行的情况,确保智能配电网安全稳定运行。
二、智能配电网故障诊断技术
(一)专家系统
专家系统是一个储备海量专业知识的经验程序机制,其可以依据该工作方向的专家来提供相应的知识与经验来推理并判断出来,实时模拟专家的决策过程,从而更好地将专家决策所出现的繁杂类问题予以解决。在智能网络故障诊断中,专家系统建立在产生式规则检测系统之上,实则就是将防护、断路器的运动逻辑和运行人员的诊断通过规则展现出来,以此经故障诊断专家系统的知识库构建出来,依据报警信息推理知识库,从而得到故障诊断的结论。
(二)遗传算法
遗传算法是在近些年发展起来的一类全新化的优化算法,已经成为众多学者们解决繁杂问题的全新方法。其通过适者生存与优胜劣汰的进化规则,针对其中涵盖可能解的群体来实施基于遗传学等的操作,以此来逐步地产生一个新型化的群体,群体在逐步更新中进化,另外通过全局并行搜索并逐步优化群体之中的最优个体来达到标准的最优解。
三、智能配电网故障处理的三个阶段
(一)开断并清除故障阶段
该阶段通常是因为高压断路器与继电保护器互相配合在几毫秒之内将机电保护速断予以切断,该故障只能维持在一个相对较短的时间内。目前的配电系统线路上的串联装置相对较多,传统的电流波保护方式已经很难进行多个开关的高效配合,因此保护装置选择间会发生冲突。在大多数情况下,假设电力系统一旦出现故障需要及时予以切除,随即将启动变电站的保护装置,从而扩大停电范围,多级开关联动的优势难以发挥出来。
(二)区分故障与非故障区域,并实施隔离与供电恢复阶段现在的配电网线路结构基本上都是辐射型的,线路上方没有其他开关,一旦发生故障,就处于隔离状态。当下智能配电网线路大多都是以环网和多电源的结构,即使发生故障也并不会影响到整个区域,因此可以将故障区域予以隔离,在其他非故障区域还可以进行正常供电。这是智能化配电网相对先进的部分,仅需要在最短的停电时间与范围内将故障恢复,同时不会受到电压与功率越线方面的限制。
(三)定位并排除故障点阶段
配电网为一个分支点多、线路繁杂的系统,虽然输电系统所具备的测量故障距离、定位的功能,然而最终效果并不好。单项接地故障的检测工作相对而言更为复杂,故障指数器对其进行故障检测与定位工作方面有着尤为关键的作用与意义。仅在线路上安装故障检测器,便可以自动检测电流特征和接地信号,假使可以与当下现有的通信方式联合运用,便可以在控制中心的地理信息平台上定位故障,促使故障的定位水平处在一个更高的标准。
四、智能配电网的故障处理技术分析
(一)网络式保护技术
网络式保护技术是环网之中最为普遍的一类结构,反时限电流保护和三段式电流保护是其中最为常见的两种方式。在控制电路中,均会运用到联络开关与分段开关,延迟时间的长短主要是通过故障电流的大小决定,与乡村区域对比,因为配电网的电流相对较大,延迟的时间远比乡村区域多,这势必会加大故障保护与选择之间的矛盾。网络式保护技术的运用可以很好地解决以上各类问题,可以缓解并调和选择与保护之间所发生的矛盾。
(二)分布式控制技术
分布式控制技术可以将重合器的优势与分段器的优势联合起来,有一下特点:针对故障电流地过流与失压进行判断的时候,开关所处部位与数量并不会直接影响到网络方案;在重组网络之中,可以预先设定断路器与智能开关,从根本上减小系统选择保护开关的时长,确保非故障处在正常供电,隔离故障区域;通过智能配电网自带的残压检测系统,预先关闭故障部位的开关,预防配电网系统发生短路;可以显著减小配电网对于主站的依赖程度,通过独立的通信系统,判断彼此相邻部位的开关是否得以正常运行,在独立处理故障的形势之下,进行自动化升级。
(三)故障自动定位技术
传统的故障定位技术,尤其是在环境比较复杂的地区,往往存在着定位精度不高的问题,而采用智能配电网自带式故障定位系统,则能很好地解决上述问题。其工作原理主要是通过主站中心进行辐射,配电线路上方的各监测点不仅能准确地定位故障,而且能进行高质量的通信。智能配电网上各线路均安装了数据采集器和故障检测器,应用上述两种装置对数据进行采集和分析,在进行故障定位时,才能引起相关人员的注意。
(四)自愈控制技术
应用自愈控制技术,可以进一步地确保智能配电网安全运行,其关键就在于快速仿真和模拟技术,运用这部分技术可以针对故障实施自动化处理,运用软件平台与管理系统传输故障处理信息。现今,智能配电网的自愈控制技术是通过设备与运行网络来实施的,多功能智能化开关与配电终端进行在线实时化监测。在运行的时候,快速仿真与模拟技术对电能实施智能化分配,智能微网针对电网故障自愈方面有着至关重要的作用。
结束语
综上所述,配电网自动化功能可以显著提高供电质量和供电的安全可靠性,可以缓解人员的工作量,降低工作强度,降低发生人身风险的概率,最大限度提高工作水平;实现自动化功能,可以更加精准将发生故障的区域与范围判断出来,可以依据事故处理的逻辑程序来自动进行隔离并恢复故障,可以有效地缩短停电时长,以此来进一步提升用电客户整体的满意度。
参考文献
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[2]智能配电网的故障处理技术研究[J].张仕航.中国高新技术企业.2017(04)
[3]智能配电网的故障处理技术研究[J].余江山.南方农机.2019(16)