配电电网自动化故障处理技术的研究 范荣

发表时间:2021/7/12   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:范荣
[导读] 摘要:配电电网自动化故障处理技术就是在如今的配电系统逐渐智能化的背景下,通过进一步利用智能化技术实现自动对配电电网中存在的问题进行检测,甚至对可能出现的问题进行预测,并最终对这些问题进行及时反馈和报警,且自动采取一定的措施完成对故障的初步处理的技术。
        忻州供电公司  山西省忻州市  034000
        摘要:配电电网自动化故障处理技术就是在如今的配电系统逐渐智能化的背景下,通过进一步利用智能化技术实现自动对配电电网中存在的问题进行检测,甚至对可能出现的问题进行预测,并最终对这些问题进行及时反馈和报警,且自动采取一定的措施完成对故障的初步处理的技术。该技术最直接的目的就是保障供电的稳定性,即使配电网出现一定问题,也可以保障配电可以继续供电;即便发生大规模的故障,也可以尽可能的将停电范围缩小。首先简单分析了智能配电网故障中自动化处理技术的特征势,然后主要就自动化处理技术在智能配电网故障中的应用进行了部分探讨,以期能为相关的工作实践提供参考。
        关键词:配电电网;自动化;故障;处理技术
        1智能配电网故障处理自动化技术的特征
        1.1提升安全性能,保障配电网供电质量
        顾名思义,智能配电网中的“智能”很大程度上指的是自动化技术。在配网中利用自动化技术进行实时监测,能够及时发现配电网中存在的隐患。自动化监测到故障后会自动将故障范围的电网与其他正常运行状态下的路段采用隔离的方式进行处理,避免故障发生蔓延的情况。自动化技术具备及时精准定位配电中故障的范围,通过设置隔离区及时恢复供电,降低由于故障问题对广大用户造成的影响,在确保供电质量方面有着十分重要的现实意义。
        1.2提升配电网信息化程度
        智能配电网自动化技术的监测功能取代了过去人工监测故障的方式。该技术在掌握到异常情况的第一时间将信息反馈至配电网控制中心,控制中心能够实时掌握智能电网实际的运行状态,根据实际的运行对配电网系统的调度展开科学安排。
        1.3主动性增强,实现互动
        智能电网的故障处理自动化技术在对配电网运行状态下进行实时监测的过程中,会自动判断所获得的数据信息,通过分析预测电网中相关位置极有可能出现的故障。这种主动性预测故障的作用体现在能够及时为配电网排除故障,降低故障影响程度。同时,自动化系统能够实现人机互动化操作,根据实际的监测状态信息得出不同的解决措施,最终按照系统的最优方案对相应故障进行针对性处理。值得关注的是,掌握权限的工作人员可以采取人为方式对系统进行操作。
        2配电网自动化技术故障处理模式概述
        2.1控制核心电路模式
        控制核心电路模式即是通过控制主控电路,完成对配电自动化中故障的处理。此模式要求将电力系统中的各个开关设置在馈线终端,在实际运行过程中,一旦系统发生故障,馈线终端可以迅速掌握故障信息,并通过对比正常运行下的记录,严谨确认线路故障。控制核心电路模式主要依靠对核心电路的控制实现对配电网自动化系统存在的故障电路的清除,其主要优势是可在较短时间内实现对电路故障的排查和处理,提升供电的安全性与可靠性。
        2.2故障区域隔离模式
        故障区域隔离模式是指配电网自动化系统可对发生故障的区域进行准确感应,一旦感应出故障区域,系统会自动对安全区域与存在故障的区域实施有效隔离,消除两区域之间的相互影响,不仅可以有效保证安全区域的正常运行,还可以防止故障区域扩散,对供电稳定性的提高有着非常积极的意义。
        2.3故障电流判断模式
        首先,相关工作人员应明确相应的合闸时间与电流检测时间,当信号传输至系统开关时,不应立即执行合闸操作;其次,在合闸操作完成后,往往需要在一段时间后方能发现故障电流的存在,在故障电流判断过程中,若不能及时发现故障电流存在,则表明故障在其他区域也有发生,工作人员可通过设定相关标志,实现对故障区域的有效隔离;最后,工作人员可以通过设置重合次数,判断故障区域是否已经有效隔离。通常,当开关次数与重合次数相同时,就表明故障区域得到了有效隔离。


        3自动化处理技术在智能配电网故障中的应用
        3.1智能配电网分布式控制
        在智能配电网的故障中,自动化技术的应用,首先是能够实现分布式控制,将分断器、重合器的功能和优点综合起来,以电压、电流作为故障的判断依据,实现对配电网的科学、安全控制。例如,一是能够对故障电流做出自动、准确的判断,然后再对供电网络进行重组,对线路中的分段数目、开关位置进行快速运算,找出最合理的控制方案,减小或完全消除故障影响,隔离配电网当中的故障区域。二是能够通过准确地判断故障点,并根据故障情况,控制负荷开关,避免故障所致的电流冲击导致短路,提高配电网的整体供电稳定性。三是根据配电网各个区域的用电情况,自动化技术可以智能化、动态化地调整供电策略,保证整个配电网各区域荷载的均衡,主动避免故障的发生。
        3.2智能配电网网络式保护
        通常来说,配电网的延时时间,是由故障电流所决定的,如果故障电流越大,延时时间就越长。在一些用电量较高的城市中,故障电流会相应地更大,故障的延时时间就越长,这就导致了配电网运行的安全性与故障恢复的效率之间,出现了不可避免的矛盾。为了解决这个矛盾,在保障配电网整体安全性的同时,提高故障处理、恢复效率,需要引入网络式保护技术。网络式保护主要利用的是以CAN总线为基础的数据高效率传输技术,在智能配电网的运行过程中,如果发生了故障,那么故障的信号、信息便会及时地传输到控制中心,由控制中心对故障以及整个配电网的运行情况进行数据分析,然后通过区域之间的协调,来实现对配电网运行的保护,更加高效、准确地处理故障问题。
        3.3智能配电网自愈控制技术
        当前,得益于自动化技术的应用,智能配电网还能够在一定程度上实现故障自愈。其具体的处理方式是,运用快速仿真技术使得整个系统的故障分析可以借助于软件平台自动处理,并在管理决策方面给予支持,能够实现四个方面的具体功能:①进行网络重构。②进行电压与无功的控制。③准确定位故障区域,及时隔离并快速恢复供电。④系统拓扑结构有所变化时,在加以保护的同时进行整定。现阶段进行智能配电网建设,重点主要在三方面,即设备、运行和网络。在设备方面,要想实现自愈,便需要用到AMI技术、配电终端设备以及多功能智能化开关等,在这些设备的共同配合下,自愈功能便能成为现实。另外,在运行过程中,必须要高度重视配电网络技术的选择,目前DRE分布式电源是智能配电网最为理想的选择。
        3.4智能配电网故障点自动定位技术
        以往,如果配电网出现了故障,对于故障的定位,是一项复杂和困难的工作,不仅工作人员的压力大,而且非常耗时,如果能够快速、准确的定位故障点,便可以加快故障的修复、处理速度。自动化技术的应用,可以实现这样的功能需求。智能配电网中,建立有专门的主站控制系统,在该系统的内部,安装了信息交换机软件,能够传输不同的数据信息,对数据信息作出自动的评估,快速、及时地定位、查询故障区域。在故障的自动定位过程当中,即时通信技术的作用是非常重要的,在即时通信技术的支持下,可随时、动态掌握整个配电网的运行情况,各种信号采集器会将电网的运行状态通过数据的方式,及时地传输到控制系统,然后通过数据分析、判断,便可以确定是否存在故障。另外,每个采集器中,包含了一个四字节的精准地址信息,根据此信息能够定位故障的所在。例如,如果在配电网中,某个变电站出现了故障,发生了跳闸,那么信号采集器就会将相关的数据信息传输到控制系统,控制系统可以根据这些数据信息,判断故障的类型、定位故障的位置,然后对整个电网系统展开拓扑分析,快速决定处理、应对策略。
        4结论
        将配电智能化,应用自动化故障处理技术等都有利于提升电网供电的稳定性和供电的质量,从而促进社会的进一步发展和进步,也符合当前的现代化供电系统发展理念。
        参考文献:
        [1]林道鸿,方连航,万信书,等.基于智能配电网大数据分析的状态监测与故障处理方法[J].数字技术与应用,2018,36(7):100-101.
        [2]刘新东,李伟华,朱勇,等.基于多代理技术的分布式电网自愈控制策略研究[J].电力系统保护与控制,2012,(17)::116-120.
 
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