宝音孟和
内蒙古电力(集团)有限责任公司包头供电局
内蒙古包头市 014030
摘要:针对主动配电网故障区段定位难题,提出了基于图论理论描述主动配电网动态特性的故障区段定位新方法。该方法根据主动配电网中节点与支路的电气联通关系,运用图论理论获取有向动态邻接矩阵,实时反馈网络结构运行状态变化,提升邻接矩阵描述拓扑结构动态特性的能力;同时根据不同情况的故障特征,提出单一故障和多重故障判据,通过识别故障区间类型选取对应的故障判据,增强故障判定的灵活性和准确性。故障算例分析表明,该方法适应主动配电网结构灵活的运行方式,能够准确判定出故障区段。
关键词:配电自动化 配电网故障
引言
配电网故障大致分为短路故障和接地故障两类。短路故障由于故障期间的短路电流较大,应用继电保护、配电自动化等技术已经实现对故障的快速定位与隔离。接地故障由于国内各地电网结构与运行方式差异较大,中性点接地方式不同,各地采用的接地故障研判技术也不同;由于多样的技术选择和应用的不统一,导致当前没有一种公认的接地故障定位技术应用。当中性点经小电阻接地时,接地故障的零序电流较大,故障可以通过继电保护技术实现快速切除,中性点经小电阻接地方式在国内部分地区正在试点;当中性点不接地或经消弧线圈接地时,接地故障的故障电流较小。接地故障后非故障相线路的对地电压将升高为线电压,会对线路和设备的绝缘造成较大的威胁和负担,甚至有可能发展成多点接地故障或人身伤亡事故。因此,如何实现快速进行接地故障识别、定位以及及时恢复供电尤为重要。针对配电网故障定位问题,在吸收近几年工作经验的基础上,认为暂态录波型故障指示器是现阶段最实用的故障定位设备,并对如何应用好提出建议和注意事项。
1分布式光伏发电系统就地并网对配电网继电 保护的影响
1.1影响熔断器保护
熔断器在电力系统中属于一种常见的自动保护装置,熔断器的主要作用是可以切断电路,但是其中具有一定的限制条件,就是在线路中电流比较大时,但是该电流要能够是线路本身能够承受的范围之外,然后熔断器就会自动进行运行,将电路进行切断,从而保障配电网的安全运行。在进行安装熔断器时,可以将其安装到变压器的高压侧,也能够将其安装到电路的分支处,如果在电路的末端位置出现问题,熔断器就会立马自行操作,将电路进行切断,实现保护电路作用;然而分布式光伏发电系统就地并网之后,就会使得线路变得更加复杂,使其结构发生变化,于是在运行过程中,出现问题,此时熔断器的保护不一定会实现保护作用,所以就会降低线路系统运行的稳定性[1]。
1.2影响自动重合闸
当前我国配电网的线路结构方式使用的是单侧电源,如果电路在运行过程中出现短路故障,自动重合闸将会立即关闭,于是就会切断故障点的供电,此方式能够起到对配电网的保护作用,避免了配电网运行受到影响。但是分布式光伏发电系统就地并网之后发生问题,并且该问题出现在配电系统和光伏电站之间,如果自动重合闸没有将光伏电站和故障点之间的短路电流进行切断,那么分布式光伏发电系统就会将故障电流传输到故障点,就会造成电弧重燃现象,使得自动重合闸不能进行合闸动作,于是就会造成整个配电网出现严重事故,还会影响到光伏发电。
1.3影响电路保护动作的准确度
配电网在没有接入分布式光伏发电系统之前如果出现问题,并且故障出现在馈线上,此时也只有配电系统提供短路电路,但是通过接入分布式光伏发电系统之后,其也会提供短路电流到故障点,所以在一定程度上增加了短路电流,必然会更大程度的影响保护装置。
1.4会影响电路保护的敏感度
在还没有接入分布式光伏发电系统时,如果配电网发生问题,短路电流只有系统向故障点进行输送,只需要对系统自身的电流进行处理即可实现保护作用,但是如果接入分布式光伏发电系统之后,在其下游处,配电发出现问题,此时不仅系统会提供短路电流,而且光伏电站也会提供短路电流,但是原本的继电保护装置只能感知系统的短路电流,而光伏电站的短路电流无法进行感知,所以降低了保护装置的敏感度[2]。
2配电网常用的故障定位技术
2.1配电自动化
配电自动化从2009年在国内开始试点工作,至2017年国家电网有限公司(简称“国网”)印发《运检三〔2017〕6号国网运检部关于做好“十三五”配电自动化建设应用工作的通知》,规范了配电自动化专业工作,国网总部也在不断修改一二次融合技术规范书,配电自动化技术不断完善,日趋成熟。配电自动化通过部署自动化终端实现故障定位,对于应用较理想的地区,可以实现故障快速定位。但是不管是依靠主站研判的集中式,还是不依赖主站研判的就地式,甚至是更极致的智能分布式,通信系统是配电自动化技术的基础,没有安全、稳定、高速的通信系统,配电自动化就不能可靠、快速、准确地故障定位。通信系统不可靠成为国内大部分地区配电自动化技术应用效果不理想的原因。
2.2继电保护
现阶段配电网应用继电保护技术除了部分应用差动保护或网络保护以外,大部分地区使用三段式电流保护或反时限保护,在可以做到有效级差配合的地区,采用继电保护技术定位短路故障效果不错,并且作为就地隔离故障点的继电保护技术,可以不需要通信参与故障研判[3]。
3FA功能测试的质量管控
3.1主站注入测试的质量管控
(1) 测试线路选择如下:优先选择含4台及以上“三遥”验收合格配电终端的配电线路[4-5]。(2) 线路故障设置原则:设置典型故障(首端故障、站间故障、母线故障、负荷故障和末端故障);健壮性故障(通信故障、开关拒动、多重等故障)[6]。(3) 测试前应将所有配电终端离线,按主站安措卡步骤认真记录。(4) FA动作后应检查弹窗以及故障定位隔离区域是否正确。(5) 故障测试完成后,必须及时对故障策略进行截图并归档,防止错截、漏截。(6) 所有故障测试完成后,需要检查有没有故障漏测、误测。(7) 确认所有测试结果正确无误后,及时进行收资并做好相关记录[4]。
3.2终端注入测试的质量管控
(1) 进行终端注入测试必须办理工作票。(2) 测试开工收工会记录的编写应包含:时间、地点、人员、测试线路和注意事项。(3) 测试人员应具备一定的继电保护专业知识,能够快速识别配电终端三遥位置、判断端子内外部线、拉开开关控制电源,正确操作设备仪器,快速解决现场遇到的问题。(4) 对于混合式注入测试,应将其他未接管的终端离线,确认后方可进行测试。(5) 严格按照安措步骤进行操作测试,形成线路完成统计清单、测试问题汇总单。(6) 测试报告的编写应包含测试终端清单、测试人员、时间地点、策略弹窗截屏以及测试问题。
结束语
开展馈线自动化功能测试是配网自动化建设和发展过程中的一项重要工作,该测试能够提升配电自动化实用化水平,快速隔离故障并恢复非故障段供电,提高供电可靠率,提升配网抢修效率,充分发挥配电自动化系统作用。但在测试过程中,也存在着一定的风险隐患。分析了测试条件、作业准备、作业标准、作业流程和作业验收中存在的风险隐患,并针对性地提出相应的安全质量管控措施,具有一定的借鉴和指导意义[5]。
参考文献:
[1]胡福年,张认,卞小亮.基于图论的主动配电网故障定位方法[J].控制工程,2021,28(05):833-838.
[2]雷显国.分布式光伏发电系统就地并网对配电网继电保护的影响研究[J].粘接,2021,46(05):159-163.
[3]苑波,李至蕙,王笑乾,张郁,刘玉峰.城市配电网故障定位技术的分析[J].河北电力技术,2021,40(02):35-38+59.
[4]汪泓,喻建,杨春,曹佳伟.馈线自动化功能测试的安全质量管控[J].电力安全技术,2021,23(04):16-18+21.
[5]黄云龙,张鲁.配电自动化终端直流回路的改造[J].电力安全技术,2021,23(04):50-51.