10kV配电网馈线自愈系统

10kV配电网馈线自愈系统

张帆

广东电网有限责任公司广州增城供电局 广东广州510000

摘要:10kV配电网馈线自愈系统在构建过程中,应用了大量新技术,通过对自动化装置、系统信息以及智能仿真技术的综合研判,自主查找隔离故障区域,及时恢复非故障区域用电,有效提高供电可靠性,逐步实现及完善配电自动化。因此结合10kV 配电网的基本情况分析馈线自愈系统应用具有重要的意义。

关键词:10kV配电网;配电自动化;馈线自愈;

随着我国科技水平的不断提高,馈线自愈系统中融入了不同的自动化技术方案,如就地控制、集中控制及分布式控制等实现模式,解决了以往粗放式工作模式的弊端。因此要根据10kV配电网自愈系统本身的特点,融入针对性较强的自动化控制技术,从而提高系统运行的效果,推动我国电力行业的稳定发展。特别是我国全学科技术积累,在很大程度上促进了我国电气工程自动化体系的提升,一次网架、设备终端及通信等基础条件得到进一步完善,因此馈线自愈技术得以迅速推广应用,并获得可观的效能收益。

一、10kV配电网自愈系统自动化控制技术应用意义与特点

(1)应用意义

社会经济和现代化科学技术的不断发展,为我国电气工程与自动化技术提供了基础保证,也促进了我国电力行业的高速发展。电气工程自动化控制技术的新时代发展,需要综合考虑跨专业知识的应用,特别是高新技术。当前广泛应用了计算机网络技术与信息化技术,有效实现电网的数字孪生,建立数字电网赋以自动化管理,有力推动技术迭代优化,助推电力行业的跨越发展。

(2)应用特点

第一,技术创新性。我国电力需求及行业发展,极大带动电力技术不断创新发展,其中自动化控制技术提升更为显著,馈线自愈是在原有技术上持续创新的产物。第二,功能融合性。自动化控制技术在电网自愈系统中的应用涉及到诸多领域,实现多种技术互为发展下的功能融合。第三,管理整体性。馈线自愈是实现配电网供电智能化与管理自动化的必由之路,体现了管理整体性。

二、10kV配电网自愈系统自动化技术实施原则

(1)实用性原则

要有效发挥其应有的价值和效果,需遵循实用性的原则,全面开展网架分析、因地制宜,抓好自动化终端有效布点,持续分割最大风险区,充分满足城市、郊区等不同地区的实用性需求,保证系统的平稳运行。

(2)全面性原则

在实施过程中涵盖多种技术知识,需要进行广泛技术综合性分析及研究,全面考虑一二次系统、设备通信等,从而使得配电网馈线自愈技术得以有效实施。

 (3) 控制性原则

为保证电力系统供电效率和质量全面提高这一目标,需融入操作性和合理性较强的技术模式,避免实施落地难。如结合实际网架,通过保留看门狗、新增分段自愈等方式,分步可控推动网架完善。

三、10kV配电网自愈系统自动化技术控制体系

(1)实现方式

馈线自动化指的是利用自动化装置或系统,监视配电线路或馈线的运行状况,及时发现线路故障,迅速诊断出故障区域并将其隔离,并快速恢复对非故障区域的供电。当前馈线自愈主要还是采用就地、集中、分布式等方式实现。

1.就地式,通过重合器-分段器互为配合,实现故障区域的隔离,不依赖主站控制,适用于不具备通信条件的区域实施。

2.集中式,增加了高级分析功能应用,通过对数据汇集后分析处理,判断故障区域,出具合理的控制决策方案并执行。整个故障处理、自动化动作过程,均为主站处理,所以也叫主站集中式自愈模式。

3.分布式,通过保护装置与智能终端的配合实现电网的分散控制,环网组内各开关智能终端对等式通信,但适用门槛较高,一般应用于核心供电区域及高可靠性示范区等。

而随着网架自动化需求的提升,增加了主站集中式及就地分布式配合的方式。

(2)控制形式

10kV配电网中经常使用的自动化控制软件是符合标准型与实用型配电网络的自动化系统,以SCADA为基础,覆盖全部配网设备,实现系统信息共享集成及综合利用,涵盖配网调度指挥全部业务流程。智能电网自愈系统中的自动控制软件按照以上方式进行组态配置具有一定的优势,当电网系统出现故障的时候,自动控制软件会应激性地控制馈线拓扑自动开环与闭环,进而实现对电网主站的保护。

四、主站集中式馈线自愈实际应用效能分析

广州电网是典型的主站集中式自愈模式,故障处理过程中,基本为主站系统自动处理。截取一定时间段馈线自愈启动情况加以分析,已投入自愈功能线路发生故障63次,自愈启动成功51次,启动失败12次,自愈动作成功率81.1%；线路故障影响配变总数2837台,通过自愈恢复配变数1211台,自愈复电成效42.7%。

(1)自愈动作成功率提升思考

通过对启动失败线路的分析,可归纳为以下3个原因：1、自愈功能事前已闭锁；2、站出线开关自愈启动信号缺失,自愈不满足启动条件；3、配电自动化三遥布点及终端缺陷（含设备缺陷及通信缺陷）,导致故障扩大范围或无法转供。

对应策略思考：1、加强日常自愈线路图模校核及挂摘牌工作管理,动态调整自愈功能投退,确保有效动作；2、主网侧设备问题需督促加以整改,特别是如新增高阻接地等保护方式,需考虑到配电线路侧终端保护是否能配合；3、持续完善网架规划,实现三遥布点加密,加快自动化终端消缺,确保终端可用。

(2)自愈复电成效提升思考

通过对自愈复电成效较低线路的分析,基本集中在配电自动化三遥布点及终端缺陷（含设备缺陷及通信缺陷）,导致故障扩大范围或无法转供。

对应策略思考：1、梳理馈线最大风险区,前置参与网架规划,实现三遥布点加密,转供点实际有效；2、加快自动化终端消缺,确保终端可用。

考虑到自愈投入应用前中期及一次网架未足够完善等可观原因,可认为当前已取得较大的成效,大大减轻了现场人员故障查找、后台调度遥控送电的工作量,也提高了快速复电及供电可靠性,随着网架三遥布点的不断完善,馈线自愈成效仍有较大的上升空间。

结语:

在电力行业中,为保证电力系统的安全可靠运行,进一步提升供电服务品质,实现配电自动化是电力系统发展的需求及必由之路,而馈线自愈作为个中核心,是配电网提高供电可靠性,减少供电损失直接有效的技术手段和重要保证,因此无论当下及未来,均是配网建设与改造的重点。综上所述,加强10kV配电网馈线自愈系统思考及应用,将有力保障配电网运行的安全性和可靠性,促进电力企业配电自动化现代化发展。

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