智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)分析

信息技術(shù)的創(chuàng)新及應(yīng)用時(shí)時(shí)刻刻影響著人們的生產(chǎn)生活，尤其是在全球化、現(xiàn)代化、城市化的多重建設(shè)中，各行各業(yè)的電力需求量隨之增強(qiáng)，與時(shí)俱進(jìn)的進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)也顯得尤為必要。正是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)運(yùn)行的較大影響，強(qiáng)化電力系統(tǒng)運(yùn)行的智能化可以提高現(xiàn)行電網(wǎng)運(yùn)行的安全性及可靠性，在能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)的應(yīng)用中，技術(shù)人員可以實(shí)現(xiàn)全天候的檢測(cè)及管理，這對(duì)于提高現(xiàn)行電力基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)用性十分有利。

        一、智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)
        配電、輸送電力是電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，這也是電力公司提升服務(wù)水平的重要階段，在電力市場(chǎng)需求持續(xù)加大的這一發(fā)展契機(jī)下，越來越多的電力企業(yè)開始加大電網(wǎng)建設(shè)的智能化轉(zhuǎn)變，旨在一次來優(yōu)化自身的綜合實(shí)力。智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)是在傳統(tǒng)電力技術(shù)的基礎(chǔ)上衍生出來的，它可以實(shí)現(xiàn)電力資源的合理分配及利用，具有較強(qiáng)的自我保護(hù)、恢復(fù)功能，無需人為操控即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行故障的處理及自我保護(hù)，這對(duì)于我國電力事業(yè)的發(fā)展極為有利。智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)可以提高配電網(wǎng)運(yùn)行的智能化，將配電網(wǎng)運(yùn)行中可能存在的故障進(jìn)行有效處理，且保障故障發(fā)生時(shí)電力系統(tǒng)保持運(yùn)行狀態(tài)，且不會(huì)對(duì)現(xiàn)行的電力設(shè)備造成過大的影響，實(shí)現(xiàn)不間斷的電力供應(yīng)及自我修復(fù)。
        智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)起源于國外，且經(jīng)歷了漫長的發(fā)展，隨著我國電力技術(shù)的不斷創(chuàng)新及發(fā)展，該技術(shù)也逐漸應(yīng)用到了一些大中型城市的建設(shè)中，且進(jìn)行了一些本土化的轉(zhuǎn)變及研究，為我國發(fā)達(dá)城市的建設(shè)提供了有利的支持。從我國電力事業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，能智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)在我國的應(yīng)用前景廣闊，在信息技術(shù)日益革新的今天，越來越多的技術(shù)人員意識(shí)到了電網(wǎng)建設(shè)智能化的重要性及必然性，很多新型的電力智能設(shè)備得到了研發(fā)及生產(chǎn)，這種發(fā)展現(xiàn)狀也為智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)的大范圍推廣及應(yīng)用奠定了較好的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)的電力故障排除中，停電現(xiàn)象較為常見，但是借助智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)的支持，電網(wǎng)故障檢修的可行性、效率、質(zhì)量、不良影響將得到有效控制，檢修中的停電幾率大大降低，可以為用戶營造良好的用電環(huán)境，自愈效果顯著。
        二、智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式
        1、運(yùn)行監(jiān)視方式
        該方式通過具有遠(yuǎn)傳功能的故障指示器終端或其他配電自動(dòng)化終端（一、二遙），將配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)及故障信號(hào)及時(shí)發(fā)回主站，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)監(jiān)視，并及時(shí)定位配電網(wǎng)絡(luò)故障?；诠收现甘酒鹘K端的運(yùn)行監(jiān)視方式是最常用的實(shí)現(xiàn)方式。故障指示器終端安裝在架空線、電力電纜上或安裝在箱式變電站、環(huán)網(wǎng)柜、電纜分支箱等電力設(shè)備中，通過檢測(cè)故障電流指示故障所在的出線、分支和區(qū)段，并通過配置的通信模塊將故障信息上傳至主站，從而迅速確定故障區(qū)段、分支及故障點(diǎn)，為電網(wǎng)自愈節(jié)省了大量的時(shí)間，如圖所示。

運(yùn)行監(jiān)視方式簡單易行，基本不需要對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行改造，對(duì)通信可靠性要求相對(duì)較低，主站只需具備SCADA和故障定位等基本功能，投資小。但該方式對(duì)故障隔離和供電恢復(fù)過程的時(shí)間影響較小，主要適用于供電可靠性要求不高、城市交通便利、人工隔離故障耗時(shí)不長的地區(qū)和線路。
        2、基于時(shí)序配合的就地控制方式
        該方式不依賴配電自動(dòng)化主站或配電子站，通過現(xiàn)場(chǎng)配電自動(dòng)化終端、保護(hù)裝置或自動(dòng)開關(guān)裝置相互時(shí)序邏輯配合，在配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，自行隔離故障區(qū)域，恢復(fù)非故障區(qū)域供電，并上報(bào)處理過程及結(jié)果。
        2.1實(shí)現(xiàn)方式
        基于時(shí)序配合的就地控制方式根據(jù)技術(shù)原理的不同可以分為2種實(shí)現(xiàn)方式：
        1）就地重合器方式。通過變電站出線開關(guān)與架空（或混合）線路配套的電流或電壓型開關(guān)成套設(shè)備間邏輯配合實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化。
        2）電流級(jí)差保護(hù)方式。通過變電站帶延時(shí)速斷保護(hù)的出口開關(guān)與分段斷路器或分支線路斷路器間電流保護(hù)配合實(shí)現(xiàn)。
        2.2故障處理時(shí)遵循的原則
        采用基于時(shí)序配合的就地控制方式實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障處理時(shí)通常遵循以下原則：
        1）變電站出線開關(guān)不跳或少跳，盡量使靠近電源側(cè)的開關(guān)少動(dòng)作。變電站出線開關(guān)跳閘，將影響出線供電的全部供電區(qū)域，停電面積最大。
        2）短路電流沒有流過的開關(guān)盡量不動(dòng)作，主干線故障時(shí)，支路分段開關(guān)和下游分段開關(guān)沒有短路電流流過，不應(yīng)讓其跳閘。
        2.3適用性
        基于時(shí)序配合的就地控制方式優(yōu)點(diǎn)是不需要配電自動(dòng)化主站、子站的參與，就地控制故障處理速度快，穩(wěn)定性相對(duì)較好。缺點(diǎn)是開關(guān)動(dòng)作次數(shù)多，無法對(duì)轉(zhuǎn)供方式優(yōu)化控制，停電影響區(qū)域大。該技術(shù)方式適用于供電可靠率要求相對(duì)較低區(qū)域的架空輸電線路，以及對(duì)于一些偏遠(yuǎn)的負(fù)荷分散且較少的區(qū)域，使用該種技術(shù)方式經(jīng)濟(jì)成本低。
        3、基于配電自動(dòng)化主站的集中控制方式
        集中控制方式分為全自動(dòng)方式和半自動(dòng)方式兩種。饋線故障發(fā)生時(shí)，由主站自動(dòng)計(jì)算并自動(dòng)實(shí)施遙控實(shí)現(xiàn)故障處理的方式稱為全自動(dòng)方式；饋線故障發(fā)生時(shí)，由主站自動(dòng)計(jì)算并由人工實(shí)施遙控實(shí)現(xiàn)故障處理的方式稱為半自動(dòng)方式。
        集中控制系統(tǒng)由配電終端、通信通道、配電子站（可選）和配電主站構(gòu)成。配電終端具備遙信、遙測(cè)和遙控的“三遙”功能，其對(duì)應(yīng)的一次開關(guān)應(yīng)配置電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。為保證通信的可靠性和遙控的成功率，通常采用光纖以太網(wǎng)的通信方式。配電主站應(yīng)至少配置SCADA和完整的饋線自動(dòng)化（FA）功能，當(dāng)采集信息滿足數(shù)量和精度的要求時(shí)，可結(jié)合實(shí)際發(fā)展需要，拓展潮流計(jì)算、狀態(tài)估計(jì)、合環(huán)校驗(yàn)等高級(jí)應(yīng)用功能。

上圖給出了主站集中控制式饋線自動(dòng)化的典型示例。當(dāng)在開關(guān)Q1和Q2之間發(fā)生故障F1（非單相這種基于通信的自愈控制方式以集中控制為核心，綜合了電流保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)終端（remoteterminalunit，RTU）遙控及重合閘功能，能夠快速切除故障，在幾秒到幾十秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障隔離，在幾十秒到幾分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)恢復(fù)供電。
        總結(jié)：能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)優(yōu)勢(shì)較多，通過自愈控制技術(shù)的應(yīng)用，電網(wǎng)運(yùn)行中的智能化程度將大大提高，在緊急情況下，該系統(tǒng)會(huì)自發(fā)的進(jìn)行保護(hù)及維修，降低電力故障的不利影響及出現(xiàn)幾率，為技術(shù)人員的檢修及搶修預(yù)留充足的時(shí)間。除此之外，在電網(wǎng)的日常運(yùn)行中，電網(wǎng)自愈控制技術(shù)也可以進(jìn)行多元化的選擇，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行中的安全，通過不同實(shí)現(xiàn)方式，能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)可以滿足不同環(huán)境下的使用需求，這對(duì)于我國電力事業(yè)的穩(wěn)定及發(fā)展具有較強(qiáng)的積極意義。