配电网线路故障快速自愈技术全解
智能配网故障自愈
智能配网故障自愈摘要:发展智能配电网的最终目标是实现配电网故障点的快速定位、自动隔离和自愈,从而达到缩小故障处理时间和停电时间的作用。
而自愈又是整个智能配电网的精髓所在,所以实现配电网的故障自愈控制是电网发展也更是社会发展的需求。
本文首先应用典型案例分析介绍了故障自愈处理的流程,接着针对从简单到复杂不同类型故障的处理策略进行详细探究,希望对于相关的工作人员具有参考与借鉴的意义。
关键词:智能电网; 自愈控制; 故障1.引言故障自愈所涵盖的内容很广泛,它不单单指配电网发生故障后能够自己进行处理,从过程上来讲,配电网故障自愈体现智能化在于两个方面,即:自我预防和自我恢复(愈合)。
实时的掌握电网运行状态,及时发现、快速诊断和消除故障隐患;不需要或仅需少量的人为干预,利用先进的保护、控制手段,出现故障后能够快速隔离故障、自我恢复,不影响非故障用户的正常供电或将对其影响降至最小,从而提升电网运行的可靠性。
2.故障自愈处理流程如果把整个配网故障自愈技术体系的实现分成三层,则依次为基础层、支撑层、应用层。
合理的网架结构及先进终端设备是实现智能配网故障自愈的基础层,覆盖整个配电网的信息交互是支撑整个配电网的网络支撑层,那么自愈处理策略的生成和实施就是最终的应用层。
本文故障自愈策略按图1所示流程来实现。
图1 自愈功能处理流程下面以一个典型故障为例,介绍配网自愈功能的处理流程。
如图2所示,S1,S2,S3为10kV出线断路器,具备自动跳闸功能,其余开关为站外开关(不具备跳闸功能)。
当发生A2到A3段线路故障时,有短路电流流经S1,A1,A2开关,由于S1开关具备跳闸功能,因此S1开关保护动作,开关跳闸。
1)故障启动:启动条件包含四种:分闸加保护、分闸加事故总、分合分、非正常分闸。
图2 自愈实例图本实例采用分闸加保护启动条件。
配电自动化主站检测到S1开关跳闸以及S1开关的保护动作信号满足启动条件,从而启动故障分析。
2)故障定位:系统通过对开关、保护信号的模型以及状态进行拓扑分析,进行故障定位。
配网自愈线路运行操作技术分析
配网自愈线路运行操作技术分析摘要:配电网馈线自动化是配电自动化系统的核心组成部分,馈线自愈功能是配电自动化的重要环节。
配网馈线自愈功能的调度运行管理,提升配电线路故障“三最”水平,即“最精准的定位、最小化的隔离、最大化的复电”,推进自愈实用化,推广自愈建设,结合本地区集约化后的配网调度业务安全、高效运转的需要,并实现每一组配网自愈的有效落地。
本文将通过对配网馈线自愈功能失败案例的分析,进而对配网自愈存在的问题、进行深入探讨和研究。
何为“自愈”?即在电网在正常运行时,能够及时发现、快速诊断、调整或消除的故障隐患;在故障时能否快速隔离故障、自我恢复、不影响用户正常供电或将影响降至最小的能力。
一、配电网自愈1.1配电网自愈“配网自愈”是指,在无需或仅需少量人为干预的前提下,利用自动化装置或系统,监视配电线路的运行状况,及时发现线路故障,诊断出故障区间并将故障区间隔离,自动恢复对非故障区间的供电。
配网自愈又可分为主站就地协同型自愈、主站与级差保护协同型自愈、主站与电压-时间/电流协同型自愈,此三种协同类型的自愈。
1.2主站就地协同型自愈主站就地协同型自愈是指利用已建成的就地型馈线自动化终端实现故障区域定位、故障区域隔离及故障上游恢复供电,利用配电自动化主站自愈功能实现故障上下游的最优供电恢复。
1.3主站与级差保护协同型自愈级差保护式主站协同模式是由配电终端就地跳闸快速完成故障上游隔离,并由主站完成故障下游的故障定位、隔离及非故障区段恢复。
1.4主站与电压-时间/电流协同型自愈电压-时间/电流式主站协同模式由配电终端就地完成故障定位及隔离,由主站完成非故障区段转供复电。
二、自愈线路现场实际相关应用在配网线路不停电工作带电作业时,根据现场工作安全要求的需要,申请退出主站自愈功能。
2.1自愈线路带电作业的自动化终端,或投入、退出、改变三遥自动化终端保护功能等带电作业,在工作前退出主站自愈功能;在工作后自愈变更流程完成前,主站自愈功能保持退出。
智能配电网故障自愈技术研究
智能配电网故障自愈技术研究智能配电网故障的复杂性给相关工作带来了很大难题,选择合理的故障处理策略尤为重要。
文章主要对故障自愈控制技术及其系统处理过程和相关策略进行分析和探讨,以期提高对智能配电网故障自愈技术的认识。
标签:智能配电网;故障自愈;处理流程;处理策略1 配电网故障自愈控制技术及处理流程1.1 故障自愈控制技术所谓故障自愈计数,即借助先进的保护和控制手段,实时掌握电网运行状态,能够及时发现、诊断和排除故障隐患,尽可能减少人为干预,最大限度降低对非鼓掌用户正常供电的影响,相关技术的推广,对保证电网运行稳定性和提高供电可靠性具有重要的意义。
概括来讲,故障自愈体现在两个方面,即自我预防和自我恢复,其中预防需要借助传感测量与仿真分析技术,恢复则需应用自动控制手段,这是配电网智能化的具体体现,能够从整体上提升电网的运行能力。
随着科技的进步以及数字设备的广泛应用,电力供应的可靠性备受社会关注,目前供电企业都在着力发展故障自愈技术,其目的在于提高供电的可靠性、电能质量以及降低线损率。
就国内配电网故障自愈控制技术发展状况来看,可将其分为就地控制技术和集中控制技术两大类,前者通过对重合器和分段器的重合控制来实现对故障的隔离,及时恢复供电,其中以电压电流型较为常见;后者是通过接收主站集中处理馈线终端的故障检测信息来对故障进行定位,远程操控恢复供电。
实践证明,与就地控制技术相比,集中控制技术的应用效果更为理想,其在确保系统正常供电的同时,能够在一定程度上缩短停电时间,国内更多应用的是集中控制技术来进行自愈。
1.2 故障自愈处理流程智能配电网故障自愈技术基础层、支撑层和应用层组成,并由此构成了统一的技术体系,其中基础层包括网架结构和先进终端设备,支撑层复杂管控整个配电网的信息交互,而最终自愈处理策略的生成以及后续实施则在应用层完成,其处理流程为:其一是故障启动,配电网自愈功能的启动需要具备四个条件,即分闸加保护、加事故总、分合分和非正常分闸;其二是故障定位,系统由开关、保护信号等构成,通过对这些内容所处状态进行拓扑分析,能够及时发现故障;其三是故障隔离,需要得出故障隔离最小区间,并在此基础上制定隔离方案;其四是故障恢复,系统通过能够自动别故障并选择优先级别进行自愈,给出最优恢复策略;其五是故障信息存储,主要用于记录用户的操作记录,如开关操作时间、操作结果等,当事故处理完毕后,完成故障处理后,系统会将相关信息存入到历史数据库,以备不时之需;其六是互动信息,系统会通过语音告警等手段告警,重点对故障区域进行着色显示,以便于故障处理。
配电网故障自愈与发展方向探索
配电网故障自愈与发展方向探索摘要:配电网故障自愈是未来智能配电网发展的主要趋势,同时也是智能配电网发展过程中最为重要的表现内容之一。
由于配电网直接面向终端用户的重要特性,用户种类以及用电需求多样化决定了整个配电网的多样性与复杂性。
因此,配电网故障自愈的覆盖程度与相应的自愈控制技术成为配电网持续、可靠供电最为关键的技术条件,在配电网发生相关故障时,能通过自愈控制对配电网中存在的永久故障进行快速定位、诊断、隔离,并且能够使得非故障设备及相关用户快速恢复供电。
关键词:配电网故障自愈发展方向一、配电网的网架及故障特点1.1配电网表现的主要特点配电网作为电能直接向用户输送的末端载体,在配电网的具体网架结构上必然存在依据用电的不同数量、不同负载、不同性质、不同需求所导致的供电的重要程度的不同,比如政府、医院、学校、精密设备生产企业等等一些特殊或重要的用户。
因此网架结构也有所不同,但不管是怎样形式的配电网结构,大多都是以开关、源点、馈线末梢三个部分组合而成,进而在结构之上,形成最为常见的树状、辐射状以及环状网这三种不同的表现形式。
用户所表现的多样性、配电网所表现的复杂性对于配电网的结构不是单一的体系结构,一般来说,配电网极具复杂的负载以及分支。
作为直接面向用户的配电网,也是进一步保证整个电网供电质量最为关节的环节,还具有以下几个方面的特点:首先,影响到大片用户停电的时候,大都是因为配电某些设备出现了问题,所以配电系统设备环节故障(自身设备故障或外力破坏)是导致大面积用户停电的重要原因所在;其次,配电网目前所用的保护控制等装置大都比较简单,但故障发生几率又远大于主网设备,所以在配电网中不管哪一处发生的故障都要求继保装置正确动作;最后,由于配电网与城市和农村紧密不可分,随着社会的不断发展与进步,受到市政建设、负荷发展等影响导致配电网网络结构以及配电设备上的变化相对更加频繁。
1.2配电网故障特点从电网调度的专业角度而言,配电网常规的故障大致分为相间短路故障与单相接地故障,故障的特点大致如下:其一,随着电网的发展与不断升级改造,配电网设备的新旧交替只能随设备生命周期逐步实现,促使整个配电网系统当中展现出更多新旧不一的设备,由此构建形成了一种设备、型号、技术等多样化的混合配电网的模式,这种混合电路所表现出来的复杂性导致传统的故障定位方法仍有相当大的用武之地;其二,在配电网当中,电缆敷设具有极强的复杂性特点,比如电缆敷设的走向、深度等等,进而促使电缆故障的定位难度增大,也容易造成定位过程中出现伪故障点;其三,虽然整个配电网引起的故障原因相对比较多,但是在这些故障类型当中单相接地、相间短路的出现频率最高且影响更直接;其四,配电网是直接面向用户的,所以整个负荷情况相对较为复杂,进而导致了负荷侧不具备数据采集的相应条件;其五,随着新型能源的不断发展,其融入配电网后进而引发了一些新的问题,这些新问题也有待进一步解决完善;其六,与传统的输电线路进行比较,整个配电网所表现的线路相对而言都比较短,由于直接面对用户失压,所以对后期故障排查的要求也会相对较高。
面向5G通信技术的配电网故障自愈技术
面向5G通信技术的配电网故障自愈技术摘要:随着现代化技术水平的不断提高,越来越多智能化的用电设备出现在人们的生活中,给人们的工作和生活带来了更多的便利。
但是用电器数量与种类的增加给电网的建设提出了更高的要求,尤其是对电网故障的处理,要求速度更快,精准度更高。
5G通信网络的推广与应用,正好能够满足故障自愈的要求,减少大面积停电问题发生的概率,快速消除电网安全隐患。
本文主要介绍了5G通信技术中配电网故障自愈技术的特点、实现方式以及技术支持,希望给相关的工作人员提供一些参考意见。
关键词:5G通信技术;配电网;故障自愈配电网故障自愈是指电力系统在运行过程中,通过对配电网自动化信息分析,可以精准地发现和隔离故障设备,对于已经发生的故障问题能够立即报警,并自动采取对应的解决措施,恢复非故障区域的电力供应,缩小停电范围,避免出现大规模停电。
我国在智能电网建设方面,对于故障自愈功能的研究已经取得了一定的成绩,再加上5G通信技术的应用,使故障诊断的精准度更高,速度也更快,不断突破极限,给人们带来更加安全稳定的电能。
1.配电网故障自愈技术的特点和种类1.1配电网故障自愈技术的特点配电网故障自愈技术在智能电网中已经有所实现,是将各种配电技术进行集成和交融,充分发挥出自身的作用。
自愈技术的特点主要有以下几个方面:(1)自动化程度更高,故障自愈是对整个电网体系运行状态的在线监测,同时还能精准的对其进行评价,确诊故障的所在,并自动消除故障风险,使电网恢复正常的运行。
整个过程都是系统自动进行控制,完全不需要人工进行干涉,因此节约了大量的人力和物力,减少电网的运行成本。
(2)信息化程度更强,故障自愈技术能够将电网运行的状态信息进行实时采集上送,帮助技术人员更迅速和直观地了解到电网的状况,然后根据实际情况进行调度。
(3)安全性更高,故障自愈技术可以将电网运行中出现的危险因素进行隔离,自动阻隔问题,避免风险扩大化,降低安全事故发生的概率。
浅析智能配电网故障自愈控制技术
浅析智能配电网故障自愈控制技术文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)浅析智能配电网故障自愈控制技术李兰哲(广东电网公司深圳供电局广东省深圳市518106)摘要:智能配电网是智能电网的重要组成部分,自愈控制作为智能配电网的“免疫系统”,是保证智能配电网实现智能化运行的重要环节。
本文通过介绍智能配电网自愈控制技术的特点、类型、支撑技术等,分析研究应用智能配电网自愈控制技术将使电网降低故障停电概率,提升供电质量。
特别是在较为恶劣的电网环境中,配电网将充分发挥它的主动预防、自我恢复地能力,快速而准确地隔离故障区域,优先保障人民群众的生活用电。
关键词:智能配电网故障自愈控制0引言进入本世纪,伴随着社会的进步,节能减排、绿色能源、可持续发展已成为我们追求的目标,也成为电力行业实现转型发展的核心驱动力。
目前,智能电网已经逐渐成为世界各国电力行业应对未来挑战的正确选择。
智能电网的特点是能够实现电力系统安全稳定、优质可靠、经济环保的目标,具有优化电网结构、融合设备差异、分布式供电、主动预警缺陷、故障自愈等功能。
智能配电网在整个智能电网系统中承担着衔接主网供电端与用户受电测的重要任务。
智能配电网有助于提高电网供电可靠性、系统运行效率以及终端电能质量;有助于实现分布式发电、储能与微网的并网与优化运行,实现高效互动的需求侧管理;有助于结合先进的现代管理理念,构建集成与优化的配电资产运行、维护与管理系统。
智能配电网与传统配电网相比,具有更为合理、坚强的网络结构,并具有更强的“免疫力”,能够有效抵御设备异常、自然灾害及外力破坏等突发事件给电力系统造成的破坏作用,而且具有强大的“自愈”能力,快速恢复正常运行。
所以说,自愈控制是智能配电网的“免疫系统”。
1智能配电网自愈控制技术的概述构建智能配电网是为了实现电力系统运行安全稳定、优质可靠、经济环保的需要。
深入发展具有优化结构、融合差异、协调预警、分布供电、故障自愈、互动交流等功能的智能配电网,对实施可持续供电战略有着极其重要的意义。
配电网故障快速自愈的一种新算法
息。
3 ) 设 备 向相邻 设 备发 出故 障信 息 。 同时 设备 根 据 本地故 障 信息 和相 邻故 障信 息 ,确 定故 障位 置 。 向本 设备 的各 个 开关 发送 故 障位置 信息 。
4 ) 开关 根 据故 障位 置信 息 , 结 合 自身 的状 态信 息, 发 出跳 闸命 令 。
5 ) 发 出跳 闸命 令 后, 在 检测 到 开关 断 开 的情 况 下. 向设备 发 出开关 跳 闸成 功信 息 。 6 ) 设备 根 据开关 跳 闸成 功 信息 , 及 相邻 设 备开
关 跳 闸成功 信 息 , 即 向系统播 报 隔离 成功 信息 。
( 2 ) 进线 开关 过流 : g 2 = l ; 进线 开关 无流 : g 2 = 0
式下 , 故障 时 均会 对部 分 用 户造 成 短 时 间的停 电, 提 出 了实现 智 能配 电 网模 式 下 的故 障 快速 自愈 新算 法。 P S C A D 仿 真表 明该算 法快速 可 靠。
【 关键词 】 配电网 自 愈 故障定位 【 中图分类号 】 T M 7 1 1 【 文献标识码 】 A
1 自愈 算 法 思 路
1 . 1 信 息分 类
送 电设备 , 下一 级则 为受 电设 备 。进 线 开关 为环 网
柜 中 的进线 开 关 , 如图1 中 的B 1 1 : 出线 开 关指 主干 线 的 出线 开关 , 如 图1 中的B 2 2 : 负荷 出线 开关 为 支
首先 将 信息 按 照 层次 , 分 为开 关 信 息 , 设 备信
曲异港 冯 业峰
陈 正
1. 山东理 工 大学 电气 与 电子 工程 学 院 山东 淄博 2 5 5 0 4 9 ; 2. 西藏 电力 有 限公 司调 度控 制 中心 西藏 拉 萨 8 5 0 0 0 0
配电网自愈技术分析
—354—技术改造引言:智能电网一定要具备自愈技术,而且还要有一定的可靠性,要对于优化管理方面也要有一定的独特见解,并且还要与客户进行友好沟通,要有一定的电源接入特点。
由于配电网直接面向客户,它的自愈技术会直接影响到供电的质量问题,如自愈效果差,还会破坏与客户之间的沟通关系,因此深入了解配电网在发生故障时的自愈关键技术是具有重要意义。
随着现代经济社会的不断进步和发展,一旦停电这造成的经济损失是不可估量的,它的影响也会越来越大,所以因此对供电可靠性的要求越来越高。
目前,我国的供电可靠性与国际先进水平相比还有较大差距,因此,需有对技术进行分析。
一、配电网自愈技术的概念电网自愈的概念最早是国外的一种自愈系统,它是一种复杂的互动系统,同时也是联合研究出来的一种计划;或者说是需要少量人工的情况下,并且利用先进的技术手段和监控手段,对电网运行状态进行在线自愈,或者诊断和评估;它的目的是为了及时发现并快速调整,消除电网故障的安全隐患:在故障发生的过程当中,可以通过自愈技术进行智能的自动降低故障影响的程度;他就好像人体的免疫系统一样,自愈可以让配电网能够有抵御外界故障的能力,并且可以环节内部的危害,以此去保证电网的安全稳定运行和供电质量,在此过程中相关的技术人员可以通过此项技术减少客户与电力系统工作人员之间的矛盾,降低矛盾发生的概率,从而去完善配电网的自愈技术工程建设[1]。
二、配电网保护的发展现状继电保护的作用就是隔离故障区域切除故障元件,是配电网故障自愈技术的重要内容;目前配电网所采用的电流保护技术是三段式的,与熔断器的保护是一致的,闭环运行配电环网是有大型分布式电源的,联络线也是分布式的,电源的高度与配电线路是有一定差距的,配电线路采用电流差动保护。
电流保护可以通过动作与时间的二者之间的配合去实现保护动作的选择性;但是配电线路是非常短的,根据地点的不同,配电线路的电流短路差距是不同的,但是差别不大;上下级电流保护之间的动作很难进行一系列的配合,只能靠时间来进行配合,去实现保护的选择性;因此给保护动作带来了延时时长,这也导致了短路电流与电压之间的时差问题,加重了对配电设备的一系列危害,对于敏感负荷来说也是有一定危害在里面的,同时也给上级电网保护的整定带来困难。
配网故障自诊自愈新原理与新方法研究
配网故障自诊自愈新原理与新方法研究摘要:配网故障抢修一体化调度系统的建设能够有效的提升配网故障的抢修效率,使配网故障引发的损失降到最低。
提高配网故障快速复电效率,不仅是供电企业的问题也是整体社会效益的体现。
在配网故障抢修的过程中,配网故障抢修一体化调度系统能够科学合理的调度抢修人员,实现资源的最大化利用,有效的缩短了抢修的时间,提高了抢修的技术含量,为电力系统的稳定运行以及社会经济的发展提供了有力的保障。
关键字:配网故障;新方法;自诊自愈1配电故障诊断方法1.1 故障电流法故障电流法是以图论为基础,根据配电网的拓扑模型进行故障诊断。
其基本原理是根据配电网络的结构写出网络描述矩阵和根据故障信号写出配电网络故障信息矩阵,进而由网络描述矩阵和故障信息矩阵相乘后得到一个描述矩阵,随后对描述矩阵进行规格化处理,得到故障判断矩阵,当发生故障时,依据故障判断矩阵进行故障判别和定位。
该方法依据系统潮流的变化来判断的,当发生故障时,系统的结果和参数变化,使得潮流的计算和分析处理耗时较长,会影响诊断和恢复处理速度,难以达到理想的效果。
1.2 专家系统法专家系统是利用计算机技术将相关领域的理论知识和专家的经验知识融合在一起,通过数据库、知识库、推理机、人机接口、解释程序和知识获取程序的有机连接,达到具备解决专业领域问题的能力。
专家系统在配电网故障诊断中的典型应用是基于生产式规则的系统,它把保护、断路器的动作逻辑以及运行人员的诊断经验用规则表示出了,形成故障诊断专家系统的知识库,通过查找知识库对报警信息进行推理,获得诊断结论。
专家系统虽然能够有效模拟故障诊断专家完成故障诊断,但是在实际应用中存在知识库建立困难、校核和维护困难、容错能力差等局限性,容易造成诊断错误。
1.3 人工神经网络法人工神经网络是模拟人类神经系统传输、处理信息过程的理论化数学模型,是一种大规模并行分布处理系统。
它的最大特点是采用神经元及它们之间的有向权重连接来隐含处理问题的知识,具有很强的自学习能力,在学习完成之后,还具有一定的泛化能力和容错能力,即使输入信号带有一定的干扰噪声,仍能给出正确的输出结果。
配电线路单相接地故障的自愈策略
配电线路单相接地故障的自愈策略摘要:随着时代的发展,我国大部分中低压配电网工程建设,都是采用小电流接地方式。
然而,小电流接地系统在运行过程中,一旦产生单相永久接地问题,将会使配电网系统发生故障。
因此,合理应用单相接地故障定位技术,不仅能够促进电网设备安全运行,提高供电企业经济效益,同时还能减轻工作人员劳动强度。
关键词:配电线路;单相接地;故障;自愈策略引言为了确保配电线路单相接地安全性,及时对出现故障设备以及装置,进行检测,及时对故障进行隔离和维护。
此外,也可以引进自动化技术,落实自动诊断和修复,强化整个输电线路运行效果,保证供电安全性和稳定性。
1配电线路单相接地故障1.1故障检测方案故障检测方案制定,要立足实际,结合实际情况及时优化和调整,明确检测重点,保证检测方案合理性,有序对不同影响故障因素进行检测,强化故障检测效果。
输配电线路若是存在单相接地问题,出现单相接地的故障,则将对接地机箱的电压带来较大影响,导致电压值不断降低,对设备运行安全性带来不良影响。
因此,在故障检测期间,要优先对电压以及电气量进行检测分析,判断电压以及电气量数值是否最佳。
因为电压以及电气量数值对整个系统运行会带来较大影响,因此,故障检测中此项作业较为关键,必须放在重点。
其次,故障检测方案中也要对电压互感三角的侧压值及时进行检测,如果配电线路单相接地出现故障,则三角侧电压将不断升高。
反之,若是线路处于安全运行状态,则不会出现电压值不断升高现象。
1.2单相接地故障配电线路的实际施工中需要注意线路周围的绝缘设置,这是保障配电线路稳定、高效运行的重要基础,若线路周围的绝缘层遭到破坏将会影响其绝缘性能,而且可能会使线路出现单相接地故障,这一故障会有较高的危险性,如导致大面积停电、爆炸等,甚至会导致比较严重的安全问题。
从实际调查分析来看,大多数单相接地故障与绝缘层老化有关。
绝缘层需要定期更换,若未能够定期更换也会导致老化而形成单相接地故障隐患。
简谈配网自愈控制技术及其应用
简谈配网自愈控制技术及其应用摘要:配电网是电力系统的关键组成部分,承担着电力系统中将电能传输至电力用户的责任,同时将电力系统主网和电力用户联系在一起。
当前配电网的运行方式复杂化日益加剧以及自动化率不断提升,进一步发展与应用配网自愈控制技术以保证高要求的供电可靠性迫在眉睫。
本文以广东某地区配电网为研究对象,论述配网自愈控制技术研究及实例分析。
关键词:配电网;运行方式;自愈;供电可靠性1 引言配网自愈是作为智能电网最主要的特征,其利用自动化终端和配电主站监视配电线路的运行状况,及时发现线路故障并诊断故障区域,同时实现故障区域的自我隔离和非故障区域的自我恢复。
配网自愈建设应综合考虑配电线路、通信网路和开关设备等情况,充分考虑实用性、可靠性、经济性、先进性,合理选择相应的自愈类型。
配网线路上在发生故障时利用合理的自愈类型可以快速、准确地实现故障定位、故障隔离及恢复非故障区域供电,继而减少停电区段及停电时间。
随着配网环网率、自动化率的提高,又有配网自愈动作最大化的要求,在提升配网自愈控制技术的同时也要注重于配网自愈功能管理的规范性,这样才能不断提高供电可靠性、改善供电质量、提升电网运营效率。
2 配网自愈控制技术概述配网自愈控制技术类型可分为就地自愈与主站自愈:就地自愈:即通过自动化终端的保护配合、时序配合或相互通信,实现就地隔离故障以及恢复非故障区域供电。
根据现场自动化设备投入的就地逻辑种类可分为级差保护式、电压-时间/电流式、智能分布式。
该自愈类型的优点体现在能够快速地实现故障定位和隔离;但其缺点是在恢复非故障区域供电时,由于其不能掌握对侧线路的负荷情况,在转供电时可能会发生过载甚至导致二次故障发生,扩大停电范围。
主站自愈:对于主站自愈,根据主站与就地的协同程度,又可分为主站集中型和主站就地协同型。
其中,主站自愈判断故障区域上游边界原则为:距离故障最近的一个有保护信号(一般是过流、零序告警等)的开关;判断故障区域下游边界原则为:距离故障最近的一个没有保护信号的开关。
智能配电网故障自愈技术分析
智能配电网故障自愈技术分析:我国社会经济的不断发展,人们生活水平的提升以及工农业生产的不断进步,在很大程度上增加了能源的需求量。
现阶段,发展智能电网,是适应当前社会对于全球能源、气候以及可持续发展等各方面要求而提出的一项重要解决方案,在未来电网发展期间有着相当重要的作用。
在智能电网中,智能配电网是其重要的组成部分,故障自愈技术的有效应用能够使配电网故障自我预防与修复的能力得以切实提升。
在本文中,首先对智能配电网故障自愈技术的类型进行了简要概述,并在此基础上,对其自愈技术流程以及具体应用进行了研究与探讨,仅供同行借鉴与参考。
标签::智能配电网;故障自愈技术;应用1.引言我国经济发展水平的不断提升,在很大程度上促进了配电网建设规模的扩大。
对于配电网而言,其是直接面向用户供电的。
在实际运行期间,倘若配电网存在问题,将能够影响到整体供电的质量,并对用电用户的切身体验产生直接性影响。
对此,人们在配电网质量方面提出了更高的要求。
在此背景之下,应用故障自愈技术,能够实现配电网基于故障的自我预防与修复,最大限度评估智能配电实际运行期间产生的实时数据,自我检测与隔离相关的故障问题,从而实现供电的快速性,提升供电稳定性。
2.智能配电网自愈技术的类型2.1紧急控制在配电网中,当有紧急故障发生之后,为了能够使供电的持续性得以保证,因此,采取了一系列的措施,譬如,隔离故障设备、对负荷进行切断、确定电源、主动解列等来使系统能够恢复常态,使系统的可靠、稳定运行得以确保。
2.2恢复控制在系统有故障发生的时候,为了能够使配电网运行正常性得以保证,应该对故障设备进行准确隔离,采取有效措施恢复电网系统,同时,为了保证供电快速性,应该对供电的最佳路径进行选取。
在网络中,并入电网系统中的孤岛运行区域,实现供电的快速性,使电网运行稳定性得以保证。
2.3孤岛控制在供电系统中,倘若无法实现工作的马上恢复,则需要从系统中将一个或者是多个孤岛进行解列,使其能够独立运行,切实控制好孤岛,使电压及功率能够在正常的范围内,在孤岛重新并网前实现供电正常性,使整个系统的运行正常性得以确保。
配电线路故障自愈控制技术的研究分析_2
配电线路故障自愈控制技术的研究分析发布时间:2022-09-22T09:25:22.590Z 来源:《工程建设标准化》2022年第5月10期作者:王文娟[导读] 配电网负荷开关通过与分界开关控制装置的配合,能快速故障定位、快速故障隔离,及时恢复非故障区域的供电,尽可能的减少停电时间和停电面积,提高供电可靠性。
王文娟新疆旷宇项目管理有限公司新疆乌鲁木齐830000摘要:配电网负荷开关通过与分界开关控制装置的配合,能快速故障定位、快速故障隔离,及时恢复非故障区域的供电,尽可能的减少停电时间和停电面积,提高供电可靠性。
配网自动化自愈:即馈线自动化,主要指馈线故障自动定位、自动隔离和非故障区自动恢复供电。
馈电线路自动化是配网系统自动化的一个重要组成部分。
馈电线路自动化是指变电站馈线电路开关以后,用户表计以前,馈电线路网络上的各种测量控制装置。
当馈电线路故障引起停电时,尽快判断、隔离故障区域,恢复对非故障区域的供电,是配网自动化的一项重要任务。
关键词:配电线路;故障自愈控制技术引言自愈是智能配电网区别于传统配电网的显著特征,为提高各项自愈技术实用化水平,需要准确掌握智能配电网整体免疫力水平。
因此,借鉴人体免疫系统机理,提出了智能配电网免疫系统,包括免疫耐受、免疫自稳、免疫识别、免疫应答和免疫恢复5类功能,在此基础上,提出了基于改进层次分析法与逼近理想解距离法相结合的智能配电网免疫力评估模型构建方法,并构建了智能配电网免疫力评估指标体系以及智能配电网免疫力评估模型。
此评估模型能够全面且多层次地考虑影响智能配电网免疫力强弱的各类因素,在实际应用中为智能配电网精细化运维检修和管理提供理论参考。
1基于分层多代理的配电网故障自愈恢复系统配电网中输电线路故障一般可分为暂态故障和永久故障两种,其中暂态故障可通过重合闸消除,而永久故障则需切断断路器来隔离故障,使故障在用户端发生大范围的中断现象,等待检修会造成严重的经济损失。
配电网故障自愈控制机理研究
配电网故障自愈控制机理研究摘要:我国经济的快速增长和人民生活水平的提高对配电网供电可靠性和安全性提出了更高的要求:希望在故障发生后快速将故障隔离在最小范围并恢复受影响的健全区域供电。
本文笔者结合自身工作实践经验阐述了配电网故障自愈控制机理,以供参考。
关键词:智能电网,电网故障“自愈”控制Abstract: China’s rapid economic growth and the improvement of people’s living standard for distribution network power supply reliability and safety put forward higher request: hope in failure will quickly after failure isolation in the least scope and restore the affected area of sound power supply. This paper based on their own work practice experience expounds the power distribution network fault from the control mechanism for your reference.Keywords: intelligent power grid, power grid failure “self-healing” control前言我国近年来城乡电网改造与建设取得了长足进步,配电网规模持续增长,网架结构进一步改善,配电网供电能力得到提升,配电自动化技术取得了长足的进步,配电自动化和配电管理系统得到了初步应用,对于提高供电可靠性奠定了良好的基础。
智能电网是我国电网的发展趋势,智能电网的目标是实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全,“自愈”是智能电网最重要的特征,“自愈”电网需要在发生故障后,切除故障元件并且在很少或不用人为干预的情况下迅速恢复受影响的健全区域供电,从而几乎不中断对用户的供电服务。
配电网故障快速自愈的一种新算法
电力科技2016年11期︱171︱配电网故障快速自愈的一种新算法陈子程广东电网有限责任公司茂名供电局,广东 茂名 525000摘要:文章首先介绍了新自愈算法的新思路,进而具体详细的分析了设备及开关信息编码。
关键词:新算法;配电网故障;快速自愈;思路中图分类号:TM727 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2016)11-0171-01对于我国的电力系统中的配电网而言,其直接面向于电力用户,因此对于电气企业而言,要保障供电的稳定、安全,就必须保障在电网运作中关键环节的配电网运作正常。
在电网运作中自愈功能指的是在配电网出现故障时,可以自行进行诊断和恢复,是保障电网运作稳定可靠的一类关键性技术,同时也是未来的电网智能化研究的重点所在。
在此背景下,文章围绕配电网故障快速自愈为中心,分两部分对文章提出的配电网故障快速自愈新算法展开了细致的分析探讨,旨在提供一些配电网故障快速自愈方面的理论参考,以下是具体内容。
1 自愈算法思路 1.1 信息分类 在自愈信息思路介绍之前实现需要对电网运作的信息进行分类,根据电网信息的层次不同可以将其划分开关信息、系统信息、设备信息三种。
其中开关信息主要包括开关的运作状态信息、故障信息以及开关的合闸命令信息和跳闸的命令信息;系统信息主要指的是在电网中各个FTU 所发布的隔离成功信息;设备信息,主要包括设备的故障信息、设备状态信息、设备故障位置的识别信息、相邻设备故障信息以及相邻设备的跳闸信息和设备跳闸信息[1]。
1.2 设备和开关定义 在配电网系统中主要的设备又被称作指环网柜。
在该设备的首段设备指的是直接和变电站出线相连接的环网柜,末端设备为连接开关的环网柜,中间部分为中间设备。
在首段断路器部分,其上一级设备为送电设备,下一级则为受电设备。
在开关部分主要分为进线开关、出线开关以及负荷出线开关、联络开关四种,受于篇幅所限此处不展开谈论。
1.3 自愈算法原理 配电网新自愈算法其原理可以从以下几个环节进行剖析。
配电自动化新技术 第十章 智能配电网自愈控制技术
• 若发生电网连锁停电或瘫痪,意味着电网自愈控制失败。
2.原则
在控制逻辑和结构设计上,自愈控制坚持以下原则: (1) 分布自治原则。满足电网的广域性、及时性要求。 (2) 广域协调原则。电网安全的全局性与控制手段的局部性之间 的协调。 (3) 工况适应原则。控制方案要适应工况变化,以测量为基础, 要求工况评价与控制方案具有智能性。
(2) 脆弱状态:若发生故障,即使保护和控制装置的局部功能执行, 电网也将失去负荷的状态。 (3) 故障状态:故障正在发生的状态。 (4) 故障后状态:故障后达到的平衡状态,其中电网瘫痪是极端恶化 的故障后状态。
(5) 优化状态:具有更大安全裕度的正常状态。
• 智能配电网的自愈控制包括四种基本控制:
该方法首先定义电网电压、电流、功 率、频率的相关状态函数 f (U,I, P, Q, f), 然后分别设定在紧急状态、恢复状态、 异常状态、警戒状态下的状态函数范围 限制 fex、fre、f se、fcr;再根据电网数据采集 量将计算出的状态函数与系统状态函数 的设定值比较,确定电网的运行状态,采 取相应的控制手段,使城市配电网从现 在状态向一种更好的运行状态转移。
第 10 章
智能配电网 自愈控制技术
10.1 自愈控制技术概述
一、配电网自愈技术基本概念
• 电网的自愈(Self Healing)是指在无需或少需 人为干预的情况下,利用先进监控手段对电 网的运行状态进行连续的在线自我评估,并 采取预防性的控制手段,及时发现、快速诊 断、快速调整或消除故障隐患;在故障发生 时能及时隔离故障、自我恢复,实现快速复 电。
间过长
紧急状态
电力系统配电网自愈技术及评估方法
电力系统配电网自愈技术及评估方法【摘要】本文对实现配电网自愈的关键技术进行了简单介绍,对几种配电网接线方式的自愈性进行了分析,最后介绍了基于节点收缩法的配电网自愈能力评估方法。
【关键词】配电网;自愈控制;评估方法前言自愈功能是智能电网的特征之一。
世界各国对智能电网研究的侧重点不同。
美国主要通过通信技术、分布式电源并网技术的运用来提高电网的可靠性;欧洲国家比较重视分布式电源并网技术的研究和运用;我国提出的智能电网是以特高压电网为骨干的网架结构,集成信息技术、决策支持技术、自动控制技术,适应各类电源与用电设施的接入与退出,能与用户进行友好交互,具有系统自愈能力,显著提高系统的可靠性和运行效率。
电网自愈控制使得系统能不间断供电,避免故障发生,若发生了故障,故障后不丢失负荷且可以抵御下一次故障的冲击。
1 配电网自愈的关键技术概述配电网自愈技术建立在智能电网灵活运行方式的基础上,完成主动解列、灵活分区,实现自适应的分布控制,需要智能硬件装置以及相关软件系统的协调控制来实现,涉及继电保护控制、自动控制装置、计算机软硬件以及应用数学等多个领域,实现对系统实时或超时的监测。
配电网自愈包括以下几个主要方面:(1)坚强灵活的电网物理结构,灵活的配电网结构能根据实际运行情况提供多条供电路径。
正常情况下通过网络的优化以平衡负荷、减少网损;故障后通过网络快速重构将故障快速隔离和恢复。
(2)智能馈线自动化系统。
智能馈线自动化技术实现对整个网络的监控和操作,要求开关装置等设备具有良好的选择性和“四遥”功能,能自动识别、检测故障。
(3)可靠的通信网络。
提高系统输电、配电和用电效率必须要有高效、实时、可靠的网络来进行信息的交互,由智能调配中心进行统一控制。
配电网可以通过网络通信进行自我检测,对潮流进行重新分配缩小故障范围。
(4)监测系统和软件处理系统。
强大的监测能力和快速仿真能力的软件处理系统是实现配电网自愈的关键。
监测系统实时地对电力设备进行监测和诊断,仿真软件根据实时的系统数据对系统状态做出仿真,预测电网状态。
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1
什么是配电线路故障自愈?
什么是配电线路故障自愈?
指不需要或仅需少量的人为干预,利用先进的保护、控 制手段,出现故障后能够快速隔离故障、自我恢复,不 影响非故障用户的正常供电或将对其影响降至最小。
2
目前故障自愈的控制技术
就地控制技术
利用重合器与分段器的配合,进行顺序重合控制,实现故 障隔离与恢复供电。 有电压型、电流型、电压电流型三种型式 不需要通信条件,投资小,易于实施。
电源1 QF1 Relay 控制主站 F QF2 Q42 Relay R M U 4 电源2 Q11 Q12 R M U 1 Q21 Q22 R M U 2 Q31 Q32 R M U 3 Q41
CP PZK-360H PZK-360H PZK-360H PZK-360H
光纤工业以太网
13
快速故障自愈技术
8
关键技术
故障自愈的通用控制方法
研究能够适应不同的配电网络、不同的运行状态(开环、 闭环)的控制算法。 研究智能终端的自适应、自组织与扩展技术,实现协同控 制,提高控制响应速度。
9
基于分布式智能的故障自愈实现模式
模式1
快速故障自愈
模式2
无缝故障自愈
10
基于分布式智能的快速故障自愈技术
11
快速故障自愈技术
工作原理
F点故障,在出口保护(Relay)跳闸后,检测到故障电流的FTU发 起通信,向相邻的FTU请求相邻开关的故障检测信息。 通过交换信息,确认故障点前FTU检测到故障信息,而故障点后的 FTU没有检测到故障信息,从而确定故障点。 FTU控制故障点两侧的开关分闸,在相互确认后发出“故障隔离成 功”的消息;出口保护(Relay)和联络开关FTU在收到“故障隔离 成功” 消息后,分别控制出口开关与联络开关合闸,恢复故障区段 两侧供电。 故障处理完成,通过通信处理机(CP)将故障处理信息上报主站。
3
目前故障自愈的控制技术
集中控制技术
由控制主站集中处理馈线 终端(FTU)的故障检测 信息进行故障定位,遥控 实现隔离故障与非故障区 段恢复供电。 能够提高系统供电可靠性, 在一定程度上缩短停电时 间。
终端
主站
WAN
LAN
柱上开关
环网柜
DFACTS
DER
4
存在的问题
就地控制方式
多次重合到永久故障上,对系统多次冲击,造成电压骤降,且不能用 于电缆线路。 需要多次重合,故障隔离和供电恢复时间长,停电时间较长。
集中控制方式
利用主站判断故障位置、隔离故障,响应时间长,供电恢复时间在分 钟级。
两种方式均无法避免短时停电,且供电恢复时间长,不能满 足对供电质量要求高的特殊行业用户的要求。
比如半导体制造、PLC控制、电力电子控制敏感设备用户,哪怕是短 时的停电都会给敏感用户带来大量的经济损失。
5
解决问题的思路
通过智能终端之间的对等通信,交换信息,采用分 布式智能控制决策,不需要主站参与,实现配电线 路的故障快功能、开放式 智能配电终端平台
硬件设计模块化,易 于扩展。 软件设计分层化,数 据与应用分离,提供 应用程序接口(API), 支持各种保护控制应 用程序的即插即用。 支持IP通信,支持终端 间对等通信。
主进程(系统初始化、参数库、系统维护)
应 用 软 件
分布式智能控制 计划孤岛控制 小电流接地检测
相量测量 继电保护 短路故障检测
其他应用 故障隔离与供电 SCADA测量
自定义用户标准接口 (API) SQlite 数据库 Linux 操作系统 串行总线驱动 中断服务 MMI 驱动 数据采集 串行接口驱动 以太网接口驱动
支 撑 软 件
硬件
硬件接口
7
关键技术
智能终端间的数据快速传输技术
把具有控制关联关系的站点设计在一个局域通信以太网内 采用无连接方式的UDP协议(时延<10ms),应用重传机 制保证UDP数据传输可靠性。
16
思明供电分局快速故障自愈项目
科汇公司与福建电力公司合作开发的基于分布式智 能的快速故障自愈系统已在厦门电业局思明供电分 局电缆环网工程中获得应用。 厦门电业局思明供电分局于2010年11月,在由4座 环网柜组成的环网线路上运行了分布智能型快速故 PZK-360H 障自愈项目。 系统构成
光纤工业以太网 智能环网柜监控终端: PZK-360H(按6回路配置) 通信处理机:DPS-100D
故障隔离时间:<300ms 恢复供电时间:<3s 供电中断时间:<3s
终端
主站
WAN
LAN
柱上开关
环网柜
DFACTS
DER
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快速故障自愈的其它技术
美国佐治亚理工大学
采用无线通信技术,FTU数据通过串行口接入无线对等通信网络, 控制速度慢,10s。
美国 S&C电气公司
根据网络结构,将FTU(分段开关)分成若干个控制分组 (team),由分组的领衔FTU(Coach)收集该小组内FTU信息, 实现故障自愈控制。 整定配置过程复杂。FTU采用RS-232串行口,通过网络通信模块 实现对等通信,控制速度慢。 加拿大阿尔伯特省ENMAX电力公司2004年3月在其19条25kV线 路上投运了该系统,到当年9月份,共为用户减少了862,000 分钟 停电时间,获得了2004年美国输配电杂志的自动化项目奖。
CB1 S1 S2 Load S3 S4 Load S5 S6 S7 S8 CB2
Load
Load
LAN
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快速故障自愈技术
智能FTU通过光纤工业以太网,快 速交换信息,协同控制,不依赖主 站或子站的控制在数秒内完成故障 隔离与恢复供电,进一步提高了供 电可靠性。 对于环网柜出线上的短路故障,在 出线上不安装快速熔断器的情况下, FTU在故障切除后打开负荷开关隔 离故障,并向电源出口断路器处的 Relay发出合闸命令,恢复主干线 路供电。 技术指标
快速故障自愈,即开环线路故障快速隔离与恢复 供电。 故障时,变电站出口开关保护跳闸,相邻FTU之 间交换故障信息,确定故障点,控制故障点两侧 的开关直接分闸隔离故障,然后变电站出口开关 与联络开关合闸,恢复故障区段两侧环网柜供电。 非故障区供电恢复时间小于3s。
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快速故障自愈技术
系统构成
系统开环运行、分段开关采用负荷开关 变电站出口保护装置(Relay) 智能型FTU 光纤工业以太网 通信处理机(CP)