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[摘 要]配电自动化对提高供电质量,保证供电系统的稳定性,可靠性具有重要的作用。随着通信技术的发展,被广泛运用于馈线保护系统之中,能实现配电网馈系统快速处理故障的能力,而不影响非故障区域。
[关键词]配电网;馈线系统;保护;通信技术;发展
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)16-0037-01
0 引言
继电保护今后的发现方向之一,是建立在快速通信基础上的馈线系统保护。随着电网改造,以及网络配电自动化技术的进一步发展,系统保护技术在配电网络中也许能得以广泛使用。
1 目前在用的馈线故障处理方案
目前,馈线故障处理方案主要有如下三种:
方案一:基于FTU集中控制方案;方案二基于重合器的就地控制方案;方案三:基于馈线系统保护的快速保护方案。
方案一,集中监控方案,是一种完全依靠通讯和主站系统的方案,但是该方案未能将配网自动化的正常运行和紧急控制进行分开;方案二和方案三,其故障处理是独立性的,但是网络配置都比较简单。本文将以拓扑结构为起点,将馈线终端作为通用的控制节点,以便于在二维平面上组织,管理馈线控制节点。通过控制节点之间的快速通信与协调工作,实现面向区域性故障,快速隔离的配电网络控制技术。
2.关于配电网络馈线保护的技术现状
目前,发电、输电,以及配电组成了电力系统。其中发电环节的保护主要是元件保护,其目的是在发电过程中,发生电器故障时,通过保护可以将设备的损失最小化。输电线路的保护是输电网保护的重点,其目的是为了维持电网的稳定性。而馈线保护是配电环节的重点,但是配电网存在不稳定性。馈线故障发生之后,对时间速度上没有严格要求。负荷供电的可靠性和供电质量,因电网的不同而不不同。目前,很多的配电网仅仅考虑了线路故障对输电设备,以及输电量的影响,而没有将用户用电质量作为一个重要目标。
随着中国经济的高速发展,用电量越来越高,配电网络中配电的稳定、可靠性和供电质量成为电网工作之重点。馈线保护的主要作用正是为了这一目的。馈线保护主要内容包括:馈线故障处理、故障隔离,以及用电恢复。在实际的工作中,可以通过以下几种方式实现。
2.1 采用传统的电流保护
过电流保护,是配电保护中的基本保护之一。配电馈线保护中采用过电流保护,是最经济的一种保护。因为配电线路存在不稳定性,加上线路很短,为了确保线路保护具有可选择性,采用时间配合的方式,能实现整个线路的保护。过电流保护可以分为:反时限电流保护和三段电流保护。其中,反时限电流保护又可以分为:标准反时限电流保护、非常反时限电流保护、极端反时限电流保护、以及超反时限电流保护。反时限电流保护具有保护方便、配合灵活、费用不高,能同时包含低电压闭锁,或方向闭锁特点;具有能增加重合闸、低周减载、小电流接地选线等功能特点。
在电网保护中,将整个馈线看成一个单元,是实现电流保护的前提。在发生馈线故障时,直接将整条馈线剪切掉,而不考虑恢复供电的影响,这对提高供电的可靠性是不利的。另外,通过延时实现电网保护,这对设备的保护是不利的,因为经常发生故常的处理时间较长。
2.2 重合器方式的馈线保护
我们知道,提高馈线分段、增加电源点是提高供电考可靠性的一个基础。重合器保护是将馈线故障通过自动化的方式,限制任一区段内,是一种非常有效的方式。
目前,重合器在城乡电网改造中被大量使用,主要因为这是一种通过一种简单、高效的方式,实现了可靠的供电保护。这比传统的电流保护更有优势,但是,这种保护的故障时间一般很长,且多次重合,对负荷是有一定影响的。
2.3 基于馈线自动化的馈线保护
配电自动化技术,包括馈线自动化和配电管理系统。馈线自动化主要作用是实现馈线信息的采集与控制,实现馈线保护。其中,通信是馈线自动化的核心,这能实现配电网络所有数据的采集和控制,实现配电SCADA、配电PAS。故,配电自动化之所以能得以实现,成为集电网保护和监控、配电网络化管理为一体的全方位自动化管理系统,还是得利于地理信息系统为整个网络平台实现了设备管理、资源管理,同并和SCADA、PAS一体化。
集中控制是基于通信的馈线自动化方案的核心。基于通信的馈线自动化方案,是一种综合了电流保护、RTU遥控、重合闸等多种保护方式,能实现故障较快切除,能再很短的时间内实现故障的隔离,也能在很短的时间内实现故障的恢复。因此,这种方案成为了配电自动化应用最为广泛的方案,该方案将馈线保护一体化。从故障的切除、隔离、以及故障处理完毕,恢复用电等各方面都能实现快速处理,保证供电的可靠性。目前,在配电自动化网络中,增加了电能质量检测和补偿装置,能实现更好的供电质量。
3 馈线系统的主要优势
馈线保护继续采用了高压线路纵联保护。实际上,配电网络中通信条件都很好,这对实现馈线保护非常有利。馈线保护能够较好的利用通信技术实现保护的限制性,将故障在非常短的时间内进行处理。其主要优势在于:第一,能在不需要多次重合的情况下,实现故障快速处理;第二,能快速的切除故障,保证了供电质量;第三,能将故障进行隔离,不影响其他非故障区域;第四,功能完全能在馈线保护装置中完成,无需配合。
4 馈线保护的发展前景
馈线保护能较好的通过馈线自动化在配电自动化中得以实现。配电保护的目的随着配电自动化技术的发展而发生发展。配电保护的最初是通过较低成本的电流保护实现的。随着对供电可靠性要求越来越高,出现了以较低成本的重合器方式,实现故障隔离、恢复供电。随着供电自动化的发展,出现了以基于通信的集中控制方式的馈线自动化。随着通信技术的发展,配电通信得以广泛应用,成为了配电自动化的核心。当前,中国应用最为广泛的是光纤通信。
基于光纤通信的配电自动化,能较好的提高馈线的性能,实现一次性的故障切除与隔离。实现这一功能的基础是馈线上多个保护装置,能快速的利用通信协同动作,实现有选择的故障隔离,这也馈线保护系统的核心。
5 结束语
继电保护主要经历了如下发展过程:电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型等几个过程。微机型继电保护,主要优势有:拥有较强的计算能力、较强的通信能力。通信技术较好的推动了继电保护的发展。系统保护就是基于通信技术的应用。
电流保护、距离保护以及主要设备保护的共同点是,采集就地信息,利用局部的电气量完成故障的就地切除。总之,配电自动化对推进配电网馈线系统的保护具有较强的推动作用。
参考文献
[1] 李旺,张剑.配电网馈线系统保护原理及分析[J].黑龙江科技信息. 2010(01).
[2] 王维昌. 配电网馈线系统保护原理与分析[J].科协论坛(下半月). 2007(12).
[3] 范炜豪. 配电网馈线故障及其可靠性分析[J].科学之友.2011(22).
[4] 赵静,郭兴华.对配电网馈线系统保护技术的若干思考[J].中小企业管理与科技(下旬刊). 2009(12).
[5] 张雷,李大伟.电力系统配电网自动化的应用现状及展望[J].职业技术. 2008(07).
[6] 孙伟,陈昌鹏,周冶.配电网馈线系统保护综述[J].东北电力技术.2007(11).
[关键词]配电网;馈线系统;保护;通信技术;发展
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)16-0037-01
0 引言
继电保护今后的发现方向之一,是建立在快速通信基础上的馈线系统保护。随着电网改造,以及网络配电自动化技术的进一步发展,系统保护技术在配电网络中也许能得以广泛使用。
1 目前在用的馈线故障处理方案
目前,馈线故障处理方案主要有如下三种:
方案一:基于FTU集中控制方案;方案二基于重合器的就地控制方案;方案三:基于馈线系统保护的快速保护方案。
方案一,集中监控方案,是一种完全依靠通讯和主站系统的方案,但是该方案未能将配网自动化的正常运行和紧急控制进行分开;方案二和方案三,其故障处理是独立性的,但是网络配置都比较简单。本文将以拓扑结构为起点,将馈线终端作为通用的控制节点,以便于在二维平面上组织,管理馈线控制节点。通过控制节点之间的快速通信与协调工作,实现面向区域性故障,快速隔离的配电网络控制技术。
2.关于配电网络馈线保护的技术现状
目前,发电、输电,以及配电组成了电力系统。其中发电环节的保护主要是元件保护,其目的是在发电过程中,发生电器故障时,通过保护可以将设备的损失最小化。输电线路的保护是输电网保护的重点,其目的是为了维持电网的稳定性。而馈线保护是配电环节的重点,但是配电网存在不稳定性。馈线故障发生之后,对时间速度上没有严格要求。负荷供电的可靠性和供电质量,因电网的不同而不不同。目前,很多的配电网仅仅考虑了线路故障对输电设备,以及输电量的影响,而没有将用户用电质量作为一个重要目标。
随着中国经济的高速发展,用电量越来越高,配电网络中配电的稳定、可靠性和供电质量成为电网工作之重点。馈线保护的主要作用正是为了这一目的。馈线保护主要内容包括:馈线故障处理、故障隔离,以及用电恢复。在实际的工作中,可以通过以下几种方式实现。
2.1 采用传统的电流保护
过电流保护,是配电保护中的基本保护之一。配电馈线保护中采用过电流保护,是最经济的一种保护。因为配电线路存在不稳定性,加上线路很短,为了确保线路保护具有可选择性,采用时间配合的方式,能实现整个线路的保护。过电流保护可以分为:反时限电流保护和三段电流保护。其中,反时限电流保护又可以分为:标准反时限电流保护、非常反时限电流保护、极端反时限电流保护、以及超反时限电流保护。反时限电流保护具有保护方便、配合灵活、费用不高,能同时包含低电压闭锁,或方向闭锁特点;具有能增加重合闸、低周减载、小电流接地选线等功能特点。
在电网保护中,将整个馈线看成一个单元,是实现电流保护的前提。在发生馈线故障时,直接将整条馈线剪切掉,而不考虑恢复供电的影响,这对提高供电的可靠性是不利的。另外,通过延时实现电网保护,这对设备的保护是不利的,因为经常发生故常的处理时间较长。
2.2 重合器方式的馈线保护
我们知道,提高馈线分段、增加电源点是提高供电考可靠性的一个基础。重合器保护是将馈线故障通过自动化的方式,限制任一区段内,是一种非常有效的方式。
目前,重合器在城乡电网改造中被大量使用,主要因为这是一种通过一种简单、高效的方式,实现了可靠的供电保护。这比传统的电流保护更有优势,但是,这种保护的故障时间一般很长,且多次重合,对负荷是有一定影响的。
2.3 基于馈线自动化的馈线保护
配电自动化技术,包括馈线自动化和配电管理系统。馈线自动化主要作用是实现馈线信息的采集与控制,实现馈线保护。其中,通信是馈线自动化的核心,这能实现配电网络所有数据的采集和控制,实现配电SCADA、配电PAS。故,配电自动化之所以能得以实现,成为集电网保护和监控、配电网络化管理为一体的全方位自动化管理系统,还是得利于地理信息系统为整个网络平台实现了设备管理、资源管理,同并和SCADA、PAS一体化。
集中控制是基于通信的馈线自动化方案的核心。基于通信的馈线自动化方案,是一种综合了电流保护、RTU遥控、重合闸等多种保护方式,能实现故障较快切除,能再很短的时间内实现故障的隔离,也能在很短的时间内实现故障的恢复。因此,这种方案成为了配电自动化应用最为广泛的方案,该方案将馈线保护一体化。从故障的切除、隔离、以及故障处理完毕,恢复用电等各方面都能实现快速处理,保证供电的可靠性。目前,在配电自动化网络中,增加了电能质量检测和补偿装置,能实现更好的供电质量。
3 馈线系统的主要优势
馈线保护继续采用了高压线路纵联保护。实际上,配电网络中通信条件都很好,这对实现馈线保护非常有利。馈线保护能够较好的利用通信技术实现保护的限制性,将故障在非常短的时间内进行处理。其主要优势在于:第一,能在不需要多次重合的情况下,实现故障快速处理;第二,能快速的切除故障,保证了供电质量;第三,能将故障进行隔离,不影响其他非故障区域;第四,功能完全能在馈线保护装置中完成,无需配合。
4 馈线保护的发展前景
馈线保护能较好的通过馈线自动化在配电自动化中得以实现。配电保护的目的随着配电自动化技术的发展而发生发展。配电保护的最初是通过较低成本的电流保护实现的。随着对供电可靠性要求越来越高,出现了以较低成本的重合器方式,实现故障隔离、恢复供电。随着供电自动化的发展,出现了以基于通信的集中控制方式的馈线自动化。随着通信技术的发展,配电通信得以广泛应用,成为了配电自动化的核心。当前,中国应用最为广泛的是光纤通信。
基于光纤通信的配电自动化,能较好的提高馈线的性能,实现一次性的故障切除与隔离。实现这一功能的基础是馈线上多个保护装置,能快速的利用通信协同动作,实现有选择的故障隔离,这也馈线保护系统的核心。
5 结束语
继电保护主要经历了如下发展过程:电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型等几个过程。微机型继电保护,主要优势有:拥有较强的计算能力、较强的通信能力。通信技术较好的推动了继电保护的发展。系统保护就是基于通信技术的应用。
电流保护、距离保护以及主要设备保护的共同点是,采集就地信息,利用局部的电气量完成故障的就地切除。总之,配电自动化对推进配电网馈线系统的保护具有较强的推动作用。
参考文献
[1] 李旺,张剑.配电网馈线系统保护原理及分析[J].黑龙江科技信息. 2010(01).
[2] 王维昌. 配电网馈线系统保护原理与分析[J].科协论坛(下半月). 2007(12).
[3] 范炜豪. 配电网馈线故障及其可靠性分析[J].科学之友.2011(22).
[4] 赵静,郭兴华.对配电网馈线系统保护技术的若干思考[J].中小企业管理与科技(下旬刊). 2009(12).
[5] 张雷,李大伟.电力系统配电网自动化的应用现状及展望[J].职业技术. 2008(07).
[6] 孙伟,陈昌鹏,周冶.配电网馈线系统保护综述[J].东北电力技术.2007(11).