| 標題：對閉環(huán)運行方式配電自動化系統(tǒng)的探討 |
| 對閉環(huán)運行方式配電自動化系統(tǒng)的探討 摘要：通過一個閉環(huán)運行的配電自動化系統(tǒng)的實踐，簡要介紹了配電網(wǎng)自動化的規(guī)劃功能目標及為實現(xiàn)規(guī)劃目標對系統(tǒng)變電站、用戶變電站、供電線路、通信信道、直流電源、配電網(wǎng)接地方式等方面進行改造的主要內(nèi)容。在對SuperDMS-2100配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)和功能進行全面介紹和分析的基礎(chǔ)上，著重對閉環(huán)運行需特殊考慮的問題以及具有故障狀態(tài)差動保護功能的FTU進行了論述。最后針對閉環(huán)運行系統(tǒng)中的中性點接地方式及接地電阻的確定、具有狀態(tài)差動保護功能的FTU的配置以及閉環(huán)運行方式與開環(huán)運行方式的結(jié)合等幾個方面的特殊問題進行了說明，并提出了解決方案。 關(guān)鍵詞：閉環(huán) 配電自動化 故障狀態(tài)差動保護 概述 配電作為電能發(fā)變送配中的最后一個環(huán)節(jié)，在電力生產(chǎn)中具有非常重要的作用。由于歷史原因，過去未得到足夠的重視。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，對供電質(zhì)量和可靠性提出了更高的要求。大規(guī)模的兩網(wǎng)改造結(jié)束后，配電網(wǎng)的布局得到了優(yōu)化，但要進一步提高配電網(wǎng)的可靠性，還必須全面實現(xiàn)高水平的配電網(wǎng)自動化。 實際上，近年來我國許多地區(qū)已經(jīng)在不同層次、不同規(guī)模上進行了配電網(wǎng)自動化的試點工作，也取得了一定的成績。但由于幾乎所有的系統(tǒng)都是開環(huán)運行模式，故障恢復(fù)時間都在30s以上甚至數(shù)分鐘，不能滿足對供電可靠性要求更高的用戶，只能采取雙回供電、自備發(fā)電、大容量UPS等高成本方式來彌補。因此采用閉環(huán)運行方式的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)。將大大提高配電網(wǎng)運行的可靠性，具有開創(chuàng)性意義。 1 供電區(qū)域配電網(wǎng)概況及配網(wǎng)自動化規(guī)劃功能和目標 該區(qū)共10km2，區(qū)內(nèi)66kV變電站一座，目前投入31.5MVA變壓器2臺。66kV進線2回內(nèi)橋接線，分別引自上級220kV變電站。出線為10kV10回，改造前為架空線路與電纜出線混合方式，中性點不 ……（快文網(wǎng)http://www.hancun.net省略1295字，正式會員可完整閱讀）…… 少數(shù)企業(yè)原采用架空線路，這次統(tǒng)一改為排管電纜。此外，在小區(qū)內(nèi)敷設(shè)了多模光纖的環(huán)網(wǎng)信道，既為配網(wǎng)自動化提供高速可靠的數(shù)字信道，又為抄表、MIS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮A(yù)留了通信手段。 由于FTU及開關(guān)操作都必須有可靠的不間斷電源，以保證在配電網(wǎng)出現(xiàn)線路故障，導(dǎo)致保護動作、出線開關(guān)跳閘、故障電路全部停電或進行設(shè)備檢修時，仍能提供FTU工作電源、通信電源和開關(guān)操作電源，故在各用戶變配置了專用的小型220VDC高頻開關(guān)式直流操作電源。 3 閉環(huán)式配網(wǎng)自動化方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能綜述 3．1 配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的SCADA功能與系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 閉環(huán)式配網(wǎng)自動化系統(tǒng)SuperDMS-2100的SCADA功能與電網(wǎng)調(diào)度SCADA功能類似，具備完善的數(shù)據(jù)采集功能、監(jiān)視功能、事件記錄與報警處理功能、控制調(diào)節(jié)功能、系統(tǒng)管理功能以及通信功能等。 配電網(wǎng)自動化應(yīng)用功能有配電網(wǎng)運行監(jiān)視、配電網(wǎng)運行控制、配電網(wǎng)故障判別及診斷、在保護拒動情況下實現(xiàn)配電網(wǎng)故障自動隔離負荷轉(zhuǎn)移及恢復(fù)供電、AM/FM/GIS、遠方抄表、無功優(yōu)化與控制等功能。 配電控制中心的計算機系統(tǒng)配置符合當前先進的水平，采用了主流機型，雙以太網(wǎng)、雙服務(wù)器、雙前置機多人機工作站結(jié)構(gòu)，大屏幕顯示器和高速打印機。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)SuperDMS-2000軟件的設(shè)計采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想和軟件工程的管理方法，各軟件模塊按功能對象劃分，自成一體，接口簡捷明了。系統(tǒng)具有標準數(shù)據(jù)庫接口，符合商用數(shù)據(jù)庫規(guī)范；具有網(wǎng)絡(luò)支持；遵循開放式系統(tǒng)標準；具有廣泛的兼容性和_的擴展性，便于二次開發(fā)以及用戶功能擴展和規(guī)模擴展而保護原有投資；很容易過渡到三層數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)基于客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，服務(wù)器負責數(shù)據(jù)維護和處理，并響應(yīng)客戶機的請求傳送格式化的數(shù)據(jù)。客戶機則負責提供用戶接口，如圖形、表格甚至_、動畫等。系統(tǒng)支持跨平臺運行環(huán)境，可以和其他系統(tǒng)互聯(lián)。 3．2 AM/FM/GIS功能 SuperDMS-2000的AM/FM/GIS是配電管理系統(tǒng)的重要功能之一。它是將地理學(xué)空間數(shù)據(jù)處理、計算機技術(shù)與電力系統(tǒng)相結(jié)合，為獲取、存儲、檢索、分析和顯示電力設(shè)備的空間定位資料和屬性資料而建立的計算機化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。其中AM為自動繪圖，F(xiàn)M為設(shè)備管理，GIS是地理信息系統(tǒng)。AM/FM/GIS是配電管理系統(tǒng)DMS的基本平臺，它以地理概念組織并涵蓋了SCADA、LM、PAS等子系統(tǒng)。利用AM/FM/GIS集成DMS系統(tǒng)，建立統(tǒng)一的DMS數(shù)據(jù)庫，為各子系統(tǒng)提供共享資料，從而減少資料的冗余度，保證資料的一致性，提供良好的全圖形化的人機界面。它以電子化的地理圖形為背景，生成顯示輸出電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖、發(fā)電廠變電站接線圖、規(guī)劃圖等專業(yè)圖形，支持導(dǎo)航、漫游、縮放、分塊、分層等顯示和查詢方式；以地理信息的形式保存和管理電網(wǎng)資料；根據(jù)需求進行負荷預(yù)計、變電站選址、線路走向及優(yōu)化、潮流計算、無功補償、短路計算、可靠性計算等電網(wǎng)改造和規(guī)劃方面的計算。 SuperDMS-2000 AM/FM/GIS的基本功能是對電網(wǎng)接線、配電線路和設(shè)備等的各種圖紙資料進行綜合管理，對變電站接線圖進行管理，將線路和設(shè)備圖紙資料等同饋線圖結(jié)合起來進行綜合管理，配電網(wǎng)運行維護管理，配電網(wǎng)停電復(fù)役管理和故障處理，配電網(wǎng)的規(guī)劃和工程設(shè)計，以及多種統(tǒng)計功能網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能。其在線應(yīng)用主要在SCADA和停電管理方面，離線應(yīng)用主要在設(shè)備管理、營業(yè)管理和規(guī)劃設(shè)計方面。 SuperDMS-2100 AM/FM/GIS與專業(yè)地理信息系統(tǒng)相比較，更注重AM/FM和其他專業(yè)功能，尤其符合配電的實際應(yīng)用。開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能兼容多種操作系統(tǒng)和商用數(shù)據(jù)庫平臺，并且與通用GIS有著風格一致的界面。其突出的技術(shù)特點是具有高效的海量數(shù)據(jù)管理和實時多維圖形顯示能力，良好的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同作業(yè)環(huán)境，緊密地與實時監(jiān)控系統(tǒng)融合，高速的分級瀏覽查詢�？梢苑奖愕囟x基本圖形窗口、菜單結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)格式以及相應(yīng)的函數(shù)庫，完成各地理信息應(yīng)用所需的公共數(shù)據(jù)管理和操作，通過點、線、多邊形、文本、路網(wǎng)等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述圖形數(shù)據(jù)，并以塊和類的方式管理和組織圖形數(shù)據(jù)。設(shè)備管理主要有參數(shù)管理、圖形管理、統(tǒng)計查詢、模擬操作、掛牌操作等。 3．3 其他DMS應(yīng)用功能 Super DMS-2000的其他DMS應(yīng)用功能主要有故障線路報警、自動隔離、供電恢復(fù)、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、負荷管理、自動抄表、故障呼叫，能滿足各類配電網(wǎng)的應(yīng)用需求，其詳細內(nèi)容筆者將另撰專文論述。 3.4 饋線自動化 饋線自動化是指變電站出線到用戶用電設(shè)備之間的饋電線路自動化，其內(nèi)容可以歸納為二大方面：①正常情況下的用戶檢測、資料測量和運行優(yōu)化；②事故狀態(tài)下的故障檢測、故障隔離、轉(zhuǎn)移和恢復(fù)供電控制。本系統(tǒng)基于DEP-900饋線終端設(shè)備（FTU）實現(xiàn)饋線自動化。 饋線自動化是配電網(wǎng)自動化的重要組成部分。要實現(xiàn)饋線自動化，需要合理的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，具備環(huán)網(wǎng)供電的條件；各環(huán)網(wǎng)開關(guān)、負荷開關(guān)和街道配電站內(nèi)開關(guān)的操作機構(gòu)必須具有遠方操作功能；環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜內(nèi)必須具備可靠的開關(guān)操作電源和供FTU、通信設(shè)備用的工作電源；具備可靠的通信系統(tǒng)。 饋線自動化的實現(xiàn)原則是：故障后的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)采用集中控制與分布控制相結(jié)合，優(yōu)先采用分布式控制的原則，以提高反應(yīng)速度；實現(xiàn)配電網(wǎng)的閉環(huán)運行，故障情況下，瞬時切斷故障段并保持對非故障區(qū)的不間斷供電；兼容開環(huán)運行模式。FTU基本按照變電室中線路為單元進行配置。所實現(xiàn)的功能包括：采集電壓、電流等電氣參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)并通過RTU主動上送、執(zhí)行遠方控制命令進行開關(guān)開合和參數(shù)調(diào)整、根據(jù)整定條件實現(xiàn)故障狀態(tài)縱差保護。 分布式控制和集中式控制相結(jié)合是10kV線路故障處理原則。分布式控制作為主要手段，采用故障狀態(tài)差動保護方式，通過FTU之間相互通信甄別故障地點，斷開故障點兩側(cè)開關(guān)，隔離故障，保證健康段線路供電。集中式控制作為后備手段，在保護拒動情況下，由主站系統(tǒng)進行故障判別、隔離。由于本環(huán)網(wǎng)為電纜網(wǎng)，故障一般為永久性故障，所以不考慮重合閘方式，但FTU本身具備重合閘功能。 系統(tǒng)運行方式以閉環(huán)運行為主，兼顧開環(huán)運行方式。閉環(huán)運行發(fā)生故障時，裝置將在5個周波內(nèi)作出判斷，為了確保對側(cè)和鄰側(cè)故障狀態(tài)的準確也需要一個時限，因此當發(fā) ……（未完，全文共6994字，當前只顯示3368字，請閱讀下面提示信息。收藏對閉環(huán)運行方式配電自動化系統(tǒng)的探討） 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