1中国电力科学研究院 2北京市电力公司 王金宇1 周学俊1 刘一2
1.3 馈线自动化系统
馈线自动化是指配电网在发生故障时,系统能够自动完成故障定位、隔离、非故障区段的供电恢复过程。实现故障的自动隔离、非故障区段的恢复可以采取多种方法,取决于自动化装置的技术特点和整体方案。一般有就地控制和主站控制两种方式。
1.3.1 就地控制方式
就地控制以馈线终端单元(FTU)之间的配合为主,不需要通信通道,通过对线路过流或失压的监测,以及对开关分合闸的逻辑控制实现故障区段的隔离和非故障区段的供电恢复,就地控制方式根据采用的线路开关设备及故障隔离判据不同有架空线路重合器方案和电压-时间型分段器方案两种手段。下面介绍这种方案的实现原理。
架空配电线路重合器方案:架空配电线路的自动化采用重合器方案是利用重合器具有开断短路电流功能,具备保护、监控和通信等多项功能的特点,能不依靠变电所的保护开关的动作,将故障自动开断和隔离,具有将变电所的母线延伸到线路的作用。主干线上重合器作为保护设备,使故障迅速分段,分支线路故障自动隔离。
重合器方案如图1所示,当两电源间距不超过10km时,兼顾分段数量和自动化配合两方面的因素,考虑用三开关四分段方式,平均每段长度在2.5km左右。B1、B2为变电站的出线开关,R0~R2是线路分段开关,采用具有开断与关合短路电流能力的真空重合器,分支线路采用分段器。正常状态B1、B2、R1、R2闭合,R0分开。
该系统具有如下特点。
安全性:配调综合自动化系统与其它信息系统间的网络安全问题,采取必要的网络安全措施,以提高系统的安全性;系统具有严格的权限管理功能,在进行系统维护时不应影响系统的正常运行。
可靠性:配调综合自动化系统中的服务器、前置机和网络设备等关键部分宜采取备份冗余模式,故障时自动切换,保证系统的正常运行。
实用性:配调综合自动化系统的功能设计、硬件设备、操作系统及数据库系统的选择,应坚持实用的原则;系统人机界面应突出操作简单、易用、易维护的原则。
开放性:配调综合自动化系统数据库应具备开放的、标准SQL语言访问接口,以方便与其他系统的互联和数据共享。
扩展性:根据需要可不断扩充新功能,并可保证配调运行管理功能、应用功能等的分步实施,但不得影响系统原有功能。
容错性:配调综合自动化系统软、硬件设备应具有良好的容错能力。当设备故障或使用人员误操作时,均不应影响系统其他功能的正常使用。
灵活性:配调综合自动化系统在统一的基础平台上,系统的各个功能模块应可任意选配。
2.2 通信系统建设
调度自动化主站系统需要采集15座具备自动化条件的变电所的四遥数据,根据各变电所地理分布特点及通信信道建设条件,在局调度大楼与各变电所之间建设光缆和载波通信通道。
配网自动化主站系统主要采集城区10kV配电线路上各FTU上传数据,实现对线路开关的监控功能。兼顾通信系统的可靠性、先进性和经济性,结合柳林城区的地理条件,确定配网自动化通信系统采用光纤通信方式,考虑今后发展裕量,主干通信网沿线路架设12芯架空光缆,组成具有双环自愈功能的光纤环网接入局大楼,通讯终端设备采用具有多通道的支持双环自愈功能和网管功能的光端机。采用12芯光缆和多通道光端机在满足当前系统要求的基础上,为将来扩展监控规模、实施集中抄表等业务预留通信接口。
2.3 馈线自动化系统建设
馈线自动化化系统建设遵循局部试点、分步实施的原则,选取了城区具备手拉手环网供电条件的8条10kV线路建设馈线自动化系统,采用就地控制方式中的重合器方案。两条手拉手线路上根据负荷情况安装国产ZW44型10kV断路器作为分段开关和联络开关,开关控制部分采用中国电力科学研究院农电所研制生产的JKB-F600Z型配电自动化监控器,将两条手拉手线路分为4段,这样凭借着开关本体的可靠动作和控制器强大的逻辑判断功能,在任何一段出现故障时,通过变电站出线开关、线路开关的逻辑配合,把故障自动定位、隔离开来,并恢复非故障段的供电,从而尽可能的减小了故障停电区域,保证了城区供电可靠性。主站通过光纤通道与各FTU通信,可实现调度主站对开关的四遥监控。
3 结束语
柳林县配调一体自动化系统的方案研究及应用是本着安全实用、适度超前的原则进行的,系统投入运行以来有效的提高了生产运行的自动化管理水平,节约了供电设施的运行维护成本,实施配网自动化的区域供电可靠性明显提高,电能质量进一步改善,取得了良好的社会效益和经济效益。
参考文献
[1] 王明俊,于尔铿,刘广一.配电系统自动化及其发展.北京:中国电力出版社,1998.
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