馈线自动化的分类及应用

来源:okooo手机官网下载    发布时间:2024-02-21 05:35:14   阅读量:1

  ,是对配电线路上的设备做远方实时监视、协调及控制的一个集成系统,是配电自动化的主要监控系统之一。其基本功能包括:在一般的情况下,实时监视开关的状态和馈线电流、电压,实现开关的远方合、分闸操作;当电网出现故障时迅速获取故障记录,并在尽可能短的时间内自动判断并切除故障所在区段,恢复对非故障区段的供电,从而大幅度减少故障影响的停电范围和停电时间。

  馈线自动化方式大致上可以分为集中型FA和就地型FA,本文主要从集中型与就地型进行分类比较。

  集中控制式的故障处理方案是基于主站、通信系统、终端设备均已建成并运行完好的情况下的一种方案,它是由主站通过通信系统来收集所有终端设备的信息,并利用互联网拓扑分析,确定故障位置,最后下发命令遥控各开关,实现故障区域的隔离和恢复非故障区域的供电。

  假设F2处发生永久性故障,则 变电站1处断路器CB1因检测到故障电流而分闸,重合不成功然后分闸闭锁。

  定位:位于变电站内的子站或配电监控中间单元因检测到线路上各个FTU的状态及信息,发现只有FTU1流过故障电流而FTU2~FTU5没有。子站或配电监控中间单元判断出故障发生在FTU1~FTU2之间。

  隔离:子站或配电监控中间单元发出命令让FTU1与FTU2跳闸,实现故障隔离。

  恢复:子站或配电监控中间单元发出命令让FTU3合闸,实现部分被甩掉的负荷的供电。子站或配电监控中间单元将故障信息上传配调中心,请求合变电站1处断路器CB1,实现部分被甩掉的负荷的供电。配调中心启动故障处理软件,产生恢复供电方案,自动或由调度员确认。配调中心下发遥控命令,合变电站1处断路器CB1,实现部分被甩掉的负荷的供电。等故障线路修复后,由人工操作,遥控恢复原来的供电方式。

  基于重合器、分段器的开关方式主要是依靠开关本身来完成简单的自动化,它与电源侧前级开关配合,在线路具备其本身特有的功能特性时,在失压或无流的情况下自动分闸,达到隔离故障恢复部分供电的目的。这种开关一般或者有“电压-时间”特性,或者有“过流脉冲计数”特性。

  “电压—时间”型主要凭借加压、失压的时间长短来控制其动作的,失压后分闸,加压后合闸或闭锁。

  动作原理:基于电压延时方式,对于分段点位置的开关,在正常运行时开关为合闸状态,当线路因停电或故障失压时,所有的开关失压分闸。在第一次重合后,线路分段一级一级地投入,投到故障段后线路再次跳闸,故障区段两侧的开关因感受到故障电压而闭锁,当站内断路器再次合闸后,正常区间恢复供电,故障区间通过闭锁而隔离。

  对于联络点位置的开关,在正常时感受到两侧有电压时为常开状态,当一侧电源失压时,该联络开关开始延时进行故障确认,在延时时间完成后,联络开关投入,后备电源向故障线路的故障后端正常区间恢复供电。两侧同时失压时,开关为闭锁状态。

  特点:造价低,动作可靠。该系统适合于辐射状、“手拉手”环状和多分段多连接的简单网格状配电网,一般不宜用于更复杂的网架结构。应用该系统的重点是重合器和电压–时间型分段器参数的恰当整定,若整定不当,不仅会扩大故障隔离范围,也会延长健全区域恢复供电的时间。

  “过脉冲计数分段器”主要是在一段时间内,记忆前级开关开断故障电流动作次数,当达到其预先设定的记录次数后,在前级开关跳开又重合的间隙分闸,进而达到隔离故障区域的目的。

  过程分析:当出现故障时重合器跳闸,分段器维持在合闸位置,但是经历了故障电流的分段器的过流脉冲计数器加一,若计数值达到规定值,则该分段器在无电流间隙分断,当重合器再次重合时,即达到隔离故障区段和恢复健全区段供电的目的。

  开关本体虽采用电压型自动负荷开关,但FTU具有电压—电流型特点。电压型特点是指FTU具有电压型开关控制器功能;电流型特点是指FTU故障检验测试依据电流检测判据,而不是依据电压和时延判据。在电压型馈线自动化方案中,由于是利用电压和时限配合进行故障检测,Δt一般设置不小于5s;而电压—电流型馈线自动化方案中,由于利用电流信号检测故障,为尽快缩短停电时间恢复供电,Δt可设置为0。FTU需要配置一定容量的蓄电池,确保失电情况下FTU和通信的正常工作,并采取了浮充技术提高电池使用寿命。由于开关操作采用交流电源,因此,蓄电池容量能很小。

  特点:电压—电流型混合配电网自动化方案兼顾了电压型、电流型配电网自动化方案的优点。一方面具有电流型快速、可靠故障定位和故障隔离的优点,避免了电压型方案中因“残压闭锁”不绝对可靠而造成对侧全线停电的缺点,同时具有电压型开关采用交流操作电源的特点,开关操作可靠性大幅度的提升。同时,变电站出线开关保护也不需要改造,保留一次重合闸即可。

  智能分布式的就地式馈线自动化是在重合器方式的就地式馈线自动化的基础上,增加局部光纤通信,使得环网内的各FTU互相交互信息,在故障后ms级的时间内直接跳开离故障点最近的两侧开关,变电站出线开关不需要跳闸,使得停电区域最小,同时联络开关自动合闸转供。

  特点:可实现多开关串联无级差保护配合,快速准确地实现故障隔离和转移供电,达到停电范围最小、停电时间最短的目的。在保护通道故障时,可自动转为重合器方式的就地式馈线自动化工作模式,可靠性高,可应用于供电可靠性要求高的骨干网络。配电主站和子站可不参与处理过程。

  新型智能分布式控制方式则利用了电压和电流两个信号作为故障段的判据,故又称为U-I-T(电压-电流-时间)型。

  优点:利用了电压和电流两个信号作为故障段的判据,最大限度地考虑了故障后线路失压和过流次序的规律,制订全面的网络重构方案,方案的参数配置不受线路分段数目和联络开关位置的影响。

  1)基于终端的方式。终端通过对等通信(IP)网络获取相关站点终端数据,自行决策。不要安设专门的装置,具备极高的实时性(最快达到200ms以内),但对终端解决能力要求高,且仅能用于IP通信网。

  2)采用分布式智能控制器(DistributedIntelligentController,DIC)的方式。DIC安装在变电站、开关站或者其他选定的站点内,其作用类似于传统的配电子站,收集并处理附近小区内相关站点的终端信息,完成一些实时性要求比较高的现场控制功能,能够有力提高配电自动化系统的处理速度,减轻SCADA系统的处理数据能力,使得配电系统进一步智能化。




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