10kV配电网自愈系统的应用研究
郑伟群
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郑伟群,. 10kV配电网自愈系统的应用研究[J]. 电力研究,2021.5. DOI:10.12721/ccn.2021.157048.
摘要:
随着经济和科技的快速发展,各类系统日趋复杂化,自动化、高速化和智能化的程度也越来越高,系统的各部分之间的耦合度也随之增加.特别是高速涡轮机械、工业泵、风机、压缩机、离心机等广泛应用于石油化工、冶金、电力、有色冶金等工艺行业的主要设备与生产过程紧密相连,形成了一个庞大的系统.当发生由不确定性因素导致的软件或硬件故障时,系统中会产生一系列连锁反应,从而影响整个系统的正常运行.自愈控制系统具备及时检测故障状态,采取合理措施抑制或消除故障对系统运行性能的影响的能力,可提高系统运行的可靠性。
关键词: 自愈控制潮流分析差动保护
DOI:10.12721/ccn.2021.157048
基金资助:

引言

在电力系统中配电网是其中的重要部分,为人们提供了更加可靠和安全的供电服务,配电网自动化控制则是为了改善和保护民生用电的设施,对配电网安全有效的运动起到了重要的作用。如今,智能配电网在飞速的发展,不仅改善了传统配电网运动中存在的问题,在智能化配电网中自愈系统已经成为主要核心,实现了对配电网的自动监控、故障监测等,在很大程度上提高了配电网的运行效率,并提升了配电网检查修理的效率,为用户提供了安全的用电环境,并进一步促进了电力行业的全面发展。

1馈线自动化自愈的内涵

在配电网中,有着大量的中低压馈线路,一旦这些线路出现故障,会导致部分区域出现停电。线路如果出线故障,能够迅速对故障进行定位,并对故障区域进行自动隔离,并做到自动恢复供电系统,此类系统就叫做配电网自愈系统,也是实现馈线自动化的关键点所在。利用配电网中自愈系统能对故障进行及时检测或不安全状态的预警,将断电产生的影响降到最低。发生故障后通过自愈系统实现自主隔离并恢复供电,对不安全状态进行修正调节从而回归正常状态。

2功能定位

配电网自愈系统的原理主要是保障配电网能够持续不断的提供电能源,并有效避免故障的产生。通过配电网自愈系统,能够实现对配电网运行故障的提前预警,并全面优化配电网的内部系统,在配电网一旦发货所能故障后,通过发挥自愈自动化技术的作用,能够快速调整和恢复配电网的运行,从而让配电网重新回到供电状态,尽可能的不影响到用户的用电。结合智能配电网自愈系统自动化技术的应用,对其功能进行定位,(1)当配电网系统处在正常运行的情况下时,自愈自动化控制技术能够全面保障配电网的稳定运行,具有强大的抗干扰能力;(2)自愈自动化技术通过提前判断配电网的故障,实现对故障的早发现、早维修,从而在很大程度上减轻故障对配电网运行的影响;(3)配电网在发生故障后,自愈自动化控制技术需要利用自身的功能快速的修复故障,保证用户的正常、安全用电。

3智能配电网自愈系统自动化控制的关键技术

3.110kV双环网网架结构及自愈系统配置

10kV自愈系统能够完成完整的配网保护控制功能,包括线路纵差保护、非故障段负荷转供、就地母线差动保护、分段备自投、故障解列、低频低压减载等;能够完成对进线、出线以及多条馈电线路的相电压、线电压、电流、功率、功率因数、频率等电气量以及直流量的测量;能够实现对电压、电流、功率等电气量变化的监视并实时进行告警;具备电气信息量的采集及处理功能,能够完成开关位置量、电网模拟量、用户电能量等信息的采集、处理、上传和分析;具备故障录波、故障记录功能,能够实现遥测超限、遥信变位、事故报警、遥控过程等信息收集记录、统一管理并进行数据分析,自我学习判断。

3.2网络重构技术和隔离故障技术

智能配电网在运行过程中具有网络重构和隔离故障等两个功能,此两种功能都属于一种自愈自动化控制技术,就是能在配电网系统发生故障后,帮助配电网自动恢复供电的技术。自愈自动化控制技术主要分为就地控制和集中控制两个方面,此两种不同的控制手段之间具有一定的协调性,通过保护配电网装置来及时的解决故障。但不得不提的是网络重构技术主要是通过对系统的计算和分析来控制电网,在实际执行的过程中往往需要花费较多的时间,但是它能通过采取不同的控制手段来优化电网系统,实现对智能配电网的良好控制。

3.3飞行控制系统的容错控制

飞行控制系统的自愈控制主要是基于主动容错技术,为了更好地理解飞行控制系统的自愈控制,介绍飞行控制系统的容错控制是必要的.滑模干扰观测器和滑模控制器,以改善飞行器的内外部干扰和模型不确定性,同时提高该系统对执行器故障的容忍能力,但此方法在系统发生故障时的处理能力是有限的.设计了一种高超声速飞行器自适应容错控制器,该控制器采用自适应算法在线估计未知的控制器参数,在执行器发生卡死或部分失效故障时,实现了对故障的容错控制和对制导指令的鲁棒输出跟踪.利用模型参考自适应控制设计直升机容错控制系统的方法,提出了一种基于外环补偿技术的直升机故障直接自适应控制方案.设计的基于自适应的容错控制方法以隐含的方式处理故障,这一类方法不需要精确的故障信息,并且响应快速,但是其中的自适应环节需要每时每刻对相应的参数进行估计并给控制器提供调整信号,需要大量的计算资源,对系统配置要求较高,具有一定的局限性。

3.4集中模式的配网馈线自动化

此种模式每次线路出现故障的时候也会造成上级变电站出线断路器出现跳闸,从而导致全线停电,每个区段的恢复也需要多次自动操作才能排除,并且有可能还需要人工进行操作来完成。此种模式对于通信系统有着较大的依赖性,如果通信发生故障,对线路给予的保护策略就会面临“瘫痪”的情况,因此通常都会采用独立的配网自动化系统进行支持,但独立建设的成本较高,对其进行后期维护的成本也较高。

结束语

总的来说,实现系统自愈控制的前提条件是一次网架结构合理,智能配电网的自愈控制技术在应用过程中,能充分保障配电网稳定且安全的运行,并进一步提升其运动的效率,在近些年来随着配电网自愈自动控制技术的发展,该技术在不断应用过程中得到了不断的完善,因此在电力行业中得到了广泛的推广,在这里我们也相信,在不久的未来,自愈自动化控制技术将会成为了电力行业建设技术的主流趋势。

参考文献

[1]李曼.探讨智能配电网自愈控制技术[J].电子测试,2020(11):125-126.

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