淺談城市10kv配電自動化建設_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  淺談城市10kv配電自動化建設</p><p>  摘要: 配電網運行分析與診斷功能模式合理,能夠對配電網的運行狀況作分析與診斷,幫助電網運行管理人員在大量數(shù)據海洋中提出有用的信息,以提高配電網運行其中電網運行模擬功能,達到安全可靠運行,降低損耗的目的。 </p><p>  關鍵詞: 10KV配電 饋線自動化 配電自動化 運行診斷 </p><p

2、>  中圖分類號: F407文獻標識碼:A </p><p><b>  前言 </b></p><p>  新型城鎮(zhèn)化,無疑是中國當前經濟社會發(fā)展的最重要命題之一,而加快城市配網自動化建設,是推動城鎮(zhèn)化和區(qū)域協(xié)調發(fā)展的有力支撐。按照電網的規(guī)劃,優(yōu)先安排增加電網傳輸容量、提高電網安全和供電質量的項目,優(yōu)化電網結構.滿足合理的變壓器容載比的要求。城市配電網要實現(xiàn)環(huán)

3、網結構.提高互供能力。積極采用配電自動化技術。實行環(huán)網供電,饋線自動化.縮短故障隔離時間.縮小停電范圍。10kV配電線路上已經或正在安裝大量的無功補償裝置或綜合測量記錄裝置。這些自動裝置不僅對降低配電變壓器和線路的損耗、提高功率因數(shù)以及改善用戶電壓質量有積極的作用,而且能夠自動測量記錄電網運行數(shù)據,為配電自動化的全面實施打下了良好的基礎。 </p><p>  一、10KV配電網饋線自動化運行要求 </p&

4、gt;<p>  傳統(tǒng)的電壓型饋線自動化模式已不能滿足配網實際發(fā)展需求,需要探討一種功能豐富、適合發(fā)展的饋線自動化模式,這對10kV架空饋線的發(fā)展將起到重要作用. 對饋線進行快速地故障定位、故障隔離、非故障區(qū)域供電恢復,最大限度地減少故障引起的停電范圍、縮短故障恢復時間;配電網正常運行狀態(tài)進行監(jiān)控。要減少故障引起的停電范圍,就必須使線路合理分段,故障時只跳開靠近故障區(qū)域的下游開關,使開關動作引起的停電范圍最小。 </

5、p><p>  1.1減少變電站出線開關跳閘 </p><p>  饋線出線開關跳閘將影響整條饋線的全部供電區(qū)域,停電影響范圍最大。饋線發(fā)生相間短路或單相接地故障時,應通過增設分段斷路器和負荷開關的方法,盡可能在出線開關跳閘之前有效隔離故障區(qū)域,減少出線開關動作次數(shù)。 </p><p>  1.2提高變電站出線開關重合成功率 </p><p> 

6、 在10kV架空線路裝設自動化開關的線路投入二次重合閘,滿足實施饋線自動化的基本要求。饋線出線開關跳閘后應依靠自動化開關自動切除永久性故障區(qū)域,最終使得重合閘成功,縮小故障引起的停電范圍,從而大大提高重合閘成功率,減少故障跳閘次數(shù)(重合閘不成功)。10kV饋線故障跳閘率是反映配網運行管理水平的重要指標,降低此項指標意義非常重大。 </p><p>  1.3減少靠近電源側的開關動作次數(shù) </p>&

7、lt;p>  靠近電源側越近的開關,其跳閘引起的停電范圍也越大,應盡量使靠近電源側的開關少動作。 </p><p>  1.4杜絕用戶故障出門 </p><p>  由于10KV配電網是中性點小電阻接地系統(tǒng),因此采取有效措施避免單相接地故障所引起的跳閘,在用戶出門處設置分支分界斷路器自動切除單相接地故障。 </p><p>  1.5控制單元靈活采用多種通信方

8、式,可上傳開關狀態(tài)信號 </p><p>  饋線自動化開關控制器(FTU)應根據需求靈活配置多種通信模塊,開關動作后控制器(FTU)可采用無線、載波、光纖等多種通信方式將告警信號上傳至后臺,縮短運行人員的故障查找時間。架空線路覆蓋范圍廣闊,可使用無線通信方式。 </p><p>  二、配電網運行分析診斷的功能模式 </p><p>  2.1配電網運行分析與診斷

9、在配電自動化系統(tǒng)中功能 </p><p>  配電自動化總體功能歸納為四個主要功能組。它們分別為:電網運行功能組、運行計劃及優(yōu)化功能組、維修管理功能組和用戶接口管理及控制功能組。目前國內配電自動化的研究和實施主要集中在“電網運行功能”,已投入運行的許多配電自動化系統(tǒng)都具備了運行監(jiān)視與控制、故障管理和統(tǒng)計報表等功能。但是對“運行計劃及其優(yōu)化功能組”包括電網運行模擬和運行工作計劃和優(yōu)化功能的研究和系統(tǒng)開發(fā)相對欠缺。其

10、中電網運行模擬功能的目的就是對配電網歷史運行狀態(tài)狀況進行分析和診斷,實現(xiàn)運行工作計劃和電網運行的優(yōu)化,從而提高電網運行效益。 </p><p>  2.2分析與診斷功能模式 </p><p>  配電網運行分析與診斷可以分為兩個大的功能組:配變及用戶運行分析與診斷和電網運行分析與診斷。 </p><p>  配變及用戶運行分析與診斷功能組以一臺配變低壓側的歷史運行數(shù)

11、據作為分析基礎,由配變經濟運行分析與診斷、無功補償裝置運行分析與診斷、用戶電壓質量分析和用戶供電可靠性及設備可靠性分析與診斷四個功能模塊組成。 </p><p>  電網運行分析與診斷功能組包括基于三相潮流的電網運行模擬、電網電能損耗分析與診斷、電網運行優(yōu)化和系統(tǒng)可靠性分析四個功能模塊。該功能組以全系統(tǒng)的歷史運行數(shù)據為基礎,包括所有記錄的配變低壓側的數(shù)據、對非測點記錄的負荷預測數(shù)據和饋線首端的歷史運行數(shù)據。值得指

12、出的是,在歷史數(shù)據庫中所記錄的這些數(shù)據都應該是經過配電系統(tǒng)狀態(tài)評估處理后的數(shù)據。此外,實際中壓低壓配電系統(tǒng)中的電流和電壓是三相不對稱的,因此三相潮流計算是電網運行分析與診斷功能組的基礎 </p><p>  2.2.1配變及用戶運行分析與診斷 </p><p>  配變及用戶運行分析與診斷功能組中的配變經濟運行分析與診斷模塊包括配電變壓器經濟運行區(qū)域分析和配變電能損耗分析兩大功能。分析與診

13、斷的輸出為:配電變壓器每日、月綜合、季度綜合和年度綜合的日運行點軌跡、運行點處于各運行區(qū)域的統(tǒng)計及運行合理性診斷(變壓器運行是否合理、不合理的原因)、電能損耗(配變的銅損、鐵損和總損耗率)。無功補償裝置運行分析與診斷模塊包括電容器投切和無功補償效益分析、補償裝置運行效果分析與診斷和無功補償裝置運行模擬三個部分。根據電容器投切的歷史記錄和運行參數(shù)的歷史記錄,電容器投切和無功補償效益分析的輸出為:帶時標的電容器投切曲線、電壓無功及電容器運行

14、綜合曲線、無功補償電量、局部節(jié)電量和綜合節(jié)電量。補償裝置運行效果分析與診斷的輸出為:電容器投入運行總時間、補償裝置運行限值合理性診斷、配電變壓器分接頭位置合理性診斷。無功補償裝置運行模擬功能應能夠對限值或分接頭位置不合理給出改進的數(shù)值,用歷史運行數(shù)據進行電容器投切模擬,為自動裝置確定更合理的動作限值和配變分接頭的合理位置。 </p><p>  用戶電壓質量分析模塊包括電壓合格率計算、諧波分析和電壓不平衡度分析。

15、電壓合格率計算結果應包括:分相的和三相綜合的日、月、季度、年度累計電壓越上限時間和累計電壓越下限時間、電壓合格率、電壓最高值和電壓最低值。諧波分析和電壓不平衡度分析的輸出為:分相的和三相的電壓、電流波形和頻譜、電壓畸變率和電流畸變率、負序電壓分量、不平衡度。 </p><p>  用戶供電可靠性分析給出該負荷點的月、季度、年度累計用戶停電(計劃停電和故障停電)持續(xù)時間、供電可靠率。設備可靠性分析給出變壓器、隔離開

16、關、負荷開關等電氣設備的累計故障停運時間和累計檢修停運時間、可靠率和故障率、累計過負荷時間和次數(shù)、過負荷最長持續(xù)時間、累計運行時間、設備壽命消耗等。 </p><p>  2.2.2電網運行分析與診斷 </p><p>  電網運行分析和診斷功能組中的電網運行模擬主要實現(xiàn)以下功能:重演歷史任意記錄時刻的系統(tǒng)運行狀態(tài),模擬在最大負荷、最小負荷和平均負荷情況下采用不同運行方式時系統(tǒng)各元件的三相

17、電流、各節(jié)點三相電壓以及三相功率分布,計算三相饋電線路負載率以及疲勞元件的評估與報警。 </p><p>  電網電能損耗分析與診斷模塊計算各元件、各條線路和全系統(tǒng)的月、季度、年度的理論電能損耗和實際電能損耗,診斷可能的漏電元件的漏電現(xiàn)象。 </p><p>  電網運行優(yōu)化包括配電系統(tǒng)電壓無功運行最優(yōu)化和網絡重構兩部分。配電系統(tǒng)電壓無功運行最優(yōu)化在各負荷點歷史運行月均、季度或年均日負荷曲

18、線的條件下,在配電變壓器低壓無功補償設備和配變分接頭可調節(jié)的范圍內,以網絡損耗最小為目標,確定線路首端和各配電變壓器低壓最佳運行電壓日曲線、配變分接頭最佳位置和各低壓無功補償點的最佳無功補償容量日曲線。配電網絡重構是在最大負荷、最小負荷和平均負荷情況下,以網絡損耗最小為目標確定最佳的運行方式,并且計及從當前運行方式進行改變時所需的費用。 </p><p><b>  三、結束語 </b>&l

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