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标题 配网故障自动诊断决策系统的实现
范文

    邓欢欢+胡杰

    摘要:随着当今社会人们用电量的日益增加,用电故障的发生频率也越来越高。由于10kV配电网直接连接客户端,所以加强对其的智能化建设,能有效提高电网运行的安全性和灵活性十分必要,目前正处在智能电网快速发展的时期,可是我们目前对10kV及以下配变健康运行数据的掌握率很少。本文提出一套配网故障自动诊断决策系统,其可以实现配网故障区段的快速、准确定位,并提出合适的故障区段隔离策略,从而缩小停电范围、缩短停电时间、提高故障恢复的工作效率、提高运行维护水平。

    关键词:配网故障;自动诊断决策系统

    中图分类号:TM71 文献标识码:A

    概述

    电力系统发展迅猛,电力运营一个重要的因素就是对配电网的管理。很多专变、公变被列入采集和监控的范围。本文拟建立一套配网故障自动诊断决策系统,该系统依据配网故障在线监测装置的遥测信息,采用故障区段综合定位技术实现配网故障区段的定位,并能够根据故障区段的位置,提出合适的故障区段隔离策略,从而最小化停电区域。

    1配网故障在线监测装置的研制

    配网故障在线监测装置包括:传感器、电源系统和数据采集和传输系统。

    传感器:该装置需要对配电台区变压器的电压、电流进行实时监测,传统的PT、CT等测量装置,需串入被测线路,不仅施工量大,且可能成为线路安全隐患,本文使用非电气连接式的电压、电流传感器,不仅安装方便,且对线路无任何影响。

    电源系统:该装置布置于配网线路上,且在线路故障停电后仍要工作一段时间,因此需要设计一套可靠的电源供电系统,并考虑一定的冗余性。

    数据采集和传输:该装置分布于多段配网线路上,需结合实际通信环境,选择合适的数据传输方案;同时应合理设计数据传输策略,降低监测装置的功耗。

    通道方面,系统搭建在现有1000M光纤互联的内网基础之上,保证高清视频流的传输。系统站内部分通过双绞线与站内接入交换机互联实现100M接入,站内接入交换机与上联汇聚层、核心层交换机通过铺设的1000M光纤通道互联接入内部网。

    通过划分虚拟局域网(VLAN)将系统所使用网络与现有业务网络逻辑隔离,并启用新的OSPF路由进程实现与现有网络路由的逻辑隔离。通过这种方法,实现了在同一物理网络上实现两张逻辑网络,从而避免两套网络间的数据干扰。

    2故障诊断判别方法

    配网故障总体类型可以分为两种,配电设备故障和配电线路故障。产生故障的原因有线路设备老化、接触不良、外部破坏、误操作等。具体表现形态短路、断路、放弧、接地、偏相、失压等。

    偏相预警

    相线预警法:偏相值暂设两档,一般偏相最大相电流与最小相电流超过15%,严重偏相最大相电流与最小相电流超过30%。

    中性线预警法:一般偏相,中性线电流达低压侧额定电流的25%,严重偏相,中性线电流达低压侧额定电流的40%.(农村低压电力技术规程)

    电压预警:

    规程规定:380V为正负7%,220V为正7%至负10%。符合此值为合格电压,超过此值应记为不合格。

    考虑是首端电压,取整400V、230V设参数,首端电压超过10%,负7%,为预警值。

    过载预警

    超过额定载流量的1.3倍。

    接地电阻,大于4欧姆预警

    功率因数低压0.9预警

    失压、失流预警

    某相无电压缺相、或没有电流预警

    发热预警

    变压器上层油温超过90度,线路连接点温度超过环境温度20%。

    3基于遥测信息的故障区段综合定位技术

    根据故障区段位置及配电网拓扑结构,给出分段器的操作方案,实现故障区域的最小化智能隔离。

    建立数据中心以及数据中心与各个监测装置之间的数据传输通道,建立数据中心站,并完成相关软件的开发,形成配网故障自动诊断决策系统。

    4预警方式

    以短信通知三个人,

    运行单位抢修人、95598(客服)、运行单位主要负责人

    短信格式,故障地点+推荐处理方案,见下例

    抢修人收到:XXX台区低压侧U相失压,请立即进行检查高压侧A相是否缺相。

    95598(客服)收到:XXX台区U相失压,已安排XXX(电话)进行处理,请及时进行复查。

    运行单位主要负责人:XXX台区U相失压,已安排人员XXX(电话)进行处理,请及时进行复查。

    数据查询功能(短信互动)

    发送一个短信给终端,如:发送DQ

    (短信格式例:XX台区X月X日X时X分,相电压U相XV,V相XV,W相XV;线电压UV相XV,VW相XV,WU相XV;电流U相XXA,V相XXA,W相XXA,N相XXA,变压器温度UXX℃,VXX℃,WXX℃,NXX℃,刀闸UXX℃,VXX℃,WXX℃,室外温度XX℃,油温XX℃)

    返回当前台区监测的所有当前值。

    5.配网故障策略的实现

    配网故障自动诊断决策系统不仅需要根据遥测结果定位故障区段,而且需要及时地给出故障区段隔离策略,从而缩短停电时间,减小停电区域。而配电网络结构复杂,以典型配网结构为研究对象,在ATP/EMTP电磁暂态计算程序中,建立典型配网故障的仿真模型;基于配网故障仿真模型,研究零序有功、零序无功、零序电流、5次谐波等稳态参数的特性;基于配网故障仿真模型,研究故障暂态电压、电流首半波、暂态电压、电流行波等暂态参数的特性。

    通过计算,给出故障类型和处理故障的方案。

    结语

    本文提出的配网故障自动诊断决策系统可以及时确定故障区段,并提出合适的故障区段隔离策略,可以指导调度人员在短时间内隔离故障区段,恢复其他非故障区域的供电,从而缩短了非故障区段的停电时间,减小了停电范围。上述效果可以降低由停电带来的直接、间接经济损失。

    参考文献

    [1]罗陆宁.城市10kV配网架空设备改造的技术探讨[J].华东电力,2008(09).

    [2]蔡桂龙,金小达.配网自动化通信方案设置[J].电网技术,2009(04).

    [3]解广润.电力系统接地技术[M.北京:中国电力出版社,1991.

    [4]赵灵,王建国,夏长征,等.考虑火花等效半径的输电线路杆塔伸长接地体的冲击接地电阻计算[J] .高压电器,2003,39(01):22-24.

    

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更新时间:2025/3/10 16:48:29