10kV配電網(wǎng)智能化在線路故障中的應(yīng)用

石峻 大連供電公司

智能配電網(wǎng)可以彌補(bǔ)信息交互上的缺陷，管理起來不受地理信息的限制，在配電網(wǎng)中發(fā)揮了重要的作用，因此，本文從10KV智能電網(wǎng)的定義、特點(diǎn)以及作用方面進(jìn)行分析，并探討了10KV智能電網(wǎng)在線路故障處理方面的應(yīng)用，以期對城鄉(xiāng)智能電網(wǎng)改造建設(shè)提供有力的理論依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)保的有效協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 智能電網(wǎng)的定義及特點(diǎn)

1.1 定義

建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。

1.2 特點(diǎn)

（1）自愈；10KV智能電網(wǎng)能實(shí)時(shí)掌控電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患；且在盡量少的人工干預(yù)下，快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生，提升電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。

（2）安全；高可靠性、高性能檢測電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)和電量參數(shù)；有效的自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信能力和自動(dòng)控制和自動(dòng)故障應(yīng)急處理能力。

（3）經(jīng)濟(jì)；系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)省了大量的人力、物力，將大大提高工作效率，減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；智能電網(wǎng)設(shè)計(jì)合理，裝置安裝簡單易行，運(yùn)行穩(wěn)定。

2 10KV配電網(wǎng)智能化在線路故障處理過程的應(yīng)用

10KV智能電網(wǎng)能有效地檢查出故障點(diǎn)，恢復(fù)非故障區(qū)的供電，并及時(shí)的清除線路故障點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)線路供電的正常化。它在線路故障處理應(yīng)用中主要包括三個(gè)階段，以及重要的技術(shù)手段。

2.1 線路故障發(fā)生瞬間，10KV智能電網(wǎng)斷開和清除故障

線路故障發(fā)生時(shí)，10KV智能電網(wǎng)一般在毫秒級時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)。然而，在智能電網(wǎng)的線路保護(hù)技術(shù)中存在著選擇性與快速性的矛盾。一般技術(shù)只能是變電站出口斷路器跳閘，擴(kuò)大了停電范圍，并不能及時(shí)清除故障。采用網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)技術(shù)能有效的實(shí)現(xiàn)縣里保護(hù)的快速性和有效性的統(tǒng)一。

網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)技術(shù)。傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)線路保護(hù)實(shí)質(zhì)是一個(gè)單獨(dú)的保護(hù)系統(tǒng)，它只能檢測單一的電流通過信息，即只決定著單一線路故障。然而，在并聯(lián)電路或者多重電路組合的情況下，傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)則不能實(shí)現(xiàn)相互配合保護(hù)線路安全。

智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)的快速性和選擇性有效統(tǒng)一。它不僅解決了配電網(wǎng)多開關(guān)串聯(lián)運(yùn)行保護(hù)配合的難題，并可以適用于含多種分布式電源的開環(huán)和閉環(huán)供電系統(tǒng)。

2.2 線路故障區(qū)段的隔離和非故障區(qū)域供電恢復(fù)

傳統(tǒng)的線路故障區(qū)域一般采用配電系統(tǒng)集中控制的方式，但它存在缺陷，且可靠性不高。采用10KV智能電網(wǎng)的分布式技術(shù)可以有效的解決線路故障區(qū)域的隔離。

分布式智能技術(shù)。現(xiàn)有的配電網(wǎng)不僅對通信通道和主站依賴性太強(qiáng)，控制可靠性低，而且傳統(tǒng)的分段器和重合器方案，不利用信道交換信息，動(dòng)作效率不高。這就造成了線路故障發(fā)生后，故障區(qū)段不能及時(shí)隔離，并且其他的正常區(qū)域也會迅速被波及到。

2.3 10KV智能電網(wǎng)對線路故障點(diǎn)的定位和排除故障

一般線路故障發(fā)生后，故障點(diǎn)的排查需要數(shù)十分鐘至若干小時(shí)，這造成了配電網(wǎng)故障點(diǎn)精確定位困難，故障查找時(shí)間一般占故障處理時(shí)間的50%，供電可靠性的提高受到限制。10KV智能電網(wǎng)自動(dòng)定位技術(shù)能有效及時(shí)定位故障點(diǎn)，而且可以排除故障。

故障點(diǎn)自動(dòng)定位技術(shù)。與用開關(guān)和智能控制器進(jìn)行故障區(qū)段定位和隔離不同，由于故障指示器成本低，因而安裝數(shù)量可以更多，故障區(qū)段定位可以更精確，從而大大縮短故障巡查時(shí)間。

（1）單相接地故障檢測和指示系統(tǒng)

傳統(tǒng)的接地故障檢測方法有其局限性，例如隨系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化而變化、隨接地情況變化而變化的故障特征不適合用在在故障指示器上作為故障檢測判據(jù)；需用比較各出線和各分支的檢測結(jié)果的方法不適合在故障指示器上直接使用。

（2）帶通信的故障遠(yuǎn)程指示和故障自動(dòng)定位系統(tǒng)

基于GIS的故障定位系統(tǒng)由三個(gè)安裝在相線上的故障檢測探頭組成，可以有效的檢測相間短路故障。該技術(shù)可以將故障指示器的動(dòng)作狀態(tài)通過適當(dāng)?shù)耐ㄐ欧绞剿偷娇刂浦行牡囊訥IS為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在地理圖上的故障自動(dòng)定位，減少故障巡查和故障處理時(shí)間，且不需要改造現(xiàn)有一次設(shè)備、投資省、見效快、容易實(shí)施、容易推廣。

3 結(jié)束語

線路故障處理是配電網(wǎng)智能化的重要內(nèi)容之一。10KV智能電網(wǎng)不僅可以有效地減少故障停電時(shí)間、縮小故障停電面積、提高供電可靠性；而且對于有多級開關(guān)串聯(lián)的配電線路，利用網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)技術(shù)可以解決傳統(tǒng)的電流保護(hù)難以解決的保護(hù)快速性和選擇性的矛盾問題，保證離故障點(diǎn)最近的開關(guān)速斷跳閘。總之，10KV智能電網(wǎng)在線路故障處理起到了不可忽視的作用，是未來電網(wǎng)發(fā)展的主要趨向。