配电网合解环操作的方案设计探讨论文

时间:2020-06-20 14:40:02 其他类论文 我要投稿

配电网合解环操作的方案设计探讨论文

  1合解环过程中存在的问题

配电网合解环操作的方案设计探讨论文

  电网在合解环过程中存在以下3个突出问题:

  (1)长时间电磁环网影响电网安全稳定运行。

  (2)由于运行方式改变造成继电保护失配,设备故障时使事故范围扩大。

  (3)操作时间长,影响事故处理能力和应急处置水平。

  目前合解环过程需要通过电网调度和现场值班人员接发令操作,造成电磁环网运行时间较长。例如图1中102开关处合环后,若电源A线发生永久性故障,对侧保护跳开105开关,但故障并没有被隔离,因桥接线典型设计不配置保护,101,102,103开关无法跳开,故将越级跳电源B线的出线104开关,最终会导致变电站全站失电,扩大了事故范围。

  2解决上述问题的方法

  探讨思路之一是桥开关增设过流保护。线路合环后,当线路故障时,跳开对侧开关和桥开关(或桥开关过流保护选跳线路开关),对故障进行隔离;当线路超稳定限额时,跳开桥开关(或桥开关过流保护选跳线路开关),完成解环。不足之处是需要增加投资、新增设备,每套过流保护的投资需5~8万。同时也无法解决长时间电磁环网问题,成效并不显著。另一种思路是合环后自动解环,一旦102开关处合环后经短暂延时即自动跳开101开关或103桥开关,快速完成解环,从而解决越级跳问题,同时也缩短电磁环网持续时间。采用文献[4]介绍的合环解列保护是一种选择,但每套需投资6~9万。备自投装置技术成熟,有备用的软/硬件,通过功能拓展,可在人工合环后实现自动解环,以解决合解环问题。改造时只需在备自投的软件上更新程序代码、在硬件上新增功能压板,投资少,性价比高。

  3备自投工作原理

  若电源A线故障,对侧保护跳开105开关,故障被105开关和102开关隔离。若为瞬时性故障,则105开关重合成功即可恢复正常运行;若为永久性故障,105开关重合后加速跳开。备自投在躲过重合闸时间后启动,并检测电源A线受电侧母线失压、备用线路有压、101开关无电流3个判据同时成立,即可动作于补跳101开关,合上102开关,实现备用电源(电源B线)的自动投入,恢复对受电侧变电站的供电,提高了供电可靠性。合解环操作与备自投的相同之处是:都仅涉及101,102,103这3个开关的操作以及开关位置、电压、电流量等。而不同之处是:合解环操作“先合后拉”,备自投“先拉后合”。两者仅在软件动作逻辑上有细微差别,硬件方面则完全一致,可见利用备自投拓展合解环功能是完全可行的。

  4方案可行性分析

  4.1技术层面

  目前主流的备自投装置普遍采用微机实现。通过采样,可得到线路电压和电流、母线电压和电流、开关位置等输入量;通过编程与定值整定,可设置相应期望的动作逻辑,完成预定功能。多年运行经验表明,备自投性能稳定、误动率低,软/硬件备用充裕。拓展备自投功能以实现上文所述的合解环操作,对于备自投厂家来说,硬件系统基本无需改动,软件系统也只需通过编程来实现以下逻辑功能:在操作人员合上102开关后,检测101,102,103开关均在合位,各开关动作前后电流发生变化(验证合环成功,潮流确已转移),经过短暂延时以后,自动跳开101开关或103开关完成解环(电网调度根据运行方式预置解环点为101开关或103开关)。

  4.2管理层面

  近年来,用户对连续供电的要求越来越高。为保证持续可靠供电,电网调度需要通过合解环操作来转移负荷。合解环虽存在诸多问题,但很少出现因合解环操作而引发的电网安全事故,因此合解环问题受到的重视程度稍嫌不足。随着电网的发展,电网结构越来越复杂,智能化水平越来越高,合解环问题将日益突出且无可避免。从管理角度考虑,不论是为建设坚强、智能电网的发展目标,还是为贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的'安全方针,或是为践行风险管控前移的管理理念,都应积极应对。

  5设计方案

  利用备自投合解环操作的方案设计如下:

  (1)由调度指令启用自动解环功能。

  (2)采集101,102,103开关位置信息,并验证其均处于合位。

  (3)为防止在合环不到位的情况下直接解环导致负荷丢失的情况出现,可采用各开关的电流信号作为闭锁条件,只有在101,102,103开关已处合位且电流突变量大于整定值后,才能经过短暂延时后跳开电网调度预置的解环开关,完成解环。合解环过程的动作逻辑流程如图2所示。

  6结语

  本文提出的利用备自投来实现合解环操作的设想,不管是在技术层面还是在管理层面,都不失为一种值得考虑的方案。

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