配网自动化控制方式与质量控制.doc

1、配网自动化控制方式与质量控制摘要：配电网自动化是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新的高性能的配电设备等技术手段，对配电网进行离线与在线的智能化监控管理，使配电网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。配网自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段，也是实现智能电网的重要基础之一。 关键词：配网自动化；控制方式；原则 中图分类号： TM7 文献标识码： A 引言：配电自动化控制可采用分布式控制和集中式控制两种方式，其实现供电方案是通过现场开关设备的控制器对有关电流、电压信息和开关状态进行监测，自动分断或关合相应的开关设备，达到网

2、络重构的目的。配电自动化控制方式的选择原则要根据现场的实际情况优化确定才能取得较好的控制效果。 1.配网自动化的发展历程 我国配电自动化的发展大致经历了三个阶段，第一个阶段是自动化阶段，它的主要原理是不同的自动化开关设备相互支持；第二个阶段是计算机阶段，它主要基于计算机大规模云计算处理相关的配网问题；第三个阶段是使用现代控制理论支持的现代自动化阶段。 在配网自动化的第一个阶段里，主要的思路是当系统发生故障时，通过断路器等二次继保设备之间的相互配合，快速切除故障，不需要计算机介入进行实时控制，在这一阶段里使用的设备主要是二次物理设备。但是，在这一阶段里，受电源和继保装置的影响，自动化程度非常低。

3、在这一阶段，当在系统正常运行时，不能实时侦测系统的运行状态，仅当系统发生故障时，二次设备才能发挥作用；当系统的运行方式发生变化后，需要工作人员重新到现场进行整定计算；恢复事故区域供电时，不能自动采取最优化措施；在事故恢复阶段，需采用多次重合闸，以保证系统的正常运行，但是，这种方法对系统设备的损伤很大。目前，这些设备在我国大部分地区仍在使用。 基于大规模计算机云计算的配网自动化技术是发展的第二阶段，在这一阶段里，对电力通信的要求较高，主要运用了现代通信技术、计算机技术和电力电子技术，在配电网正常运行时也能监视电网运行状况，真正意义上实现了遥信、遥测、遥控、遥调功能。在故障时，能够通过监控设备及时

4、发现非正常状态，并由调度员通过遥控远方设备，隔离故障区域和恢复健全区域供电。 具有自动控制功能的现代配电自动化阶段，是进入配电自动化发展的第三阶段，计算机技术得到更好的应用，实现了配电网自动控制功能。集成了配电网 SCADA 系统、配电地理信息系统、馈线自动化、变电站自动化、需求侧管理、调度员仿真调度、故障呼叫服务系统和工作管理等一体化的综合自动化系统，初步实现了馈线分段开关遥控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方自动抄表等功能。 面对世界电力积极开展智能电网研究的新动向，借鉴欧美等国家和地区的先进经验和技术理论，国家电网公司结合我国国情和能源供应，用电服务的新需求，于特高压输电国际会议上正

5、式提出了立足自主创新，建设以特高压为骨干网架，各级电网协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强配电网的发展目标，从而拉开了我国配电网研究和建设实施的序幕。 2.分布式控制和集中式控制选择原则 （1）环型结构的双电源网络，要采用分布式控制方案，但在具备通信通道的场合，应能自动利用通道交换信息，以改善和提高分布式控制的性能和效率，采用集中控制与分布控制相结合原则。 （2）对于三电源以上的多电源网络结构，在依靠分布式智能难以达到满意的控制效果时，可采用集中式控制。使用集中式控制必须具有速度快、稳定、可取的通信通道。 （3）辐射型结构的电网，一般应采用分布式控制，自动切除和隔离故障，恢复故障点前

6、非故障区域的供电。 3.控制方式 3.1 分布式控制 典型分布式控制的操作方式是变电站馈线断路器与具有当地控制功能的自动重合器或分段器，配合在线路故障时按照规定的程序动作，完成线路故障的隔离，恢复和对非故障段线路的供电，通常有电压、电流两种控制方式。 1）电压控制方式 电压控制系统由重合器、自动分段开关、电压互感器、控制器组成。分段开关能够开断负荷电流，可以合到故障上但不能开断故障电流。线路分段开关采用常闭工作方式，在检测到开关两端没有电压信号时跳开，在检测到一侧有电压时合闸，而环网联络开关采用常开工作方式，正常时检测到两测有电压，处于断开状态，在检测到一侧失压时合闸。分段开关合闸后在一预定时

7、间内如再一次检测到失压，说明下一段线路有故障，跳闸后闭锁，不再合闸。分段开关从检测到合闸要有一个时间延迟，以给上一级开关一个故障判断时间，延时时间要大于分段开关合闸后的预定时间，以保证上一级电路可靠检测故障。这种馈线自动分段方式，不需要通讯手段，通过检测电压加时限，经多次重合，即可实现故障自动隔离目的，投资比较少。但开关动作频繁，影响设备使用寿命，对系统及用户影响也大，如果是采用环网供电方式，还要引起非故障线路短时停电。 2）电流控制方式 电流控制方式是线路自动分段器与前级重合器或断路器配合使用的方式。线路自动分段器不能开断故障电流，但其控制器有在一段时间内，能够记忆前级开关设备开断故障电流动

8、作次数的能力，对通过故障电流的次数进行记数。在达到预定次数后，在前级的重合器或断路器。将线路从电网中短时切除的无电流间隙内，自动分段器分闸操作，从而达到隔离故障区间的目的。若前级开关设备未达到预定的动作次数，分段器控制器在一定的复位时间后会清零并恢复到预定的初始状态，可进行下一次故障的控制操作。 3.2 集中式控制 集中式控制是采用具有电动操作能力的负荷开关以及具有远方通信能力的现场测控装置 FTU。当故障发生后，现场测控装置 FTU 将开关状态及有关故障信息送入控制中心，由控制中心的监控系统根据 FTU 送上来的信息进行故障定位，确定故障区段，自动或人工干预发出有关开关设备的操作命令，隔离故

9、障区段，恢复其它非故障区段的供电。 集中式方式的不足之处是需要通信通道及控制主站，投资较大，工程建设涉及面广、复杂。各 FTU 分别采集相应柱上开关的运行情况，如负荷、电压、功率和开关当前位置、贮能完成情况等，并将上述信息由通信网络经过通讯前置机进入主站 SCADA 系统。同时 FTU 还可以接受主站 SCADA 系统的命令进行相应的远方倒闸操作。当发生故障时，FTU 故障检测信息经过通讯系统发送至主站，主站软件经过分析，对线路故障的处理一般经过故障信息上报主站系统、故障段自动分段隔离、非故障段自动恢复送电、线路状态实时显示等四个阶段，其过程一般在 1 分种之内完成。 4.结束语 当今社会，对电力系统运行的安全性和可靠性要求越来越高，而计算机软硬件技术的不断发展为电力高效运行提供了保证。要加大配网自动化的建设和管理力度，以期更好地服务于大众，为我国供电事业作出巨大的贡献。 参考文献： 1胡广泽.贵阳市北城区配网自动化的通信方案J.电力系统通信 ,2002,22(11)7-9. 2王士政.电网调度自动化与配网自动化技术M.北京:中国水利水电出版社 ,2003 3李文伟,邱利斌.配网自动化及通信系统的规划建设J.电力系统通信 ,2009,(10).