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配电网综合防误全面解决方案(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/6/11 10:15:10   

配电网作为面向用户的终端电网,随着整个社会的不断发展,配网快速扩张,其网络结构日趋复杂。同时,用户对供电质量的要求越来越高,配网事故可能造成的损失也越来越大,对配网的调度、操作安全性要求也就越来越高,因此,寻求一种适用于我国城乡配网特点的防误闭锁系统成为供电系统和电力自动化设备厂家的共同的需求。

近几年配电网高速发展,引发了一些新的问题,主要体现在传统的配电生产/运行/管理手段常常不能满足新形势下的需要。例如:随着配网改造不断进行,新用户不断接入,原有的配网调度模拟屏不能容纳下众多的调度元件;配网图纸和相关资料与实际情况不一致,甚至各个部门间的使用的电网图和资料也不一致;设备状态信息与现场不一致等等。诸如此类的信息错误或信息缺失很容易引发配网误调度或配网误操作。另外因为配电网本身的复杂性,也很容易因为人为疏忽而引发各种安全事故。

据统计,80%以上的故障性停电事故是配电网故障引起的。其中,配网中最容易发生的误调度、误操作事故主要有:停送电范围错误;带地线合闸事故;合解环导致过载;误入带电间隔;双电源或者重要用户失电事故;保电线路失电等。所有这些事故的发生,都可以借助电气操作防误技术进行有效防范。

因此,我们迫切需要将原本只能应用于发电和输变电中的微机防误闭锁技术移植到配网运行管理中,并针对配电网运行管理的特点和现状,提供更好的技术方案和更完善的综合防误措施。从而可以期望解决整个配电系统的调度和运行管理问题,最大限度减少产生误调度、误操作的可能性,在减轻配网调度/运行/线路人员工作负担的同时,提高工作质量和效率。

1配网防误系统和传统微机防误系统的比较

从国内的产业发展状况来看,已经在发电、输电、变电系统中广泛采用了微机防误闭锁系统(为了方便描述,以后把这些防误闭锁系统称为传统防误系统),对电力运行的误操作起到了有效的防范作用,降低了事故发生几率,取得了很好的经济效益和社会效益。但是,对于专门面向配电领域的防误技术的研究,还刚刚起步,尚处于比较初级的阶段。

1.1 传统防误系统的局限性

传统的防误技术并不能直接搬到配网防误系统中使用,主要受到以下几个方面的限制:

1.1.1只能处理单站系统和有限的几个子站系统,不能广泛接入开闭所、环网柜、分支箱等配电单元,更加不能接入配电线路设备(如柱上开关等)。

1.1.2只能对站内设备进行防误判断,不能很好解决站间配合问题,完全无法处理类似开闭所和线路配合这类复杂问题。

1.1.3只具备基本的“五防”功能,不能提供全面的防误方案:如不能对大面积停电的操作给出提示,不能对合环/开环等给出提示等等。

1.1.4防误规则库录入复杂,不适合配网系统这种设备很多的应用情况。

1.1.5运行模式单一,不能满足配网调度部门、配网运行部门、线路部门多个部门同时使用的要求。

1.2 配网防误系统的新技术特点

配网防误是一个新兴领域,同传统的发电厂、变电站防误闭锁系统相比,配网防误的功能需求要复杂很多,主要体现在以下方面:

1.2.1由传统的单站防误向配电网的多站、多操作单元联合防误、网络防误演化。并且要求在基本“五防”的基础上,提供大量高级防误功能,比如防止误停电/误送电、防止过负荷操作等。

1.2.2不再是一个单一的防误系统,而是同时具备了多种复杂功能的综合操作系统,比如系统中还需要提供运行管理、操作票管理、工作流程管理、网络工况监视、仿真预演等多种功能。

1.2.3不同于变电站防误只需要处理站内设备的情况,配网防误系统的设备对象要广泛很多:开闭所、环网柜、分支箱、配电房等,还有架空线路、电缆线路、低压线路上的各种电气设备。配网设备种类繁多、地理分布广泛、安装环境复杂多样,从而在设备闭锁、防误操作、系统通讯等诸多方面带来了复杂性。

1.2.4配网防误系统初始数据录入工作量巨大,另外配电网还存在改造频繁的问题,系统运行中的数据录入和修改也很多,必须做到数据维护简单方便才行。

1.2.5配网防误系统注重系统集成,强调信息交互与数据共享。可在多个部门联合使用,比如配网调度、配网运行、配网线路等多个部门间的配合使用;可与多种系统配合使用,比如可以与配网自动化系统配合使用。

1.2.6在电气防误操作中,由过去的单任务操作方式逐渐向多层次、多任务的并发操作模式发展。比如同一个部门内涉及多个班组协同作业,或是多个部门间协同作业。

1.2.7因为数据量巨大,而且电气设备的防误逻辑非常复杂,人工录入逻辑公式的情况已不能满足实际的要求,必需提供自动生成防误逻辑规则的方法。

2配网综合防误系统的全面解决方案

针对配网防误的特点,下面提出一个配网综合防误系统的全面解决方案。该方案可以简要概括为:采用分层分布式设计、以PC工作站作为防误操作机,利用网络拓扑分析结果自动生成防误规则,实现多种防误逻辑判断,并提供多种防误闭锁措施。

2.1系统整体结构

配网综合防误系统的整体结构由局域网、数据库服务器、调度员工作站、运行/线路人员工作站、现场移动操作终端、移动传输适配器、防火墙和物理隔离器设备、打印机、传输适配器、电脑钥匙、现场闭锁锁具等部分组成,系统还预留与配网自动化系统的接口。

系统的整体结构见图1所示:

来源:电力自动化产品信息
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