電力局繼電保護技術(shù)范文

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電力局繼電保護技術(shù)

篇1

【關(guān)鍵詞】輸電線路 相間距離保護 短路電流 計算

在單電源雙環(huán)形回路電網(wǎng)的繼電保護過程中,設(shè)計上采用電流保護的措施,在進行電網(wǎng)最大負荷電流計算的過程中,就要形成對輸電線路相間距離保護中的短路電流的計算,這樣,能形成整體的控制。

1 輸電線路相間距離保護的相關(guān)概述

1.1 輸電線路距離保護的運用

在輸電線路的保護過程中,主要就是通過阻抗元件來進行反應(yīng)短路故障的保護裝置,在具體的輸電線路的控制中,抗阻元件中就是直接接入元件的電壓與電流的比值,通過對電流電壓比值的計算,可以對短路點以及到保護安裝處的阻抗值計算。其中,在線路的阻抗值與距離形成正比的運行中,就會產(chǎn)生距離保護。在輸電系統(tǒng)的正常運行中,也就會減少總工作最大運行方式,在運行方式的變化中,就會形成電流保護的保護范圍變化,在最大運行方式的作用下,就會形成電流保護范圍的縮小,形成靈敏度的降低。在距離保護測量的運行中,就是對短路點到安裝處的距離控制,在系統(tǒng)運行正常的情況下,就會形成保護范圍的穩(wěn)定性。因此,在整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行中,主要是包括符合要求的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)運行方式以及繼電保護的效果運用。在選擇性與靈敏度的控制中,主要是通過相間接地故障后被保護延時段來進行有效的保證。在距離保護的過程中,就是通過距離測量元件的方式,形成基礎(chǔ)構(gòu)成的保護裝置,也就是阻抗保護的模式。在整個系統(tǒng)的運行中,保護裝置安裝處的電壓系統(tǒng)為額定電壓的時候,電流負載電流就會增加。在線路阻抗與距離成正比的時候,保護安裝處的電壓與電流之間就形成一定的運用效果,也就能計算出保護裝置與短路點的距離,能形成有效的故障控制方式。

1.2 距離保護原理說明

在輸電線路的相間距離的保護運行中,主要就是形成對整個距離保護的綜合模式,其中,在不同段的測量元件中,要形成對抗阻元件的整體控制,這樣,可以對測量故障點以及保護安裝距離形成有效的計算。在進行整體值的計算過程中,就要形成對測量元件的綜合控制,并在具體的保護過程中,形成對輸出線路的系統(tǒng)控制。在進行比較的過程中,可以對計算值定義為Zset,這樣,在計算的過程中,可以形成相應(yīng)的比較,其中,在Zm

2 輸電線路相間距離保護的短路電流的計算

2.1 保護1距離保護第Ⅰ段整定計算

2.3 距離保護MATLAB建模

在當(dāng)前的極端及運行技術(shù)中,可以結(jié)合計算機的運用方式,尤其是在電力系統(tǒng)的技術(shù)控制中,可以采用MATLAB的交互式使用方式,在語言程序的設(shè)計中,形成在學(xué)術(shù)界、技術(shù)方面的運用,尤其是在矩陣計算的運用方面,最主要的是突出在數(shù)值分析、自動控制模擬以及數(shù)字信號處理等方面,可以形成動態(tài)化的分析,尤其是在繪圖等方面的功能,在程序設(shè)計上,形成計算機語言結(jié)構(gòu)的運用,這樣,可以在不同基本數(shù)據(jù)的定義數(shù)組中,形成高效率的控制模式,形成直接的控制效果,尤其是在原始數(shù)據(jù)的輸入格式設(shè)計中,最主要的是強調(diào)在技術(shù)角度的運用。最為一個大型的計算機平臺,在MATLAB在集數(shù)值的計算中,形成強大的符號運算以及圖像處理的功能,這樣,可以實現(xiàn)對整個技術(shù)控制的運用。一般而言,在用戶使用的過程中,主要是在使用工具箱、應(yīng)用與評估學(xué)習(xí)等模型代碼的運行中,形成高性能的技術(shù)控制。在課程設(shè)計的過程中,要形成對斷路器保護處安裝保護及啟動原件,保護模塊經(jīng)封裝成子系統(tǒng),其輸入信號為電壓電流測量值和由啟動元件發(fā)出的投切信號,輸入信號送至斷路器的控制端,以控制斷路器的開合狀態(tài)。斷路器的初始狀態(tài)為合閘。氣動元件是通過負序電流來判別系統(tǒng)是否發(fā)生故障,只有當(dāng)故障發(fā)生時才能將整套保護模塊迅速投入工作。使用元件庫中的故障模塊進行故障點的設(shè)置,可以方便的設(shè)置故障類型以及故障點起始時刻。為了簡化系統(tǒng),線路只有電感,總長為120km??梢詫⑷齻€整定值不同的距離保護模塊以及延時模塊組成三段式距離保護,實現(xiàn)本線路的主保護和下級線路的后備保護。模塊充當(dāng)了由SimPowerSystem系統(tǒng)到Simulink系統(tǒng)的接口,相當(dāng)于實際的電流和電壓互感器。

3 結(jié)語

在輸電線路相間距離保護的短路電流計算中,形成科學(xué)有效的技術(shù)公式與模型運用,尤其是結(jié)合現(xiàn)代化的計算機運用水平,突出在輸電線路相間距離保護中短路電流的綜合效益,這樣,就能實現(xiàn)電流與電壓互感器的綜合原理與技術(shù)控制,起到更好的效果。

參考文獻

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篇2

關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);二次設(shè)備;運行可靠性;途經(jīng)

中圖分類號:TM63 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 16-0144-01

一、前言

科學(xué)技術(shù)的快速進步,帶動了電力系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,使得電力系統(tǒng)當(dāng)中的二次設(shè)備運行效率有所提高,但設(shè)備在日常運行的過程中仍面臨多方面的故障,不利于設(shè)備的良好運行。為此,本文探討提電力系統(tǒng)二次設(shè)備的運行可靠性問題具有重要的意義。

二、提高電力系統(tǒng)的二次設(shè)備運行可靠性之對策

(一)處理好電力系統(tǒng)設(shè)計的工作

處理好電氣設(shè)計的工作關(guān)系到電力系統(tǒng)運行的優(yōu)劣,設(shè)備出現(xiàn)故障的原因與設(shè)計與調(diào)試以及運行管理等環(huán)節(jié)的工作密切相關(guān)。因此處理好電力系統(tǒng)的設(shè)計工作十分必要。嚴(yán)格把好系統(tǒng)設(shè)計的工作,對系統(tǒng)的各配件的規(guī)格、選型應(yīng)進行準(zhǔn)確設(shè)計,確保回路的正確以及各功能原件正常發(fā)揮功能。

(二)做好設(shè)備的調(diào)試工作

做好電力系統(tǒng)的調(diào)試工作,有效防范事故并減少出現(xiàn)設(shè)備事故現(xiàn)象,確保設(shè)備的良好運行;二次設(shè)備調(diào)試工作按照出廠檢驗的有關(guān)規(guī)定應(yīng)進行調(diào)試。此外,設(shè)備在經(jīng)過運輸之后,設(shè)備的外觀與電氣的絕緣均出現(xiàn)改變,并且在安裝以及回路變更過程中也會發(fā)生改變。因此做好現(xiàn)場設(shè)備的調(diào)試以及檢驗工作十分必要,同時還應(yīng)明確調(diào)試應(yīng)該注意的事項;設(shè)備調(diào)試者應(yīng)該認真按照設(shè)備調(diào)試的規(guī)程與試驗的接線要求進行調(diào)試,確保設(shè)備運行過程的可靠性[1]。

(三)有效解決電力設(shè)備的遺留問題

電力系統(tǒng)中剛安裝的二次電力系統(tǒng)設(shè)備常面臨接線有誤或者是少接二次回路、繼電保護的回路出現(xiàn)接錯、設(shè)備中的繼電保護回路出現(xiàn)拒動或者誤動等現(xiàn)象。因此有效解決電力設(shè)備的遺留問題,有利于及時發(fā)現(xiàn)二次設(shè)備的故障。為此各部門的設(shè)備檢修者應(yīng)必重視設(shè)備的調(diào)試工作;處理好系統(tǒng)的調(diào)試及驗收環(huán)節(jié),確保設(shè)備的性能達到良好的運行狀態(tài)。例如保護高頻通道檢查:當(dāng)電力設(shè)備線路送電之后,還應(yīng)對保護通道給予認真檢查,將通道測試的數(shù)據(jù)與未送電時的數(shù)據(jù)進行對比,觀察送電后對通道所產(chǎn)生的影響。假如數(shù)據(jù)出現(xiàn)的差距符合規(guī)定的范圍,則高頻保護可投入使用;反之,數(shù)據(jù)相差超出可控范圍時,則應(yīng)進一步分析原因,并及時處理,減少對設(shè)備系統(tǒng)的不良影響。此外,還應(yīng)加強保護帶負荷試驗工作,確保接入二次設(shè)備中的電壓與電流的數(shù)據(jù)采集真實、準(zhǔn)確,提高二次設(shè)備運行的可靠性與安全性。可在二次設(shè)備的端子排上采用相量表計進行檢測,并且裝置當(dāng)中設(shè)有微機保護以及顯示屏等測控裝置,更好地進行數(shù)據(jù)的測算,確保數(shù)據(jù)的測算與設(shè)備實際的運行狀態(tài)相符合[2]。

(四)做好電力設(shè)備的驗收檢驗工作

驗收檢驗階段的工作,作為確保二次設(shè)備運行階段重要的技術(shù)保障環(huán)節(jié),對降低二次設(shè)備的運行故障次數(shù)起到重要的預(yù)防作用。驗收檢驗的作用是:檢查在設(shè)備進行前期調(diào)試過程中因疏忽而未解決的安全隱患。同時還應(yīng)對繼電保護的裝置連片以及其的定值進行試驗,確保繼電保護的裝置連片按注明的功能以及定義進行運行,并進行通電檢驗,確保正確性。二次設(shè)備在投入運行前應(yīng)該按照定值的規(guī)定要求、結(jié)合電力調(diào)度部門的要求發(fā)揮功能,核對繼電保護裝置的定值,確保該定值的準(zhǔn)確、無誤,由此利于提高二次設(shè)備運行的效率與可靠性。

(五)重視對二次設(shè)備進行管理

重視對二次設(shè)備進行管理,有效提高其地運行可靠性與技術(shù)保障的水平。電力設(shè)備的系統(tǒng)出現(xiàn)故障,主要由設(shè)備自身的因素與人為因素、外力原因引起的。人為原因主要指的是二次設(shè)備的運行者由于操作失誤或者對設(shè)備操作不熟悉引發(fā)的設(shè)備故障,運行者的業(yè)務(wù)水平的高低將直接影響二次設(shè)備的安全、正常運行。為此,電力設(shè)備管理部門應(yīng)加大對操作者的技能培訓(xùn),重視提高設(shè)備運行者的業(yè)務(wù)能力與水平,預(yù)防因人為原因?qū)е露卧O(shè)備運行出現(xiàn)故障的現(xiàn)象。與此同時,隨著科學(xué)技術(shù)的快速提高,電力設(shè)備更新的速度也逐漸加快,電力系統(tǒng)二次設(shè)備也應(yīng)進行技術(shù)改進,并且制定相應(yīng)的運行規(guī)程,減少故障的現(xiàn)象,有效提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性與可靠性。

(六)定期對二次設(shè)備進行維護

電力系統(tǒng)二次設(shè)備地維護工作,也會對設(shè)備的可靠運行產(chǎn)生影響,因此定期對設(shè)備進行檢驗與巡視意義重大,特別是設(shè)備投入運行達到一年后,及時的做好二次設(shè)備的全部檢驗工作。對設(shè)備的運行狀況、通信情況、測量數(shù)據(jù)以及設(shè)備指示燈工作的情況、故障信息警報以及數(shù)據(jù)的采集情況等方面進行檢查,并做好檢查記錄的登記工作。由此可確保二次設(shè)備的正常運行,有效為設(shè)備的維護工作提供參考數(shù)據(jù)或信息資料,使二次設(shè)備維護的記錄工作資料更加完整。對設(shè)備的維護項目主要有幾方面:對設(shè)備的斷路器以及隔離開關(guān)的分合狀態(tài)進行維護;對主變溫度、主變調(diào)壓的檔位以及負荷電流、母線電壓的運行狀況進行維護,保障二次設(shè)備的可靠運行[3]。

三、結(jié)束語

總而言之,電力系統(tǒng)二次設(shè)備運行可靠性問題,關(guān)系到設(shè)備的正常運行以及電力系統(tǒng)的安全,因此應(yīng)該對電力系統(tǒng)進行合理、科學(xué)設(shè)計,確保安裝的正確并做好調(diào)試驗收以及管理、維護等工作,降低設(shè)備故障現(xiàn)象,有效提高設(shè)備的運行可靠性及效率。

參考文獻:

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篇3

關(guān)鍵詞:變電設(shè)備;狀態(tài);檢測;電力系統(tǒng)

中圖分類號:TM507 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 12-0000-01

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展。對電力的需求量日益增大,對于電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行提出了越來越高的要求。以前,需要建立大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析對設(shè)備狀態(tài)檢測,而隨著計算機技術(shù)和智能技術(shù)的逐步發(fā)展,有了專門的專家系統(tǒng)等技術(shù)對設(shè)備進行診斷并檢測。通過引進新的變電狀態(tài)檢測技術(shù),將新技術(shù)應(yīng)用到電力設(shè)備中,對于電力系統(tǒng)的安全運行有了更多的保障。

一、變電狀態(tài)檢修的意義

隨著電力技術(shù)的發(fā)展,變電設(shè)備水平在逐步提高,變電設(shè)備的管理方式已經(jīng)不適合當(dāng)前的需求,需要做出進一步的調(diào)整,而狀態(tài)檢修是其中的關(guān)鍵,狀態(tài)監(jiān)測由較為集約的根據(jù)設(shè)備情況檢測替代原來的定期周期性檢修,基于運行安全下,通過設(shè)備檢修決策、風(fēng)險評估和狀態(tài)評價等方法對設(shè)備進行檢修。與定期檢修相比,設(shè)備情況檢測具有如下優(yōu)勢:提高了設(shè)備的安全性、可用性和使用壽命,減少了檢修費用與檢修時間。因此,我們必須充分發(fā)揮變電狀態(tài)檢修的優(yōu)勢,結(jié)合變電運行工作的實際情況,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整變電運行管理情況,確保電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

二、變電設(shè)備狀態(tài)檢修方法的應(yīng)用

(一)高壓開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)檢修

目前,根據(jù)我國高壓開關(guān)設(shè)備的實際運行狀況,結(jié)合對高壓開關(guān)設(shè)備故障和缺陷的分析,可找出高壓開關(guān)設(shè)備的故障規(guī)律:一是小修對于6~35kV真空斷路器的控制能力并不強,因其故障基本上是由于機械引起,所以,對于真空泡、真空度應(yīng)該加強測試,對發(fā)生過連續(xù)動作開關(guān)進行及時的管理,及時的檢查機械狀況;二是當(dāng)真空開關(guān)設(shè)備的總體運行情況良好時,開關(guān)機械動作次數(shù)達到機械的使用壽命時需要進行大修;三是國外品牌的SF6開關(guān)總體性能相對穩(wěn)定,而國產(chǎn)SF6開關(guān)的故障率比較高;四是由于油斷路器本身的密閉性不好和開斷能力的限制,96%左右的開關(guān)故障都是由此造成的。

(二)繼電保護設(shè)備的狀態(tài)檢修

對繼電保護設(shè)備障礙及事故進行分析,檢修方法和原則應(yīng)該注意以下幾點:一是在定期校驗的過程中,對可能發(fā)現(xiàn)的事故隱患和主要缺陷進行分析;二是對狀態(tài)檢修的設(shè)備進行狀態(tài)評估,確定具體的檢修方案;三是適當(dāng)?shù)拈_展?fàn)顟B(tài)檢修;四是針對繼電保護設(shè)備的專業(yè)巡檢,試驗并進行保護傳動;五是對微機保護的抗干擾措施加大執(zhí)行力度。

三、在運行安全下變電狀態(tài)檢修技術(shù)

在保障運行安全下,變電狀態(tài)檢修包括非常多的內(nèi)容,在技術(shù)方面而言,主要有變電設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測、變電設(shè)備的故障診斷和變電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測。以下對這三種變電狀態(tài)檢修技術(shù)進行詳細的介紹。

(一)變電設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測

變電設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測可根據(jù)設(shè)備實際需要和運行情況來確定設(shè)備的報警閥值,對變電設(shè)備狀態(tài)特征向量進行預(yù)報,從而監(jiān)測設(shè)備的實際運行情況,并且能夠?qū)σ欢螘r間里設(shè)備運行狀態(tài)的趨勢動向進行預(yù)測。變電設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測模型有很多,如對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)預(yù)測、對灰色系統(tǒng)理論的狀態(tài)預(yù)測等。對灰色系統(tǒng)理論的狀態(tài)預(yù)測僅僅能用于短期預(yù)測、機械磨損程度較理想的預(yù)測,所以它對斷路器等設(shè)備更加重要。與灰色系統(tǒng)理論的狀態(tài)預(yù)測相比,對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)預(yù)測具有適用能力強、擬合精度準(zhǔn)確和泛化能力強等優(yōu)點,具有很強的容錯能力,可以對環(huán)境的變化進行有效的跟蹤,對挖掘信息數(shù)據(jù)能夠很好的處理,在變電設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測中使用價值非常高。

(二)變電設(shè)備的故障診斷

對于變電設(shè)備的狀態(tài)故障診斷,常用到兩種故障診斷方法:綜合法和比較法。比較法對與設(shè)備的診斷比較基本,結(jié)果很模糊。比較法是經(jīng)過一些診斷技術(shù),如噪音診斷、污染診斷、振動診斷和射線診斷等,把得到的結(jié)果跟設(shè)備次年結(jié)果或歷年結(jié)果相對比,若沒有明顯的差別,則設(shè)備沒有缺陷;在相同的環(huán)境和運行條件下,把得到的結(jié)果跟同一類的設(shè)備相比較,若結(jié)果有差別,則設(shè)備存在著問題。綜合法是一種系統(tǒng)診斷方法,需要做大量的數(shù)據(jù)收集工作在故障診斷之前,如負荷情況、變壓器運行的溫度、變壓器油色譜情況和變壓器的絕緣情況、開關(guān)類設(shè)備檢測等,對設(shè)備進行離線的數(shù)據(jù)采集,分析并歸納設(shè)備的運行信息,將這些收集整理的數(shù)據(jù)與專家系統(tǒng)知識庫進行匹配,從而得到診斷的結(jié)果。

(三)變電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測

變電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測主要包括三個方面:定期解體監(jiān)測、在線檢測和離線檢測。定期解體監(jiān)測是在停運及運行低谷時,對變電設(shè)備進行大修、小修,按照一定的工藝和標(biāo)準(zhǔn),檢測設(shè)備的使用狀況,對設(shè)備進行解體監(jiān)測,從而了解設(shè)備的變化情況;在線監(jiān)測是根據(jù)電力企業(yè)的信息管理系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等,分析并監(jiān)測變電設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)與在線使用狀況,隨時了解變電設(shè)備的運行情況,從而達到對變電設(shè)備的實時監(jiān)控;離線監(jiān)測是指定期或不定期的,用如超聲波檢漏儀、油液分析儀及振動檢測儀等監(jiān)測設(shè)備,對對變電設(shè)備的運行參數(shù)進行提取。

四、總結(jié)

變電狀態(tài)的檢修技術(shù),涉及到變電設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測、變電設(shè)備的故障診斷和變電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測等多方面,隨著計算機技術(shù)和智能技術(shù)的發(fā)展,變電設(shè)備將變得越來越多,而對變電設(shè)備的檢測技術(shù)就顯得更加重要。而在技術(shù)進步的同時,加大組織管理制度,促進管理效率,使變電狀態(tài)檢測體系在電力系統(tǒng)安全運行的前提下穩(wěn)步發(fā)展。

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篇4

一、準(zhǔn)確保護信息是確定故障區(qū)段的保障

1、繼電保護查找法

為了準(zhǔn)確地反映出線路跳閘時故障點的位置,在110KV以上變電站大部分都裝有電力系統(tǒng)故障動態(tài)記錄裝置,變電站保護動作情況是跳閘故障查找的依據(jù)。繼電保護裝置提供資料的準(zhǔn)確與否決定于以下4個方面:①裝置的接線是否正確;②裝置的定值整定是否準(zhǔn)確,這決定于線路參數(shù)的測量、定值的計算和定值的整定;③線路進行改造后是否再次進行了核相,線路參數(shù)測量計算定值并進行整定。④線路跳閘后是否進行事故分析,并對裝置的定值進行校核和調(diào)整,這一點是今后裝置能否準(zhǔn)確定位的關(guān)鍵。

2、計算查找法

這是本人在多年的線路運行維護過程中,通過對線路故障點的分析,總結(jié)出來的一種查線方法,適用于故障測距或保護測距不太準(zhǔn)確的線路,思路是假設(shè)一條線路跳閘,電廠保護測距為a千米,實際故障點距離電廠為a1千米,本線路第二次跳閘時,電廠保護測距為b千米,這樣,可以通過式子a/a1=b/b1計算出待查(第二次跳閘)故障點的距離b1,得到這個結(jié)果后,安排人員從D點查找故障點。采用這種方法查找故障點,經(jīng)過我們多次查找的結(jié)果表明其準(zhǔn)確率可達到97%左右。采用這種方法查故障點的關(guān)鍵在于確定a和a1,如果確定不好,直接影響故障點查找的準(zhǔn)確率,這也是這種方法的難點。它需要用一次跳閘的測距和查線情況與其它幾次的測距和查線情況進行計算、分析、對比,才能確定出來。

3、雷電定位系統(tǒng)

雷電定位系統(tǒng)是針對雷雨季節(jié)特點研制開發(fā)的一套系統(tǒng),主要用于跟蹤并紀(jì)錄雷電的行蹤,實時將遭遇雷擊的電網(wǎng)線路的位置在監(jiān)視器上顯示,一旦出現(xiàn)線路被電擊“跳閘”傷害的現(xiàn)象后,探測站的探頭,馬上根據(jù)桿塔經(jīng)緯度測出“雷害”時間、位置、強度,電力運行維護部門依據(jù)定位情況立即組織人員趕到現(xiàn)場進行有針對性的查看,這套系統(tǒng)效果比較好,對雷擊故障點的查找有很大的幫助,降低了雷擊故障查找的難度和線路運行維護部門的勞動強度,提高了線路故障查找的準(zhǔn)確率。

有些線路故障往往是由缺陷發(fā)展演變而來的,搞好缺陷的定性和記錄也很重要。

二、細致的分析是故障定點的關(guān)鍵

在接到調(diào)度線路跳閘通知后,應(yīng)首先根據(jù)線路故障發(fā)生的季節(jié)、時間、氣候狀況、故障錄波及保護測距數(shù)據(jù)、重合閘動作情況等,對架空線路的故障性質(zhì)進行初步判斷,然后針對不同的故障性質(zhì)和線路狀況采取針對性的故障巡線措施。

電力線路發(fā)生短路是出現(xiàn)最多的一種故障形式。中性點直接接地的電網(wǎng)中,以單相接地短路的故障最多,約占全部短路故障的90%左右,其次是兩相接地故障。

吊車碰線特點為單相接地較多,多為下相,一般發(fā)生在良好天氣下,故障點多發(fā)生在線路特殊區(qū)段,導(dǎo)線及吊車有明顯放電點,絕大多數(shù)不能重合成功。

因?qū)Ь€掛上異物的故障大都屬于高阻接地,交跨或樹木引發(fā)的故障往往出現(xiàn)在線路負荷過重或春夏之交以及夏天的高溫天氣。

合成絕緣子的閃絡(luò)屬于高阻接地,大部分發(fā)生在半夜至凌晨,網(wǎng)上負荷較小、系統(tǒng)電壓較高的這段時間,主要集中在有霧、毛毛雨和雷雨天氣。

雷雨天氣易出現(xiàn)雷擊,大雪無風(fēng)天氣易斷線,雨加雪冰冷天氣輕載線路易斷線,濃霧天氣絕緣子有可能污閃,暴風(fēng)天氣耐張桿距離較小的引流線易放電,線路負荷過重且存在導(dǎo)線接頭接觸不良的問題,引流線夾發(fā)熱燒斷故障。

三、合理的巡視是故障查找的重點

將故障數(shù)據(jù)、分析定性結(jié)果、現(xiàn)場情況及巡視重點向全體巡視人員進行詳細的交代。巡線時除了注意線路本身各部件及重點故障相外,還應(yīng)注意線路經(jīng)過的一些特殊地段,如采石場、重污染區(qū)、泄洪區(qū)線路附近環(huán)境特別留意。因為人為原因線下違章作業(yè),還有環(huán)境污染以及自然因素對線路形成的腐蝕,都有可能引起線路故障的起因。發(fā)現(xiàn)與故障有關(guān)的物件和可疑物時,均應(yīng)收集起來,并將故障點周圍情況作好記錄,作為事故分析的依據(jù)。

如果排除了全部的可疑點后,應(yīng)擴大巡視范圍或全線巡視。如果還是沒有發(fā)現(xiàn)故障點,可適當(dāng)組織重點桿段或全線的登桿檢查巡視。登桿檢查由于巡視距離較近,可以發(fā)現(xiàn)在地面巡視的死角,對懷疑為雷擊的情況應(yīng)增加避雷線的懸掛金具、放電間隙和桿塔上部組件的檢查。

以上僅是一些常規(guī)的故障查找程序,但事故的突發(fā)性、不確定性和線路的千差萬別,決定了故障查找方法的不盡相同,應(yīng)根據(jù)具體情況具體分析,盡快找到故障點是唯一目的。由于線路故障具有突發(fā)性和不確定性,因此故障查找應(yīng)具體分析,靈活變通,積極利用行波測距、雷電定位、三維GIS等先進技術(shù),同時結(jié)合多年來積累的經(jīng)驗,準(zhǔn)確分析和判斷線路故障性質(zhì),快速查找到線路故障點。

篇5

關(guān)鍵詞:35kV變電站 設(shè)計 電氣系統(tǒng)

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展,現(xiàn)代電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,電網(wǎng)容量不斷擴大,電網(wǎng)實時信息傳送量成倍增多,對電網(wǎng)運行的可靠性要求也越來越高。35kV變電站現(xiàn)在雖然在用電量大的城市和經(jīng)濟發(fā)達的城市,但由于它具有投資少、見效快、建設(shè)周期短、安裝、運行、維護、檢修技術(shù)較容易解決等特點,在廣大的農(nóng)村地區(qū)這種供電方式仍將長期存在。

一、35kV變電站的設(shè)計原則:

1、 變電站設(shè)計必須認真執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟政策。并做到,保障人身安全、供電可靠、電能質(zhì)量合格、技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。

2、 變電站設(shè)計,應(yīng)根據(jù)工程特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃,正確處理近期建設(shè)和遠期發(fā)展的關(guān)系,做到近、遠期結(jié)合,以近期為主,適當(dāng)考慮擴建的可能。

3、 變電站設(shè)計,在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)的同時原則上尚應(yīng)符合現(xiàn)行的國家規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

二、35kV變電站的站址選擇

1、 站址應(yīng)盡量靠近已有公路,并充分利用水文地質(zhì)條件較好的荒地、坡地、劣地,不占或少占農(nóng)田。

2、 站址應(yīng)接近負荷距中心,并便于各級電壓線路的引入引出,架空線路走廊應(yīng)與站址同時確定。

3、 站址應(yīng)盡量避開空氣污穢地區(qū),否則應(yīng)采取有效的防污措施。

4、 站址選擇應(yīng)考慮對鄰近設(shè)施的影響。

5、 站內(nèi)地面應(yīng)有適當(dāng)?shù)钠露?,以利排水?/p>

6、 變電站占地面積不超過1000平方米。

三、常見的常規(guī)35kV變電站設(shè)計

我們?nèi)粘I钪谐R姷?5kV 變電站設(shè)計一般采用的都是戶外裝置,設(shè)計安裝有D W 12-35 戶外型多油斷路器,至于10kV 高壓配電裝置則以戶內(nèi)裝置為主,設(shè)計過程中主要采用GG-1A (F) 高壓開關(guān)柜,選用的是 SN 10-10 型少油斷路器設(shè)備,也有設(shè)計過程中選用ZN -10 型戶內(nèi)高壓真空斷路器,而實際設(shè)計過程中以前者較為常見。至于35kV 變電站的繼電保護屏或是控制屏基本采用的都是PK 型,以電磁式繼電器來實現(xiàn)對繼電設(shè)備的維護。這一設(shè)計過程從整體運行來看是較為安全可靠的,無論是設(shè)備安裝還是維修保護都相對簡單,這一常規(guī)35kV 變電站設(shè)計如今仍在鄉(xiāng)鎮(zhèn)或是山區(qū)得以沿用。然而,這套設(shè)備的問題就在于設(shè)備的整體性能較為落后,從占地面積、造價投資、結(jié)構(gòu)能耗等方面來看都表現(xiàn)出極大的不合理性,整體設(shè)計方案與實際的電能消耗存在著較大差距,不利于電力系統(tǒng)的節(jié)能與環(huán)保。

四、主接線和主設(shè)備選擇

1 、主接線選擇

對于經(jīng)濟基礎(chǔ)較弱工業(yè)性用電比例較小且農(nóng)業(yè)負荷比例較大的用電地區(qū),用電最大負荷處在第三季度或者冬季,二、三季度在圩區(qū)防汛抗旱期間負荷較大,且必須保證供電,因此要保持一定水準(zhǔn)的負荷平臺。設(shè)計時主接線一般分兩期實施,終期按兩臺主變考慮。首期工程電氣主接線:35 kV 變電站首期工程一般采用一條 35 kV 進線和一臺主變,因此首期工程電氣主接線宜采用線路――變壓器單元接線。在布置上應(yīng)對二期工程位置作預(yù)留,首期不上的斷路器、隔離開關(guān)等利用瓷柱過渡跳線;根據(jù)計量管理和電網(wǎng)位置情況決定是否上 35 kV 電壓母線變壓器;35 kV 站變可接在35 kV 進線側(cè),若是10 kV 站變,也可接在10 kV 母線上;10 kV 側(cè)電氣主接線采用單母線接線。二期工程電氣主接線:二期工程安裝兩回進線,兩臺主變壓器的主接線。35 kV 側(cè)可采用橋形接線。對主變壓器運行方式相對比較穩(wěn)定,操作較少的35 kV 變電站,宜采用內(nèi)橋接線;對主變壓器操作較多的 35 kV變電站,宜采用外橋接線。橋形接線和單母線接線相比較可節(jié)省一臺斷路器,但操作復(fù)雜。

2、主設(shè)備選擇

主變壓器的選擇,主變壓器的臺數(shù)和容量,應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負荷性質(zhì)、用電容量和運行方式等條件綜合考慮確定。在有一、二級負荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺主變壓器,當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟比較合理時,可裝設(shè)兩臺以上主變壓器。裝有兩臺及以上主變壓器的變電所,當(dāng)斷開一臺時,其余主變壓器的容量不應(yīng)小于60%的全部負荷,并應(yīng)保證用戶的一、二級負荷。具有三種電壓的變電所,如通過主變壓器各側(cè)線圈的功率均達到該變壓器容量的 15%以上,主變壓器宜采用三線圈變壓器。若運輸條件允許,優(yōu)先選用全密封變壓器。高壓斷路器應(yīng)選擇 35kV 等級優(yōu)先的SF6國產(chǎn)斷路器,10kV等級戶外布置的斷路器優(yōu)先采用柱上真空斷路器,10kVSF6斷路器在解決壓力指示表、密度繼電器等易引起漏氣的問題后也可選用,高壓隔離開關(guān)應(yīng)選擇35kV高壓隔離開關(guān),優(yōu)先選用防污型、材質(zhì)好、耐腐蝕的產(chǎn)品;無人值守變電站優(yōu)先選用GW4 型帶電動機構(gòu)的隔離開關(guān)?;ジ衅骱捅芾灼鳎簽榉乐硅F磁出現(xiàn)諧振,優(yōu)先選擇干式電壓互感器,過勵磁時呈容性。若選擇電容器式電壓互感器,可省去高壓側(cè)熔斷器。選擇帶0.2級副線圈專用電流互感器。保護用電流互感器選擇獨立式的,但斷路器附帶的套管式電流互感器也可在電氣伏安特性滿足二次要求的情況下采用。直流電源:優(yōu)先選擇帶微機檢測和遠傳接口的高頻開關(guān)電源的成套直流電源裝置,采用5~10A2塊模塊。蓄電池可選閥控全密封鉛酸蓄電池,容量40~80Ah。二次設(shè)備:優(yōu)先選用具有與變電站綜合自動化或RTU靈活接口的微機型繼電保護設(shè)備,分散布置10kV保護;35kV保護備用電源發(fā)揮聯(lián)絡(luò)線功能時需配備線路保護,集中組屏布置饋線保護;根據(jù)實際情況考慮配置主變縱差動保護。變電站自動化系統(tǒng):設(shè)備選型要求滿足無人值守需要。綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)具備微機“五防”閉鎖及接入火警信號等功能。通信采用數(shù)字式載波通信,條件允許可選擴頻、光纖等方式。

五、突出35kV 變電站的綜合性與自動化處理。

35kV 變電站設(shè)計中的綜合性主要體現(xiàn)在其系統(tǒng)類別的集中式和分布式方面,無論是其中的管理層還是間隔層都需要通過獨立的操作系統(tǒng)來對系統(tǒng)單元裝置進行系統(tǒng)規(guī)劃,以體現(xiàn)必要的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。運行人員在對變電站基本數(shù)據(jù)進行整理與分析時能夠通過簡單的畫面打印實現(xiàn)對控制系統(tǒng)的電能計算,進而更好地促進變電站現(xiàn)場的總線控制與測量結(jié)構(gòu)規(guī)劃。

六、結(jié)語

35kV電壓登記在我國電力網(wǎng)中是一個重要的電壓等級,35kV變電站在我國縣級電力網(wǎng)中將長期使用。隨著產(chǎn)品不斷更新,相應(yīng)的新型設(shè)備層出不窮,設(shè)計方案應(yīng)力求結(jié)線簡單、清晰、操作方便,提高可靠性,限制工程造價,節(jié)約土地,減少生產(chǎn)和生活辦公設(shè)施建筑物的土建面積。發(fā)展方向應(yīng)是向小型化、綜合自動化和無人值班方向發(fā)展。在實際設(shè)計工作中,必須按照負荷的性質(zhì)、用電容量、環(huán)境條件、工程特點和地區(qū)供電條件及用戶的經(jīng)濟承受能力,安裝、運行、維護、檢修的技術(shù)力量,備品備件購置是否方便,搶修、操作、交通是否便利,將來是否升壓擴建,與調(diào)度自動化配合等方面的因素。因此,我們應(yīng)致力于去優(yōu)化改善35kV變電站的設(shè)計,使之更好的為我們所用。

參考文獻:

【1】 章盛 李江,幾種35kV變電站設(shè)計方案的討論,新疆電力,2005(4);

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關(guān)鍵詞:設(shè)備狀態(tài)檢修

1、概述

建設(shè)“電網(wǎng)堅強,資產(chǎn)優(yōu)良、服務(wù)優(yōu)質(zhì)、業(yè)績優(yōu)秀”的現(xiàn)代供電公司,是企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的需要,“一強三優(yōu)”目標(biāo)的提出,對電網(wǎng)的主設(shè)備提出了更高的要求,不僅電網(wǎng)主設(shè)備要實現(xiàn)安全可靠運行,而且要保持良好的健康狀態(tài)和設(shè)備完好率,才能達到電網(wǎng)堅強和供電可靠。狀態(tài)檢修是根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)而進行的預(yù)防性作業(yè)。在電網(wǎng)發(fā)展日益龐大,用戶對可靠性的要求越來越高的今天,狀態(tài)檢修更加顯現(xiàn)出不可替代的作用。

開展?fàn)顟B(tài)檢修,主要基于兩方面的考慮:一是滿足提高可靠性的要求。目前的預(yù)防性檢修試驗工作是按照春檢安排的,由于春季是用電高峰的開始以及試驗設(shè)備量大,所以僅預(yù)防性檢修工作就對供電可靠性的影響很大,如果再加上工程施工和事故引起的可靠性下降,顯然難以實現(xiàn)逐步提高可靠性的要求。二是設(shè)備的健康狀況比以往的情況有了較大的改觀。如果完全按照當(dāng)時的規(guī)程進行春檢,不管設(shè)備的狀態(tài)如何,只要到期就修,不僅加重了現(xiàn)場的勞動強度,而且對設(shè)備的健康、供電的可靠性和人身的安全未必有好處。只有根據(jù)設(shè)備狀態(tài)進行檢修才能提高設(shè)備的檢修質(zhì)量和效率,達到保證系統(tǒng)安全的目的。

2、狀態(tài)檢修的解決方案

開展?fàn)顟B(tài)檢修的關(guān)鍵是必須抓住設(shè)備的狀態(tài)。我們需要從以下幾個環(huán)節(jié)入手。

2.1抓住設(shè)備的初始狀態(tài)

這個環(huán)節(jié)包括設(shè)計、訂貨、施工等一系列設(shè)備投入運行前的各個過程。也就是說狀態(tài)檢修不是單純的檢修環(huán)節(jié)的工作,而是設(shè)備整個生命周期中各個環(huán)節(jié)都必須予以關(guān)注的全過程的管理。需要特別關(guān)注的有兩個方面的工作:一方面是保證設(shè)備在初始時是處于健康的狀態(tài),不應(yīng)在投入運行前具有先天性的不足。狀態(tài)檢修作為一種設(shè)備檢修的決策技術(shù),其工作的目標(biāo)是確定檢修的恰當(dāng)時機。另一方面,在設(shè)備運行之前,對設(shè)備就應(yīng)有比較清晰的了解,掌握盡可能多的信息。包括設(shè)備的銘牌數(shù)據(jù)、型式試驗及特殊試驗數(shù)據(jù)、出廠試驗數(shù)據(jù)、各部件的出廠試驗數(shù)據(jù)及交接試驗數(shù)據(jù)和施工記錄等信息。

2.2注重設(shè)備運行狀態(tài)的統(tǒng)計分析

對設(shè)備狀態(tài)進行統(tǒng)計,指導(dǎo)狀態(tài)檢修工作,對保證系統(tǒng)和設(shè)備的安全舉足重輕。

應(yīng)用新的技術(shù)對設(shè)備進行監(jiān)測和試驗,準(zhǔn)確掌握設(shè)備的狀態(tài)。開展?fàn)顟B(tài)檢修工作,大量地采用新技術(shù)是必要的。但在線監(jiān)測技術(shù)的開發(fā)是一項十分艱難的工作,不是一朝一夕就可以解決的。在目前在線監(jiān)測技術(shù)還不夠成熟得足以滿足狀態(tài)檢修需要的情況下,我們要充分利用成熟的在線離線監(jiān)測裝置和技術(shù),如紅外熱成像技術(shù)、變壓器油氣像色譜測試等,對設(shè)備進行測試,以便分析設(shè)備的狀態(tài),保證設(shè)備和系統(tǒng)的安全。

從設(shè)備的管理上狠下功夫,努力做到管理與技術(shù)緊密結(jié)合。建立健全設(shè)備缺陷分類定性匯編,及時進行內(nèi)容完整、準(zhǔn)確的修訂工作,充分考慮新設(shè)備應(yīng)用、新的運行情況出現(xiàn)及先進檢測設(shè)備的應(yīng)用等;各部門每月對本部門缺陷管理工作進行一次分析,每年進行總結(jié),分析的重點是頻發(fā)性缺陷產(chǎn)生的原因,必要時經(jīng)單位技術(shù)主管領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn),上報相應(yīng)的技術(shù)改造項目。

基于上述基礎(chǔ),應(yīng)用現(xiàn)有的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng),在生產(chǎn)管理上要有所創(chuàng)新、有所突破。生產(chǎn)管理系統(tǒng)是以設(shè)備資產(chǎn)為核心,以設(shè)備安全可靠運行為主線,涵蓋變電運行與檢修、試驗、繼電保護、調(diào)度和安全監(jiān)察等專業(yè),涉及送電設(shè)備運行和檢修管理、變電運行管理、設(shè)備定級管理、變電設(shè)備和保護裝置的檢修計劃與管理、各類操作票和工作票管理、設(shè)備的絕緣和化學(xué)試驗管理、設(shè)備缺陷管理等的計算機綜合管理信息系統(tǒng)。而且要利用系統(tǒng)所具有的分析和統(tǒng)計功能,為設(shè)備的狀態(tài)檢修提供比較高效的信息。比如斷路器的切斷短路電流的次數(shù)、變壓器經(jīng)受短路沖擊的次數(shù)、設(shè)備檢修的時間、歷史上設(shè)備試驗結(jié)果的發(fā)展趨勢等等。

2.3制訂完善的狀態(tài)檢修工作流程

對變電設(shè)備實施狀態(tài)檢修是專業(yè)管理觀念上的一次轉(zhuǎn)變,要改變傳統(tǒng)的專業(yè)管理模式,必須有完善的管理制度和技術(shù)要求。

根據(jù)采集到的狀態(tài)信息,對變電設(shè)備的狀況進行評分,評分值可以基本上判斷設(shè)備的健康狀況,并以此作為延長或者縮短檢修周期的依據(jù)。對設(shè)備狀態(tài)進行評分所依據(jù)的信息稱為狀態(tài)信息。主要包括運行工況、預(yù)試數(shù)據(jù)、缺陷、檢修、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、家族缺陷等。對設(shè)備健康狀況的評分,目前采用綜合分析,加權(quán)計算的方法,實施百分制評價,對一些重要狀態(tài)信息合理選取加權(quán)系數(shù),并通過分析計算,提高分析工作的準(zhǔn)確性和效率。(基準(zhǔn)周期為DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》所列試驗周期)。

設(shè)備狀態(tài)檢修管理的核心是如何基于對設(shè)備狀態(tài)評估的結(jié)果,制定出經(jīng)濟、合理的維修、試驗計劃。設(shè)備檢修的目的是通過檢修消除設(shè)備缺陷,恢復(fù)設(shè)備的設(shè)計能力和出力,保證設(shè)備在檢修周期內(nèi)穩(wěn)定可靠運行。對此我們要積極探索,結(jié)合安全性評價、反季節(jié)性預(yù)防措施、反事故技術(shù)措施、安全措施計劃中有關(guān)檢修改進的項目,初步形成一些狀態(tài)檢修原則和規(guī)定,產(chǎn)生基于設(shè)備狀態(tài)檢修理念的試驗、大小修計劃,對設(shè)備進行狀態(tài)檢修,做到了有的放矢,減少了檢修工作的盲目性,大幅度減少檢修時間,提高了設(shè)備的可用率。河間市電力局變電工區(qū)從2002年開始試行設(shè)備狀態(tài)檢修管理,幾年來逐步完善了狀態(tài)檢修制度。制度規(guī)定了狀態(tài)檢修的原則、參量、狀態(tài)信息的選擇和維修、試驗策略等,對設(shè)備狀態(tài)檢修工作進行了全面規(guī)范和指導(dǎo)。

3、客觀的評價狀態(tài)檢修

提高供電可靠性。狀態(tài)檢修實施的結(jié)果是減少了現(xiàn)場的工作量,特別是減少了變電所全停的次數(shù),因而使得供電的可靠性得以明顯的提高。

降低檢修成本,提高經(jīng)濟效益。減少停電次數(shù)不僅提高了供電可靠性,減少了線損,而且減少了維護工作量,節(jié)省了成本。

減少了倒閘操作。在實施狀態(tài)檢修的情況下,調(diào)度在安排計劃時,為了使設(shè)備維護單位有充足的準(zhǔn)備時間,設(shè)備檢修仍按春季適當(dāng)安排;對先進設(shè)備或室內(nèi)設(shè)備,在試驗單位不要求試驗的原則上不安排全所停電。對有兩臺變壓器的110kV、35kV重要變電所,一般采用設(shè)備輪流停電檢修而不安排全所停電。編制計劃時,協(xié)調(diào)有關(guān)單位將定檢予試任務(wù)和全年的送變電設(shè)備治理工作有機地結(jié)合起來,及早進行設(shè)備摸底調(diào)查,做到心中有數(shù)。要求有關(guān)單位提報設(shè)備停電定檢予試計劃的同時,統(tǒng)籌考慮設(shè)備治理的具體內(nèi)容,做到一次停電,一次完成。

提高人身和設(shè)備安全。通過狀態(tài)檢修減少了大量的停電檢修和帶電檢修工作量,減少了發(fā)生人身事故的機率。由于計劃檢修時間比較集中,在2~3個月的時間內(nèi)進行,有時每天都有停電檢修,工人很疲勞,在實際工作中,發(fā)生人身事故的險情在系統(tǒng)內(nèi)時有發(fā)生。狀態(tài)檢修由于減少了停電次數(shù),減少了變配電設(shè)備操作,從而減少了變配電誤操作的機率,對確保人身安全和設(shè)備安全十分有利。

4、正確的認識狀態(tài)檢修

對狀態(tài)檢修的復(fù)雜性、長期性、艱巨性及其蘊藏的巨大潛力缺乏足夠的認識。從事狀態(tài)檢修工作的專業(yè)人員缺乏對其理論的學(xué)習(xí)及深入的研究,認為減少停電次數(shù),拉長檢修周期不僅可以少干活,也能保證安全,對狀態(tài)檢修如果存在以上片面的看法,是對狀態(tài)檢修的認識處在一個浮淺的狀態(tài),認為狀態(tài)檢修就是少干活,沒有意識到這項工作的艱巨性和復(fù)雜性。

技術(shù)水平跟不上實際的需要。從檢修技術(shù)的發(fā)展歷史看,無論事故后檢修還是預(yù)防性檢修都是與技術(shù)發(fā)展的水平相聯(lián)系的,狀態(tài)檢修也是一樣。實施狀態(tài)檢修,是有技術(shù)基礎(chǔ)的。只有把這個基礎(chǔ)夯實,我們的狀態(tài)檢修工作才能夠健康地發(fā)展,獲得長期的利益。

相應(yīng)的技術(shù)管理工作沒有跟上。狀態(tài)檢修需要科學(xué)的管理來支撐。但我們的生產(chǎn)技術(shù)管理仍存在許多薄弱環(huán)節(jié)?;A(chǔ)管理不能提供完整的設(shè)備檔案記錄及運行、檢修、試驗記錄,或運行檢修記錄不詳、不銜接、資料丟失等。歷史記錄沒有被很好地組織利用起來,只能提供十分有限的信息來改進我們的生產(chǎn)檢修管理工作,各級專業(yè)人員不知道自己在狀態(tài)檢修中所扮演的角色,檢修工作沒有著眼于取消沒有必要的工作,多年延續(xù)下來的定期檢修制度嚴(yán)重束縛人們的思維,只知道按“規(guī)定”辦,至于該不該修則很少考慮。至于新的檢修周期的確定、檢修項目的變更是否合適,怎樣在實踐中去檢驗,尋找規(guī)律,找出每類設(shè)備檢查或檢修較經(jīng)濟的周期,在這方面我們專業(yè)管理人員做得遠遠不夠。

5典型案例

隨著經(jīng)濟的發(fā)展,長期以來形成的定期檢修已不能滿足供電企業(yè)生產(chǎn)目標(biāo),即用最低的成本,建設(shè)具有足夠可靠水平的輸送電能的電力網(wǎng)絡(luò)。本著如何有效控制檢修成本、合理延長設(shè)備使用壽命等問題,河間市電力局下大力氣推進變電設(shè)備狀態(tài)檢修管理理念的應(yīng)用,使專業(yè)管理水平上了一個新臺階。

截止2005年底,變電工區(qū)對17座35KV變電站安裝及配置了基于事故預(yù)知技術(shù)的分布式在線監(jiān)測裝置及檢測儀器,監(jiān)測內(nèi)容涵蓋避雷器在線泄漏電流、油中氣體分析、頂層油溫、SF6開關(guān)壓力、變電設(shè)備紅外參數(shù)、設(shè)備污穢參數(shù)等。所選取的這些指標(biāo)可以較為準(zhǔn)確和全面的反映變電設(shè)備的健康水平,為實施狀態(tài)檢修提供了有力的技術(shù)和數(shù)據(jù)支持。

在專業(yè)管理方面,大力推行狀態(tài)檢修管理理念,幾年來逐步建立了狀態(tài)檢修機制,通過對變電設(shè)備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、交接預(yù)試信息、運行信息的分析,科學(xué)地判斷設(shè)備綜合健康狀況,對設(shè)備進行狀態(tài)評估,并根據(jù)評估結(jié)果,確定維修計劃,做到當(dāng)修必修、需修才修,從而節(jié)約了維修費用,減少了停電時間。

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[關(guān)鍵詞] 配電自動化 配電管理 負荷控制 管理

一、電力自動化系統(tǒng)

電力自動化系統(tǒng)是利用先進的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊技術(shù)和信息處理技術(shù)等實現(xiàn)對變電站二次設(shè)備(包括繼電保護、控制、丈量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等)的功能進行重新組合、優(yōu)化設(shè)計。對變電站全部設(shè)備的運行情況執(zhí)行監(jiān)督、丈量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。通過變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息,數(shù)據(jù)共享,完成變電站運行監(jiān)督和控制任務(wù)。變電站綜合自動化替換了變電站常規(guī)二次設(shè)備,簡化了變電站二次接線。變電站綜合自動化是進步變電站安全不亂運行水平、降低運行維護本錢、進步經(jīng)濟效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項重要技術(shù)措施。

二、配電自動化與配電管理系統(tǒng)

配電自動化系統(tǒng)的功能基本有五個方面,即配電SCADA、故障管理、負荷管理、設(shè)備管理/地理信息系統(tǒng)、配網(wǎng)應(yīng)用分析同輸電網(wǎng)的調(diào)度自動化系統(tǒng)一樣,配電網(wǎng)的SCADA也是配電自動化的基礎(chǔ),只是數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容不一樣。目的也不一樣,配電SCADA針對變電站以下的配電網(wǎng)絡(luò)和用戶,目的是為DA/DMS提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但是,僅僅是配電SCADA的三遙功能,并不能稱為配電自動化系統(tǒng),必須在配電SCADA基礎(chǔ)上增加饋線自動化(FA)功能。饋線自動化的基本功能應(yīng)包括饋線故障的自動識別、自動隔離、自動恢復(fù)。配網(wǎng)故障診斷是一個復(fù)雜的問題,根據(jù)配網(wǎng)實際情況和故障情況的差別,診斷的步驟與方法不同。診斷方案應(yīng)適用于單相接地故障、相間故障、相間接地故障和三相故障。使用范圍為中性點不接地或小電流接地系統(tǒng)。

為了完成DA的功能,配電SCADA除了可以采集正常情況下的饋線狀態(tài)量,還應(yīng)對故障期間的饋線狀態(tài)進行準(zhǔn)確的捕捉;除可進行人工遠程控制,還應(yīng)對饋線設(shè)備進行自動控制,以便實現(xiàn)故障的自動隔離和自動恢復(fù)。

三、GIS與面向電力系統(tǒng)的實時GIS平臺

由于配電網(wǎng)供電設(shè)備點多面廣,并且按地理分布,因此,對其管理離不開地理信息。常規(guī)的地理信息系統(tǒng)(GIS)由GIS軟件包、數(shù)據(jù)庫和計算機硬件組成??梢酝瓿梢话愕膱D形制作、編輯與管理功能,以及空間數(shù)據(jù)分析和關(guān)聯(lián)分析。建立在GIS基礎(chǔ)上的設(shè)備系統(tǒng)通常稱為AM/FM/GIS系統(tǒng)(自動制圖/設(shè)施管理/地理信息系統(tǒng))。

這種由常規(guī)G1S構(gòu)成的設(shè)備管理系統(tǒng),包括了許多電力系統(tǒng)分析所不需要的地質(zhì)地貌信息,必然導(dǎo)致資源的浪費,而電力系統(tǒng)分析又對實時性要求極高,因此,需要一種面向電力系統(tǒng)的實時GIS平臺作為配電自動化/配電管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺。

這種平臺應(yīng)具有以下特點:(1)良好的實時性;(2)對電力系統(tǒng)模型的良好描述;(3)對其它系統(tǒng)的開放接口。

四、負荷控制與負荷管理

調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要任務(wù)是電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行,而負荷的管理和控制則是配電自動化系統(tǒng)的主要目的。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,以往那種以限電為主要目的的負荷控制系統(tǒng)已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前形勢,電力供應(yīng)的不平衡關(guān)系已倒置,現(xiàn)在的問題是如何將電用好,最大限度地滿足用戶需要。

因此,傳統(tǒng)的負荷控制系統(tǒng)應(yīng)向負荷管理層次上發(fā)展,成為配電管理系統(tǒng)的一部分。目前許多電力局都有一套負荷控制系統(tǒng),如何在新投運的配電自動化系統(tǒng)中借用負荷控制系統(tǒng)的資源以及如何將負荷控制功能升級為負荷管理功能,將原有負荷控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備與新建的配電自動化系統(tǒng)有機結(jié)合、信息共享將是一個十分有意義的課題。

五、通信方式的選擇

配電通信系統(tǒng)是配電自動化系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié),由于配電網(wǎng)終端節(jié)點數(shù)量巨大,給通信方案的選擇帶來困難,配電系統(tǒng)可選用有線、無線、光纖、載波等多種通信方式。對于通信方式的選擇應(yīng)根據(jù)各地的具體情況選擇一種性價比最高的方式。下面簡要分析各種通信方式的利弊:

1.有線方式有電話線和專線兩種。

電話線方式設(shè)備投資較低,可靠性和實時性也較低,由于電話線架設(shè)非常方便,廣泛適用于實時性要求不高的配電終端。專線方式可靠性和實時性都很好,適合實時性要求較高的配電終端設(shè)備,缺點是需要架設(shè)專用通信線。

2.無線方式有普通電臺和高速智能數(shù)傳電臺兩種。

普通電臺已廣泛應(yīng)用于負荷控制系統(tǒng)中,優(yōu)點是投資少,缺點是可靠性較低,頻點申請無委會控制較嚴(yán)。高速智能數(shù)傳電臺通信速率高,頻點可復(fù)用,支持x.25協(xié)議,有路由選擇功能和主動上報功能,適合配電自動化系統(tǒng)應(yīng)用,缺點是價格較高。

3.光纖通信方式有光端機方式和光接口板方式兩種。

光纖通信的主要優(yōu)點是通信容量大、抗干擾能力強、損耗?。蝗秉c是價格較高。光端機方式適合容量大的站點,成本也較高。光接口板的方式將光電轉(zhuǎn)換器直接置人配電終端內(nèi),并可以利用編碼復(fù)用方式多個配電終端設(shè)備公用一對光纖,有效地降低了成本。另外,如果多膜光纜能夠滿足配電系統(tǒng)的距離要求,選用多膜光纜也比單膜光纜通信成本低得多。因此,光纖通信方式在配電自動化通信系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用前景。

六、開關(guān)設(shè)備與FTU的配合

配電開關(guān)設(shè)備是配網(wǎng)自動化的主體設(shè)備,用于配電自動化的智能開關(guān)與傳統(tǒng)的開關(guān)有很大區(qū)別,主要表現(xiàn)在其控制回路上,傳統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備往往不能滿足自動控制的需要。為了滿足配電自動化所必須的故障識別和隔離等功能,開關(guān)設(shè)備必須具備故障的識別能力和控制能力。

用于配電自動化系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備有兩種。一種是自動重合器,它本身具有故障電流的識別能力和操作順序控制能力。另一種是與FTU一體化的智能負荷開關(guān)。

采用依靠重合器時序整定的方法實現(xiàn)饋線自動化功能,好處是不需要通信系統(tǒng)配合,但是對一次設(shè)備要求高,沖擊電流大,特別是對于小電流接地系統(tǒng)故障自動識別無法實現(xiàn)。與FTU一體化的智能負荷開關(guān),通過FTU采集故障信息,與通信設(shè)備和計算機一起實現(xiàn)饋線自動化。其好處是對線路沖擊小,適用于小電流接地方式,但需要通信系統(tǒng)與之配合。從衡水配網(wǎng)實際出發(fā),這種方式更適合衡水配網(wǎng)的具體情況。

以下是衡水配電自動化系統(tǒng)的rrU與負荷開關(guān)的接口要求:

(1)遙測采用三表法交流采樣,計量TA(Ia,Ib,Ie)3個,保護TA(Ia,Ib,Ie)3個,以及TV(Uab,Ube分別列于開關(guān)兩側(cè));

(2)遙控接口,合閘:常開接點,驅(qū)動合閘110V直流中間繼電器;分閘:常開接點,直接驅(qū)動分閘線圈;開關(guān)失電,用電容器驅(qū)動分閘操作機構(gòu);

(3)遙信狀態(tài)分為開關(guān)狀態(tài)(分、合)和儲能狀態(tài)2種;

(4)電源取自TV。

七、相關(guān)系統(tǒng)的信息交換與系統(tǒng)集成

配電網(wǎng)在整個電力系統(tǒng)中的范圍是中低壓網(wǎng)及深入到其中的高壓網(wǎng),分界點在高壓,中壓變壓器的高壓側(cè),但不包括高壓側(cè)的斷路器和隔離開關(guān)。配電網(wǎng)的保護控制系統(tǒng)分界點也相同。由于配電網(wǎng)是一個龐大復(fù)雜的系統(tǒng),各種電力設(shè)備呈地理分布,對其應(yīng)分層控制,同時對于配電網(wǎng)的供電質(zhì)量和運行費用來看,配電自動化又是一個統(tǒng)一的整體。

在配電系統(tǒng)中包含以下接口與其它系統(tǒng)聯(lián)系:

(1)同上級調(diào)度自動化系統(tǒng)的接口;

(2)同用電管理系統(tǒng)的接口;

(3)同信息中心MIS系統(tǒng)的接口。

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【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);配電自動化;管理

一、配電自動化概念

配電自動化是20世紀(jì)80年代末,美國等幾個工業(yè)發(fā)達國家發(fā)展起來的,中國目前的配電網(wǎng)很薄弱,絕大多數(shù)為樹狀結(jié)構(gòu),且多為架空線,可靠性差,損耗高,電壓質(zhì)量差,自動化程度低,因此加強配電網(wǎng)的建設(shè)是當(dāng)務(wù)之急,近幾年大量進行的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造提供了巨大的市場機遇。采用信息技術(shù),對配電系統(tǒng)的安全可靠運行,提高管理水平,降低損耗具有重要意義。

目前,配電自動化還沒有一個明確的定義。在電力系統(tǒng)一般把這4個方面的內(nèi)容統(tǒng)稱為配電管理系統(tǒng)。事實上,4個方面的內(nèi)容相互獨立運行,它們之間的聯(lián)系十分密切,特別是信息的搜集、傳遞、存儲、利用是相互影響的。分步驟地從縱向和橫向兩個方向逐步實施和完善。在供電企業(yè)內(nèi),它屬于一個信息管理系統(tǒng)。

二、電力自動化系統(tǒng)

電力自動化系統(tǒng)是利用提高前輩的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊技術(shù)和信息處理技術(shù)等實現(xiàn)對變電站二次設(shè)備(包括繼電保護、控制、丈量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等)的功能進行重新組合、優(yōu)化設(shè)計,對變電站全部設(shè)備的運行情況執(zhí)行監(jiān)督、丈量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。通過變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息,數(shù)據(jù)共享,完成變電站運行監(jiān)督和控制任務(wù)。變電站綜合自動化替換了變電站常規(guī)二次設(shè)備,簡化了變電站二次接線。變電站綜合自動化是進步變電站安全不亂運行水平、降低運行維護本錢、進步經(jīng)濟效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項重要技術(shù)措施。

三、配電自動化與配電管理系統(tǒng)

配電自動化系統(tǒng)的功能基本有5個方面,即配電SCADA、故障管理、負荷管理、自動繪圖/設(shè)備管理/地理信息系統(tǒng)(AM/FM/GIS)和配電網(wǎng)高級應(yīng)用。

同輸電網(wǎng)的調(diào)度自動化系統(tǒng)一樣,配電網(wǎng)的SCADA也是配電自動化的基礎(chǔ),只是數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容不一樣,目的也不一樣,配電SCADA針對變電站以下的配電網(wǎng)絡(luò)和用戶,目的是為DA/DMS提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但是,僅僅是配電SCADA的三遙功能,并不能稱為配電自動化系統(tǒng),必須在配電SCADA基礎(chǔ)上增加饋線自動化(FA)功能。饋線自動化的基本功能應(yīng)包括饋線故障的自動識別、自動隔離、自動恢復(fù)。配網(wǎng)故障診斷是一個復(fù)雜的問題,根據(jù)配網(wǎng)實際情況和故障情況的差別,診斷的步驟與方法不同。診斷方案應(yīng)適用于單相接地故障、相—相故障、相—相接地故障和三相故障。使用范圍為中性點不接地或小電流接地系統(tǒng)。

為了完成DA的功能,配電SCADA除了可以采集正常情況下的饋線狀態(tài)量,還應(yīng)對故障期間的饋線狀態(tài)進行準(zhǔn)確的捕捉;除可進行人工遠程控制,還應(yīng)對饋線設(shè)備進行自動控制,以便實現(xiàn)故障的自動隔離和自動恢復(fù)。

四、負荷控制與負荷管理

調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要任務(wù)是電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行,而負荷的管理和控制則是配電自動化系統(tǒng)的主要目的。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,以往那種以限電為主要目的的負荷控制系統(tǒng)已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前形勢,電力供應(yīng)的不平衡關(guān)系已倒置,現(xiàn)在的問題是如何將電用好,最大限度地滿足用戶需要。

因此,傳統(tǒng)的負荷控制系統(tǒng)應(yīng)向負荷管理層次上發(fā)展,成為配電管理系統(tǒng)的一部分。目前許多電力局都有一套負荷控制系統(tǒng),如何在新上的配電自動化系統(tǒng)中借用負荷控制系統(tǒng)的資源以及如何將負荷控制功能升級為負荷管理功能,將原有負荷控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備與新的配電自動化系統(tǒng)有機結(jié)合,信息共享,是一個十分有意義的課題。

五、配電自動化管理

1、信息管理

信息管理是配電自動化系統(tǒng)的基本功能,信息被連續(xù)地采集更新。信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成是一個不斷更新、緊緊跟蹤配電系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。必須是配電系統(tǒng)的一個完整而準(zhǔn)確的記錄;配電調(diào)度員或任何一項自動化功能都能夠方便地存取數(shù)據(jù);要隨著配電系統(tǒng)的擴充加以修改。信息管理是連續(xù)進行的動態(tài)過程,信息存入、檢索和處理隨時都在進行著。對用于控制的信息,其精度和實時性要求很高。用于保護的信息要求精度高并且實時性好,能使保護在毫秒級時間內(nèi)動作。在無功控制等功能中數(shù)據(jù)的精度比實時性更重要。數(shù)據(jù)采集時必須把由于順序地掃描遠方各點而造成的數(shù)據(jù)不同時性減至最小。采用分布式計算機系統(tǒng)對此是有利的,并能提供保護所必需的快速響應(yīng)。信息記錄的內(nèi)容包括系統(tǒng)各點的運行參數(shù)、事件和數(shù)值的時間標(biāo)志的開關(guān)量變動等。反映系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化,遠方抄表直接從用戶表計上自動記錄到電力和電量信息。精度不受損失,遠方抄表系統(tǒng)是比較復(fù)雜的。響應(yīng)時間對這一功能并不重要。介時,可以遙控切換用戶表計中的機械記度器或固態(tài)記數(shù)器。

2、安全管理

安全管理的目的是使配電系統(tǒng)發(fā)生故障后所造成的影響最小。當(dāng)發(fā)生永久性故障時,首先要辨識并隔離故障線路段,重新構(gòu)建配電系統(tǒng),使非故障段能在最短時間內(nèi)恢復(fù)供電。典型的運行方式是由變電站通過多條放射狀饋電線對用戶供電。當(dāng)負荷密度很大時,大多數(shù)饋電線將互連起來,以使用戶有備用的供電途徑。對于這種配電系統(tǒng),故障識別和恢復(fù)供電均可自動操作。當(dāng)一條線路某段發(fā)生故障時,饋電線斷路器將自動跳閘并自動重合一定次數(shù),如果故障消失則重合成功,如果是永久性故障,饋電線斷路器將再次跳開并鎖定在斷開位置。配電自動化系統(tǒng)通過對故障電流分布信息的分析,推求出故障位置,在電源已經(jīng)切斷的條件下,自動地打開有關(guān)的分段刀閘將故障段隔離。自動化系統(tǒng)重新安排運行方式,控制操作適當(dāng)?shù)牡堕l和斷路器,將所有非故障線路段重新接入到供電電源上去。

3、加快電網(wǎng)改造

按照電網(wǎng)的規(guī)劃,優(yōu)先安排增加電網(wǎng)傳輸容量、提高電網(wǎng)安全和供電質(zhì)量的項目,優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu),滿足合理的變壓器容載比的要求。城市配電網(wǎng)要實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高互供能力。積極采用配電自動化技術(shù)。實施環(huán)網(wǎng)供電,饋線自動化,縮短故障隔離時間,縮小停電范圍。對已經(jīng)形成的配電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)積極合理的裝設(shè)線路分段設(shè)備、重合設(shè)備。推廣在線路上裝設(shè)有效的故障指示儀,變電所內(nèi)裝設(shè)小電流接地選線裝置,采用電纜故障尋址器等分散、智能型就地故障檢測裝置,準(zhǔn)確并縮短查找故障點的時間。使用較好的105CV接地故障查找儀器,盡快確定故障點。大力開展10kV配電網(wǎng)帶電作業(yè)。帶電接引,處理和更換跌落開關(guān)、帶電立桿緊線等作業(yè)項目推行帶電作業(yè)方法,同時加強帶電作業(yè)人員培訓(xùn),配置工器具、帶電作業(yè)車等,不斷擴大帶電作業(yè)項目范圍。實行帶電作業(yè)時,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)章制度,確保安全。

篇9

【關(guān)鍵詞】公共交互平臺;模型同步;增量模型;直采通道

Abstract:The synchronization strategy for power system information between standby and primary systems is provided in this paper.A common interaction platform is constructed between the two dispatch automation systems namely city dispatch and control center for provincial city HANGZHOU.With the application of CIM,the information of power grid such as:model,real-time information and graph shall be packaged,exported,and imported after the verification of targeted system.The synchronized information include:power grid model with CIM XML form,graph with SVG format,real-time information(such as:analog,digital data,tag,manual entry)and Tele-Control information.These shall be the technical supports for switch of failover and mutual backup between the two dispatch automation systems.This common interaction platform also provides the access platform and open application interface compliant with IEC61970 standards for the future expansion.

Key words:Common interaction platform;model synchronization;incremental model;direct acquisition channel

1.引言

為提高電力調(diào)度的穩(wěn)定可靠性,保證調(diào)度系統(tǒng)的持續(xù)有效運行,國網(wǎng)公司于2009年啟動了省級以上電網(wǎng)備用調(diào)度建設(shè),并出臺《關(guān)于加強地縣級電網(wǎng)備用調(diào)度建設(shè)工作的意見》,指導(dǎo)各級電力調(diào)度機構(gòu)開展備用調(diào)度(簡稱備調(diào))的建設(shè)。

各地級電力公司根據(jù)各自的具體情況,展開備調(diào)建設(shè)工作。主要分為以下情況:針對現(xiàn)有調(diào)度需求新建備調(diào);在已有系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行改造,使之能夠?qū)崿F(xiàn)備調(diào)的管理、功能、應(yīng)用目標(biāo)。在第二種情況相對涉及類型較多,比如省為地備、縣為地備、集控與調(diào)度互備、區(qū)域共備等。杭州市電力公司調(diào)度自動化系統(tǒng)(簡稱調(diào)度)已經(jīng)投入運行,負責(zé)電網(wǎng)調(diào)度,而杭州市區(qū)監(jiān)控中心系統(tǒng)(簡稱監(jiān)控中心)負責(zé)變電站監(jiān)控,實現(xiàn)調(diào)控分離。在故障情況下,調(diào)度喪失電網(wǎng)調(diào)度功能時,監(jiān)控中心在保證集控功能的基礎(chǔ)上實現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)的備用,監(jiān)控中心接管地調(diào)的功能并提供相應(yīng)的應(yīng)用。反之,當(dāng)監(jiān)控中心因故障而喪失變電監(jiān)控功能時,調(diào)度能夠接管監(jiān)控中心的功能,構(gòu)成調(diào)度與監(jiān)控中心的互備。調(diào)度與監(jiān)控中心的互為備用前提是應(yīng)用功能一致,運行信息同步,操作風(fēng)格相同或類似,管理權(quán)限一致并可以切換。其中電網(wǎng)信息的一致性是互備關(guān)鍵。本文主要針對杭州市調(diào)和監(jiān)控中心的主備電網(wǎng)信息同步的實現(xiàn)展開。

2.主備系統(tǒng)信息同步架構(gòu)

圖1 調(diào)度與監(jiān)控中心信息同步示意圖

調(diào)度為杭州電網(wǎng)提供實時監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)分析、自動電壓與無功控制等應(yīng)用。監(jiān)控中心分別為候潮集控中心和慶豐集控中心提供變電站監(jiān)控。兩系統(tǒng)經(jīng)過改造后功能配置相同,通道各自分離,相對獨立運行,互為備用。為保證調(diào)度與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)一致性,構(gòu)建了公共交互平臺,該平臺首先構(gòu)建基于標(biāo)準(zhǔn)平臺和標(biāo)準(zhǔn)接口的實時交互平臺,為調(diào)度提供開放的數(shù)據(jù)整合和應(yīng)用集成平臺,實現(xiàn)數(shù)據(jù)、操作、模型、圖形等運行信息和設(shè)備資源的交互同步,提供調(diào)度與監(jiān)控中心之間實時數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)、實時事項、歷史數(shù)據(jù)、AVC信息的同步與一致性校驗,對主備系統(tǒng)進行一體化維護。本文主要描述電網(wǎng)信息的同步,具體包括模型、圖形、實時信息、AVC信息的同步實現(xiàn)策略。

圖2 導(dǎo)出XML文件的邏輯流程圖

3.調(diào)度與監(jiān)控中心的電網(wǎng)信息同步實現(xiàn)

調(diào)度與監(jiān)控中心兩個系統(tǒng)與公共交互平臺對外提供滿足IEC 61970國際標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)輸入與輸出,支持CIM/XML模型交換、CIS接口、XML格式、TXT格式、E格式、G格式、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫訪問等多種交互方式。系統(tǒng)間的同步對象包括模型、圖形、參數(shù)、操作信息等。

3.1 模型同步維護

主備系統(tǒng)采用同一套模型,在調(diào)度側(cè)維護后再同步到另一端,無需重復(fù)維護。調(diào)度的CIM/CIS服務(wù)器將電網(wǎng)模型和實時數(shù)據(jù)按照CIM進行組織,形成GDA/HSDA的物理模型視圖,并在調(diào)度模型數(shù)據(jù)變化后及時更新模型視圖。按廠站/區(qū)域/電壓等級實現(xiàn)模型的拆分以及導(dǎo)出增量模型,或者比較當(dāng)前模型與基模型的不同生成差異模型。

在具體的接口設(shè)計中,導(dǎo)出CIM XML電網(wǎng)模型的操作封裝在cXmlProc中。

class cXmlProc{

bool BuildNode_Company();//處理公司

bool BuildNode_Substation();//處理廠站

bool BuildNode_Switch();//處理開關(guān)刀閘

bool BuildNode_EnergyConsumer();//處理負荷

bool BuildNode_Generator();//處理發(fā)電機

bool BuildNode_ACLineSegment();//處理線路

bool BuildNode_BusbarSection();//處理母線

bool BuildNode_PowerTransformer();//處理變壓器

bool BuildNode_Compensator();//處理電容器、電抗器

bool BuildNode_Measurement();//處理量測

}

導(dǎo)出XML文件的邏輯流程如圖2所示。

系統(tǒng)進行電網(wǎng)模型交換的過程中,在初次交換基模型后,以后每次交換的是描述變化的增量模型。增量模型(即差異模型)描述了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)與基模型間的差異。增量模型與基模型合并之后即形成當(dāng)前時刻完整的網(wǎng)絡(luò)模型。在對增量模型的處理中,用到差異模型的語法和格式。差異模型本身是一個類型為dm:DifferenceModel的資源,它具備dm:forwardDifferences,dm:reverse-Differences,dm:preconditions等特性。在應(yīng)用中增加(或刪除)一個資源首先要生成一個ResourceID,即create_resource_ids(),或者構(gòu)造一個URI,并通過ResourceID Service轉(zhuǎn)化為資源;然后抽取rdf:type以及特定類的ResourceID。將特性加入forwardDifferences(reverseDifferences),并作為參數(shù)DifferenceModel的一個成員傳遞給apply_updates()。DifferenceModel描述了應(yīng)用apply_updates()之前和應(yīng)用apply_updates()之后的差異,其結(jié)構(gòu)如下:

struct DifferenceModel

{

ResourceDescriptionSequence header;

ResourceDescriptionSequence precon-ditions;

ResourceDescriptionSequence forwar-dDifferences;

ResourceDescriptionSequence revers-eDifferences;

};

其中使用dm:forwardDifferences特性聲明網(wǎng)絡(luò)模型需要增加的部分,dm:reverseDifferences用來聲明網(wǎng)絡(luò)模型需要刪除的部分。而在在監(jiān)控中心將CIM XML模型檢驗、導(dǎo)入并合并。模型校驗主要使用CIMXMLValidator校驗XMLImportFile、XMLExportFile、XMLSubExportFile、XMLDiffExportFile,檢查其正確性。而在異常情況下監(jiān)控中心承擔(dān)主調(diào)功能,故障恢復(fù)后,監(jiān)控中心負責(zé)引導(dǎo)差異信息同步維護。

3.2 圖形同步維護

調(diào)度與監(jiān)控中心的圖形同步需要通過SVG格式來完成。首先通過SVG圖形轉(zhuǎn)換工具將SCADA單線圖轉(zhuǎn)換為符合浙江省電力局規(guī)范的SVG格式。圖形轉(zhuǎn)換的要點包括:SVG格式、圖元描述、圖元對象符合CIM、圖形文件中能夠體現(xiàn)與CIM XML電網(wǎng)模型的關(guān)系。

交換所使用的協(xié)議是SVG的一個子集,使用XML作為交換的格式。圖形交換可與CIM XML/RDF數(shù)據(jù)文件一起進行,或者領(lǐng)域?qū)ο蟮慕粨Q在圖形交換之前進行。采用以圖形為中心的方法進行轉(zhuǎn)換,有從圖元到CIM對象的引用。而要實現(xiàn)SVG圖形的IE瀏覽需要IE瀏覽器安裝必要的插件,如Adobe SVG Viewer。

圖3 以圖形為中心的傳輸方法

在監(jiān)控中心端將規(guī)范的SVG接線圖導(dǎo)入,以便進行外網(wǎng)模型參數(shù)和接線形式的查詢和瀏覽。規(guī)范的SVG圖形將轉(zhuǎn)換為目標(biāo)系統(tǒng)繪圖包支持的格式進行展示。在導(dǎo)入之前使用CIMSVGExporter導(dǎo)出SVGExportFile,利用SVGViewer驗證圖形是否可以在IE瀏覽器上正確瀏覽,并確定差異性,同時驗證熱點連接和瀏覽量測值的正確性。

3.3 實時信息同步維護

公共交互平臺的另一方面功能是實現(xiàn)主備系統(tǒng)的實時信息同步。在調(diào)度和監(jiān)控中心側(cè)均配置CIS服務(wù)器,提供遵循IEC 61970的組件服務(wù),包括GDA(通用數(shù)據(jù)訪問)、HSDA(高速數(shù)據(jù)訪問)、GES(通用事件和訂閱)服務(wù),其中包括了資源ID服務(wù)的公共服務(wù)、GDA查詢服務(wù)、GDA更新服務(wù)、GDA事件服務(wù)、DAIS數(shù)據(jù)訪問服務(wù)、DAIS報警與事件和HDAIS等。同時也提供更新實時信息的CIS客戶端。CIS客戶端通過GDA服務(wù)來獲取電網(wǎng)模型信息,遙信、遙測等信息,掛牌、人工置數(shù)、人工置位信息,以及進行控制命令的轉(zhuǎn)發(fā);通過HSDA服務(wù)來訂閱遙信和遙測的實時更新數(shù)據(jù);通過GES服務(wù)來訂閱SCADA產(chǎn)生的報警和事項。從而,保證一、二次系統(tǒng)電網(wǎng)和設(shè)備運行信息的主備系統(tǒng)一致性。

圖4 公共交互平臺上的實時信息交互

3.3.1 變電站實時信息的同步

調(diào)度GDA客戶端通過監(jiān)控中心上的GDA寫服務(wù)將調(diào)度的遙信、遙測數(shù)據(jù)更新到監(jiān)控中心的CIS服務(wù)器上,通過限制每次更新操作的差異模型大小來控制網(wǎng)絡(luò)流量。而監(jiān)控中心的GDA客戶端則連接調(diào)度GDA寫服務(wù)將監(jiān)控中心的遙信、遙測數(shù)據(jù)更新到調(diào)度CIS服務(wù)器上。實時數(shù)據(jù)的更新可通過HSDA訂閱的方式進行,即調(diào)度HSDA客戶端訂閱監(jiān)控中心CIS服務(wù)器上的遙信和遙測數(shù)據(jù),監(jiān)控中心HSDA客戶端訂閱調(diào)度CIS服務(wù)器上的遙信和遙測數(shù)據(jù)。

3.3.2 實時控制信息的交互

當(dāng)監(jiān)控中心的直采通道故障時,監(jiān)控中心可通過公共交互平臺將遙控命令轉(zhuǎn)發(fā)到調(diào)度,由調(diào)度實現(xiàn)控制操作命令的執(zhí)行。監(jiān)控中心GDA客戶端首先通過調(diào)度CIS服務(wù)器GDA寫服務(wù)將遙控命令更新到調(diào)度CIS服務(wù)器上,調(diào)度CIS服務(wù)器通知調(diào)度進行遙控的相關(guān)操作。調(diào)度的操作過程、操作結(jié)果將由調(diào)度側(cè)的GDA客戶端通過GDA寫服務(wù)更新到監(jiān)控中心CIS服務(wù)器上,由監(jiān)控中心的CIS服務(wù)器導(dǎo)入監(jiān)控系統(tǒng)中,完成整個控制操作過程。

3.3.3 實時報警事件的訂閱

監(jiān)控中心CIS客戶端通過調(diào)度CIS服務(wù)器的GES服務(wù)從調(diào)度CIS服務(wù)器訂閱報警和事件,調(diào)度CIS服務(wù)器通過客戶端實現(xiàn)的回調(diào)函數(shù)將最新的報警和事件發(fā)送到監(jiān)控中心CIS客戶端。

3.3.4 掛牌、人工置數(shù)/置位等實時信息的同步

監(jiān)控中心的GDA客戶端連接調(diào)度的GDA寫服務(wù)將監(jiān)控中心的掛牌、人工置數(shù)、人工置位等實時信息更新到調(diào)度的CIS服務(wù)器上;而調(diào)度的GDA客戶端則通過監(jiān)控中心的GDA寫服務(wù)將調(diào)度的操作實時信息更新到監(jiān)控中心的CIS服務(wù)器上。從而實現(xiàn)調(diào)度側(cè)和監(jiān)控中心側(cè)掛牌、人工置數(shù)、人工置位等實時信息的一致性正確性,保證及時同步顯示。

3.3.5 AVC信息交互

監(jiān)控中心AVC二級服務(wù)器與調(diào)度AVC服務(wù)器之間的信息交換同樣通過公共交互平臺進行,其交互的方式為:

1)調(diào)度AVC服務(wù)器與監(jiān)控中心AVC二級服務(wù)器、AVC客戶端的運行狀態(tài)的互傳將通過實時信息平臺的GDA服務(wù)進行。調(diào)度GDA客戶端將調(diào)度AVC服務(wù)器的運行狀態(tài)通過GDA寫服務(wù)更新到監(jiān)控中心CIS服務(wù)器上,監(jiān)控中心的CIS服務(wù)器再將該信息傳遞給監(jiān)控中心AVC二級服務(wù)器;監(jiān)控中心側(cè)的GDA客戶端將監(jiān)控中心AVC二級服務(wù)器、AVC客戶端的運行狀態(tài)通過GDA寫服務(wù)更新到調(diào)度CIS服務(wù)器上,調(diào)度的CIS服務(wù)器再將該信息傳遞給調(diào)度AVC服務(wù)器。

2)調(diào)度GDA客戶端將調(diào)度AVC服務(wù)器端控制策略通過GDA寫服務(wù)更新到監(jiān)控中心的CIS服務(wù)器上,而AVC客戶端對控制策略的確認和撤銷則由監(jiān)控中心GDA客戶端通過GDA寫操作寫回到調(diào)度CIS服務(wù)器上??刂撇僮鹘Y(jié)果通過GDA寫服務(wù)更新到調(diào)度CIS服務(wù)器上,將結(jié)果通知調(diào)度AVC服務(wù)器。

3)監(jiān)控中心所轄的有載調(diào)壓、無功設(shè)備閉鎖、檢修等參數(shù)將由監(jiān)控中心GDA客戶端通過GDA寫服務(wù)更新到調(diào)度CIS服務(wù)器上,調(diào)度GDA客戶端通過DAF事件得到更新參數(shù)的通過,隨后通過GDA讀服務(wù)從CIS服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)更新到調(diào)度AVC服務(wù)器上。

事實上遵循IEC 61970的公共交互平臺也支持第三方在此平臺上靈活開發(fā)新應(yīng)用,或者使用這些服務(wù)進行消息傳遞,實現(xiàn)RPC等多種形式的數(shù)據(jù)交換。

4.結(jié)語

本系統(tǒng)針對主備系統(tǒng)的信息同步,提出了模型、圖形、實時信息等多方面的主備同步傳輸策略。應(yīng)用CIM對調(diào)度系統(tǒng)電網(wǎng)的模型信息、實時運行信息和圖形信息進行包裝、導(dǎo)出,通過主備系統(tǒng)提供的CIM XML電網(wǎng)模型、SCADA SVG圖形、GDA/HSDA服務(wù),通過公共交互平臺,共同解決主備系統(tǒng)電網(wǎng)信息一致性問題,為主備系統(tǒng)切換奠定了基礎(chǔ),為調(diào)度的不間斷運行提供了技術(shù)保障。

本工程中的公共交互平臺支持通過導(dǎo)入導(dǎo)出其他EMS系統(tǒng)提供的CIM XML模型和SVG圖形,將外系統(tǒng)的模型合并到本地系統(tǒng)模型中,在地調(diào)可以合并其他等級調(diào)度的模型,進行更大范圍的網(wǎng)絡(luò)分析或者支撐一體化系統(tǒng)建設(shè)。而CIM/CIS數(shù)據(jù)器不僅能夠使當(dāng)前系統(tǒng)對外提供符合IEC61970的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù),而且方便用戶未來開發(fā)新應(yīng)用,工程實施完成后,用戶可使用這些標(biāo)準(zhǔn)接口靈活地開發(fā)新應(yīng)用,對外提供開放式的便于擴展的應(yīng)用平臺接口。運用該策略同樣適用于電力企業(yè)各部門、各業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)整合,從而保障大電網(wǎng)運行模式下信息的統(tǒng)一性、完整性、可靠性。

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作者簡介:

孫姍(1979—),女,浙江杭州人,大學(xué)本科,工程師,技師,現(xiàn)供職于國網(wǎng)浙江省電力公司杭州供電公司檢修公司檢修試驗工區(qū),主要從事電力系統(tǒng)繼電保護及自動化檢修管理工作。

楊帆(1971—),男,北京人,大學(xué)本科,高級技師,工程師,現(xiàn)供職于國網(wǎng)浙江省電力公司杭州供電公司電力調(diào)度控制中心,主要從事電力系統(tǒng)自動化運行管理工作。