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摘 要:配电网供电短时停电现象时常发生,短时停电作为供电质量问题已经受到国外发达国家的重视并进行了研究,国内也已经引起关注,但研究相对较晚。本文结合配电网运行控制工作实际,重点分析了典型短时停电形式及其产生原因,并提出了针对中压配电网短时停电问题的防范措施。
关键词:中压配电网;短时;停电
1 短时停电带来的影响
短时停电所带来的影响可以分为对供电企业的影响和对供电用户的影响,而且对用户的影响更为严重,也更为明显。1)对供电企业的影响。短时停电主要影响到供电企业的企业形象,其次是供电企业的停电损失。对于供电企业来讲,结合自身供电负荷总量,短时停电造成自身的停电损失相对较小,但企业形象严重受损。众所周知,为用户提供持续、稳定、可靠、安全、质量优的电能是供电企业的根本任务。短时停电损坏了供电企业的良好形象,违背了相关供电承诺,使用户对供电企业信任度降低,引发用户投诉,情况严重者产生“电闹事件”及法律官司,使国家电网品牌质量大打折扣。2)对供电用户的影响。短时停电对用户的影响主要体现在对短时停电敏感的负荷方面,也主要是用户的经济损失及带来的巨大社会影响,譬如配电网短时停电造成具有“高、精、尖”特征的用户产品报废、精密仪器损坏、信息丢失、生产线停产等。
2 中压配电网典型短时停电形式
2.1配电线路跳闸后又重合成功
配电线路运行条件恶劣,当发生瞬时性故障时,在继电保护作用下站内出线断路器或线路分段断路器跳闸后经自动重合闸装置动作恢复供电,此过程用户感受到电网供电存在“闪动”。考虑到故障熄弧及重合闸时间,此情形短时停电时间为3s以内。
2.2查找接地故障时人工拉路选线
配电网接地故障时常发生,在发生单相接地时,人工拉路选线作为处理单相接地的方法在实际中仍被广泛应用,甚至是故障处理的主要手段。人工拉路选线的流程就是当发生单相接地故障时,按照预定的《小电流接地系统单相接地选线顺序表》进行逐一拉路选线,遇到非故障线路拉路后随即恢复供电,直至选出接地线路,单条线选线停电时间也在1~2min左右。
2.3变配电站备自投装置动作
当变配电站两条进线及母联配置备自投装置时,因某种原因当主供线路失电情况下,备自投装置正确动作,经适当延时使备用电源断路器自动投入,恢复用户供电。此时用户出现瞬间“闪动”的短时停电时间在5s以内。
2.4 DAS处理故障隔离与恢复
在实现具备自动故障隔离与恢复功能配电自动化条件下,当配电网发生故障时,DAS故障处理模块启动,实施自动故障隔离与恢复,将故障供电区域进行有效隔离,非故障供电区域恢复供电,此过程中也会引起用户1 min以内的短时停电。
3 防范措施
3.1管理措施
1)加强配电网可靠性管理工作,严格执行国家及行业相关规程、标准。一方面加强对配电网短时停电事件及配电网运行工作的统计、分析工作,必要时开展相关研究工作,制定科学计划;加强配电网重合性跳闸统计及分析,制定科学管控措施。2)加强配电网设备定期巡视制、设备定期试验制的落实;进一步加强用户用电安全管理;科学开展用户负荷分类及敏感性分析及研究;加强配电网反事故措施的执行;建立配电网故障预警机制。3)加强配电网隐患排查,实行责任制,建立隐患台账,分类管理,强化治理。积极开展配电网维护与巡查工作,特别是针对故障频发线路,发现缺陷及时处理,提高配电网设备健康运行水平。
3.2技术措施及其关键技术
3.2.1主配网协同规划技术
科学合理的电网结构及电网规划也是从源头提高供电可靠性的技术措施。科学规划网架结构,合理布局联络,优化电源布局,避免短时停电,主网与配网规划要综合协同考虑。
3.2.2配网合环转电技术
合环转电技术是提高配电网供电可靠性,减少对用户停电次数的一项重要手段。现有的调规中给出的合环操作依据是:“合环操作的线路相序相同,电压幅值差允许在±0.2kV以内,合环两端电压相角差不超过20%”。在实际应用中,配电网合环操作只能依靠调度员的经验进行判断,缺乏有效的技术分析手段,同样也不利于配网调度员很直观地决策分析,缺乏依据的经验操作势必会存在影响配网运行安全的潜在风险。影响合环瞬时冲击电流的主要因素为合环点电压幅值差、合环点电压相角差、环网内总阻抗。因此依靠DAS及SCADA开发具有实用性强、可靠性高且能够实时在线分析的配电网合环操作决策系统已成为现阶段的关键所在。
3.2.3配电网自愈技术
配电网自愈就是在仅需少量的人为干预情况下,利用先进的监控手段对配电网的运行状态进行连续在线诊断与评估,及时发现并快速消除故障隐患;在故障发生时,快速隔离故障并进行自我恢复操作,不影响配电网的安全运行与供电质量,或将故障的影响降至最低。现阶段的主要是配電网故障自愈技术,其主要有以下几种。1)在线监测技术,是分析配电网运行与控制的基础,目前主要依靠DAS及SCADA,配电网设备分布点多面广,运行环境恶劣复杂,因此开发实时性好、量测精度高、可靠性高、抗干扰能力强的在线监测技术是关键,可靠的通信与网络技术是保障。2)小电流接地故障自愈技术,是处理接地故障的有效手段,其技术主要集中在采用先进算法提高选线准确性研究方面,有连续选线技术、行波选线技术、结合DAS的暂态信号选线技术等;据有关报道,基于暂态信号的选线技术实际选线成功率可达95%,但是高阻接地选线仍为关注研究重点。随着技术发展又出现了智能接地配电系统技术。3)配电网继电保护技术,是减少配电网停电时间的防线之一。实际上建设配电自动化,首要应完善配电网继电保护。配电网直接面向广大用户,配电网继电保护技术关键在于及时切除故障,尽最大限度缩小停电范围,建设面向供电质量的配电网继电保护技术是今后重点。
参考文献
[1]甘国晓,王主丁,周昱甬,李磊,李旭前.基于可靠性及经济性的中压配电网闭环运行方式[J].电力系统自动化,2015,39(16):144-150.
[2]王丽彬,李春晖,王佳伟,赵海波,李伟,宋晓俊.分布式电源及微网对中压配电网接线模式影响[J].电网与清洁能源,2015,31(12):106-112.
关键词:中压配电网;短时;停电
1 短时停电带来的影响
短时停电所带来的影响可以分为对供电企业的影响和对供电用户的影响,而且对用户的影响更为严重,也更为明显。1)对供电企业的影响。短时停电主要影响到供电企业的企业形象,其次是供电企业的停电损失。对于供电企业来讲,结合自身供电负荷总量,短时停电造成自身的停电损失相对较小,但企业形象严重受损。众所周知,为用户提供持续、稳定、可靠、安全、质量优的电能是供电企业的根本任务。短时停电损坏了供电企业的良好形象,违背了相关供电承诺,使用户对供电企业信任度降低,引发用户投诉,情况严重者产生“电闹事件”及法律官司,使国家电网品牌质量大打折扣。2)对供电用户的影响。短时停电对用户的影响主要体现在对短时停电敏感的负荷方面,也主要是用户的经济损失及带来的巨大社会影响,譬如配电网短时停电造成具有“高、精、尖”特征的用户产品报废、精密仪器损坏、信息丢失、生产线停产等。
2 中压配电网典型短时停电形式
2.1配电线路跳闸后又重合成功
配电线路运行条件恶劣,当发生瞬时性故障时,在继电保护作用下站内出线断路器或线路分段断路器跳闸后经自动重合闸装置动作恢复供电,此过程用户感受到电网供电存在“闪动”。考虑到故障熄弧及重合闸时间,此情形短时停电时间为3s以内。
2.2查找接地故障时人工拉路选线
配电网接地故障时常发生,在发生单相接地时,人工拉路选线作为处理单相接地的方法在实际中仍被广泛应用,甚至是故障处理的主要手段。人工拉路选线的流程就是当发生单相接地故障时,按照预定的《小电流接地系统单相接地选线顺序表》进行逐一拉路选线,遇到非故障线路拉路后随即恢复供电,直至选出接地线路,单条线选线停电时间也在1~2min左右。
2.3变配电站备自投装置动作
当变配电站两条进线及母联配置备自投装置时,因某种原因当主供线路失电情况下,备自投装置正确动作,经适当延时使备用电源断路器自动投入,恢复用户供电。此时用户出现瞬间“闪动”的短时停电时间在5s以内。
2.4 DAS处理故障隔离与恢复
在实现具备自动故障隔离与恢复功能配电自动化条件下,当配电网发生故障时,DAS故障处理模块启动,实施自动故障隔离与恢复,将故障供电区域进行有效隔离,非故障供电区域恢复供电,此过程中也会引起用户1 min以内的短时停电。
3 防范措施
3.1管理措施
1)加强配电网可靠性管理工作,严格执行国家及行业相关规程、标准。一方面加强对配电网短时停电事件及配电网运行工作的统计、分析工作,必要时开展相关研究工作,制定科学计划;加强配电网重合性跳闸统计及分析,制定科学管控措施。2)加强配电网设备定期巡视制、设备定期试验制的落实;进一步加强用户用电安全管理;科学开展用户负荷分类及敏感性分析及研究;加强配电网反事故措施的执行;建立配电网故障预警机制。3)加强配电网隐患排查,实行责任制,建立隐患台账,分类管理,强化治理。积极开展配电网维护与巡查工作,特别是针对故障频发线路,发现缺陷及时处理,提高配电网设备健康运行水平。
3.2技术措施及其关键技术
3.2.1主配网协同规划技术
科学合理的电网结构及电网规划也是从源头提高供电可靠性的技术措施。科学规划网架结构,合理布局联络,优化电源布局,避免短时停电,主网与配网规划要综合协同考虑。
3.2.2配网合环转电技术
合环转电技术是提高配电网供电可靠性,减少对用户停电次数的一项重要手段。现有的调规中给出的合环操作依据是:“合环操作的线路相序相同,电压幅值差允许在±0.2kV以内,合环两端电压相角差不超过20%”。在实际应用中,配电网合环操作只能依靠调度员的经验进行判断,缺乏有效的技术分析手段,同样也不利于配网调度员很直观地决策分析,缺乏依据的经验操作势必会存在影响配网运行安全的潜在风险。影响合环瞬时冲击电流的主要因素为合环点电压幅值差、合环点电压相角差、环网内总阻抗。因此依靠DAS及SCADA开发具有实用性强、可靠性高且能够实时在线分析的配电网合环操作决策系统已成为现阶段的关键所在。
3.2.3配电网自愈技术
配电网自愈就是在仅需少量的人为干预情况下,利用先进的监控手段对配电网的运行状态进行连续在线诊断与评估,及时发现并快速消除故障隐患;在故障发生时,快速隔离故障并进行自我恢复操作,不影响配电网的安全运行与供电质量,或将故障的影响降至最低。现阶段的主要是配電网故障自愈技术,其主要有以下几种。1)在线监测技术,是分析配电网运行与控制的基础,目前主要依靠DAS及SCADA,配电网设备分布点多面广,运行环境恶劣复杂,因此开发实时性好、量测精度高、可靠性高、抗干扰能力强的在线监测技术是关键,可靠的通信与网络技术是保障。2)小电流接地故障自愈技术,是处理接地故障的有效手段,其技术主要集中在采用先进算法提高选线准确性研究方面,有连续选线技术、行波选线技术、结合DAS的暂态信号选线技术等;据有关报道,基于暂态信号的选线技术实际选线成功率可达95%,但是高阻接地选线仍为关注研究重点。随着技术发展又出现了智能接地配电系统技术。3)配电网继电保护技术,是减少配电网停电时间的防线之一。实际上建设配电自动化,首要应完善配电网继电保护。配电网直接面向广大用户,配电网继电保护技术关键在于及时切除故障,尽最大限度缩小停电范围,建设面向供电质量的配电网继电保护技术是今后重点。
参考文献
[1]甘国晓,王主丁,周昱甬,李磊,李旭前.基于可靠性及经济性的中压配电网闭环运行方式[J].电力系统自动化,2015,39(16):144-150.
[2]王丽彬,李春晖,王佳伟,赵海波,李伟,宋晓俊.分布式电源及微网对中压配电网接线模式影响[J].电网与清洁能源,2015,31(12):106-112.