高压电器智能化与配电网保护自动化研究

徐 磊 王赛豪 乔艳涛 董丰毅

平高集团有限公司

高压电器智能化与配电网保护自动化研究

徐 磊 王赛豪 乔艳涛 董丰毅

平高集团有限公司

随着电力工程的快速发展使国家对配电网自动化保护的投资也逐渐增加成为了目前国家实施规划中的重点项目工程，同时还受到了电力工程行业的高度重视。此外随着计算机、通信等先进技术的发展和机电一体化高压设备的成功研发屺电保护自动化在配电网络行业中获得了富有成效的应用。然而配电网保护自动化的进行需要大量的高压智能化电器，从而有效的降低设备间的相互作用保证供电的可靠性以及连续性。

高压电器；智能化；配电网保护；自动化；研究

1、智能控制与智能电器

当前，在电器领域涌现出了智能电器与智能开关柜，它们都具有自诊断功能与在线检测功能，该功能是智能电器主要特征。而智能控制的重点是在高层控制，就是指组织控制。它的主要任务就是对实际环境或者过程开展组织，就是进行决策与规划。因此，应该运用符号信息处理、启发式程序设计与自动推理与决策等主要技术。此类问题求解过程和人脑的思维过程有一定的类似性，就是具备一定程度的“智能性”。而在变电站综合自动化与配电自动化系统当中，智能电器是一个重要组成部分，它的动作要与总体规划相适应，通常这要涉及到和上级通讯，就需要通过四元结构进行分析。因此，我们把智能电器可以当做：只要是按照外界指定讯号与要求，使用专家控制系统等智能控制方法，不需要人的干预，就可以进行独立地接通与断开电路，断续或者连续地转变电路参数进而实现对电路或者非电对象转换、控制、维护、检测、变更以及调节使用的电气设备类智能电器。通常智能电器的技术方案包括计算机数据处理技术、自动控制原理、传感器相应技术、通信技术以及电力技术等方面。

2、配电自动化

首先，对于配电自动化原则来说，应实现配合。如果配电系统因某种因素影响发生短路，那么位于电源侧的重合器就会在关闭前分离负荷侧分段器故障。如果因永久性故障导致断电，就需要控制好最低配电网故障控制，保护配电网各个点的安全。如果开关设备距离电源侧较近，那么在闭锁或断路以前，就要实现永久保护，或能够在瞬间切除负荷侧保护设备。如果配电主干电路在10千米以上，那么电路就要做到续分段，分支线的长度要控制在4千米以上，并在合适的位置安装开关或分段器。

其次，满足配合要求。要做到这一点应从以下四点入手：第一点，将分段器安装在重合器负荷处；第二点，开启分段器的电流要比重合器最小分闸电流小至少0.8倍；第三点，分段器最佳安装位置的电流应比动热电流低，重合器断开时间也要低于热稳定时间；第四点，重合器后备保护时间应比分段器记忆时间低。

3、高压智能电器配电网络自动化保护系统的基本组成

3.1 主站系统

主站系统即配电调度系统是配电自动化系统中最重要的组成部分洛子站系统都受到它的控制其不但具有信息处理、配电事故记录及追忆、控制运行程序等数据采集与监控(SCAOA)作用还具有自动诊断故障、隔离故障、重构故障电路等DA作用此外仍具有分析网络数据、潮流计算、重组网络、分析可靠性及安全性等强大DMS功能，电镀主站系统一般使用强通用性的数据库、分布式的软件、服务器与客户的先进技术利用软总线实现数据交换始予用户开放式的数据库接口和应用程序接口能与调度自动化系统及MIS系统相连从而实现数据资源的有效共享此外仍能够与地信系统进行有效的结合为配网设备的运行管理开辟了新的历程。

3.2 子站系统

变电站子站系统的基础软件平台通常是由多任务与实时操作系统组成。必须保证系统具有较高的可靠性以及良好的实时性保证远程维护的顺利进行与开展子站系统在保证SCADA功能的前提上，仍需具有对故障进行检测、对故障进行定位、系统恢复剂自动隔离的功能。因为配网的监控设备所涉及的面较广、并且点也较多因此不可能将配电主站与全部终端设备进行直接连接所以要对站端系统进行必要的分层分级同时必须在终端设备和主站间增加配电子站通过其管理配电终端系统的监控设备从而使“数据集中器”功能得以有效的实现最终实现电路故障能够及时的隔离、解决并恢复。另外负荷的转移必须通过主站的DMS软件计算后实现从而有效的避开盲目的负荷转移。

3.3 终端系统终

端系统即配电房的终端装置其必须具有遥信、遥测以及遥控的作用；能够实现严格的校验以及自检作用；能够实现各功能自动组合河以实现设计模块化另外保证装置具有较小的体积且具有比较强防尘、防潮及其抗干扰性及较高的安全可靠性此外还要求其具有较高的稳定性通常工作温度需在零下4D摄氏度至80摄氏度间；能够如实的记录运行的工作状况并且接口能够灵活的接受各种不同的通信规约装置还应具有直观、可操作性强且维护简便的人机界面备用电源可靠且确保其在较高温度下的稳定性。另外不仅确保装置对FTU灵活、实用并且可靠，同时还要保证配电房一次性设备的稳定可靠性特别是要求开关设备具有较高的可靠性以及较低的功率消耗。采用成套的光纤互感器检测故障设备河检测到许多电路上的故障若其具有录波的功能观日要确保其可以准确安全的反映设备的故障点，为自动化系统建立全面的数据源，同时还可给予检修人员完整的数据资料从而保证较高的检修率。

总而言之，为满足社会对电力的需求，国家加大了对电力事业的投入，在壮大了配电网络的同时，也使网络结构更加复杂，加之其他多种因素影响，也给电力企业工作带来较大挑战，所以，一定要不断提高供电可靠性，实现配电自动化，将先进科学技术应用其中，构建完善的配电自动化系统，只有这样才能更好的为社会服务。

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