简介:关于故障恢复方面的论文题目、论文提纲、故障恢复论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
崔凯翔
(广州荔湾供电局 广东广州 510175)
摘 要:近年来,随着国民经济飞速发展,工业化进程不断推进,城乡用电负荷量的与日俱增,用户对供电质量要求越来越高,作为电力系统的重要组成部分,配电网技术的研究显得尤其迫切.本文通过对当前配电网重构进行探讨,引入智能配电网技术,提出配电网智能化系统结构,实现智能化控制,并通过配电网智能监测终端设计,进一步对智能配电网进行技术性探讨,以期为智能电网发展提供参考.
关键词:配电网 智能化 控制技术 监测终端
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)10(c)-0095-02
作为电网的重要环节,配电网担负着电力系统与用户联系、向用户供应电能和分配电能的重要功能,是电力系统中二次降压变电站低压侧直接或降压后向用户供电的网络,在电力系统及电力系统自动化管理中占有非常重要的地位.但随着社会经济发展和人民生活水平的提高,传统配电网规划模型已满足不了配电网要求的可靠性、投资回报、环保、美观、占地、线路走廊等多种属性.作为电力系统电能发、变、送、配中最后一个直接面向用户的环节,配电网的规划出现的复杂化、不确定属性增加和决策主体多元化等新情况,这使得配电网建设的力度迫切需要加大,合理进行配电网规划,发挥配电网建设最大的综合投资效益,逐步改造成结构合理、可靠性高、自动化程度高、电压质量好、可远程监控的智能配电网.
1.配电网重构与智能化系统组成
配电网重构又称网络组态,一般有配电网的故障智能定位、故障自动隔离、故障恢复重构三部分所组成.配电网的故障智能定位是指在电网发生故障后,控制中心通过采集、通信和控制单元收集的数据,利用网络信息和故障信息,结合配电网实际运行来判别故障发生的位置,并在拓扑图上反映.在确定故障的位置后,再自动查找开关,利用通讯线路遥控断开这些开关,实现网络隔离,为恢复重构打下基础.
1.1 配电网重构策略
配电网重构目标是在允许的操作条件和电气约束下,通过网络重构尽可能多地将停电区域的负荷转供到正常的馈线上.其主要任务是帮助调度员对恢复供电过程进行决策.在实际工作中,配网调度员为了快速恢复供电,考虑到人力资源和开关操作都有限的情况下,在操作开关时,应当尽量减少操作次数,可以采用以下策略:恢复过程不能有设备过载、出现环网等情况发生,保证恢复策略的实时性,并且尽可能多地恢复停电的负荷,恢复网络的结构变动和开关的操作次数应尽量减少,要着力解决配电网络中的拓扑约束和快速恢复使原先受故障影响的非故障失电区域负荷供电这两方面的问题.
由于配电网络以呈辐射状运行为主,其重构问题是一个大规模、混合整数、非线性组合优化问题,而且开关数量巨大,容易发生组合爆炸事故.因此,在故障恢复重构问题上还可以应用某种优化算法,进行目标寻优,这样可以让故障恢复重构问题在最短时间内得到最优解,也可以根据拓扑关系,针对环路生成的可操作开关集,让任一个开关都具体开断对应的环路的功能,保证辐射型约束,使得所选用的算法只有在可行解范围内搜索,另外,为了对故障区下游的非故障断电区恢复供电,将原所有开关全部合上,保证失电负荷恢复供电,也是一种较好的策略.
1.2 确立配电网重构目标的方法
针对配电网故障恢复重构不同的要求,确定的目标也不同,最常用的方法是归纳法.把目前不同恢复策略的目标归纳为最小化系统网损、最小化开关操作数量、最小化停电区域、平衡负荷、最大可能恢复供电等.
1.2.1 最小化系统网损
如下式所示:
目前广州地区多数配电网络重构是以配电负荷均衡化为目标的网络重构和以网损最小为目标的重构网络,配电馈线一般采用三分段的结构,实现大量负荷成组转移.
1.3 配电网智能化系统组成结构
配电网智能化系统是利用现代通信技术和计算机技术,对电网运行设备进行远程监测和控制,实现电力系统高度自动化.配电网智能化系统通常是由配电主站—子站—终端三层结构组成,如图1所示:
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由图1看出,配电主站通过各子站获取信息,对整个电网进行全面、实时的分析和监控,实现诊断、故障隔离与故障区的供电恢复,使个配电系统实现智能化管理.对于广州这样配电网信息分散复杂的大城市,设置子站更好解决主站系统通信端口数目太多以及主站系统负荷压力大的问题.
1.4 配电网智能化系统控制技术
配电网智能化系统控制技术是一种对电网中分析、诊断和预测状态,并能采取适当的措施对故障进行消除、减轻,实现电力系统安全稳定控制的技术.它对整个电网的有功和无功进行有效管理,实现输电、配电和用户侧的智能控制.配电网智能化系统控制技术既服务于参数量测技术、集成通信技术、先进设备技术和先进决策技术等四个领域,又依靠这四个关键技术,从而实现监测基本的元件,提供及时和适当的响应,对任何事件进行快速的诊断,实现高水平,智能化的电力系统管理.同时,智能配电网还引进预设的专家系统,在专家系统允许的范围内,采取智能控制行动.
2.配电网智能监测终端设计
2.1 设计目标
根据配变监测终端在电力系统运行中的任务与作用,设计出一个配电网智能监测终端,以实现实时高精度、高准确性地采集配电变压器运行的模拟量和状态量,在最短时间内将最新的测量结果上报主站,可以自动检测故障,如发现异常,立即向中心站报警,监测设备可以自动恢复故障,满足电磁兼容性要求,确保终端工作安全可靠性.
2.2 设计参数
拟设计终端工作与计量条件,拟设计终端工作电源,拟设计功能参数.
2.3 功能设计
根据设计目标,本设计主要智能配变监测系统的七大功能:
第一,实时数据监测功能.该功能可以定时记录三相交流电的测量数据,如三相电压/电流、有功/无功功率、视在功率、25次以内谐波电流、15次以内谐波电压、三相功率因数、线频率,温度等等,统计后,得出最大值、最小值,计算平均并向主站发送.
第二,数据报表及存储功能.该功能可以把月统计数据或者日统计数据保存起来,通常月统计可以保留12个月的数据,日统计保存40天的数据.
第三,开关状态监测与控制功能.设计配电网智能监测终端,就要对3路开关状态量进行采集.一旦发现开关状态有变化时,马上记录发生时间和当前状态,并通过继电器对开关进行控制,要求可以读到外部脉冲电能表的变化数据.
第四,数据通信和传输功能.这设该功能是通过利用GPRS无线模块,本机调试、控制和读取外部智能电表的数据,定时上传各种测量和统计数据,实现近程有线通讯,使得远方参数设置功能和对时功能可以投到实际使用中去.
第五,故障检测及报警功能.这个功能要求系统对变压器输出掉相、掉电、失压,电流、电压越限进行自动检测,发现异常,立即收集故障信息,上报主站.
第六、设备诊断及自恢复功能.系统对于一些小故障,可以自我诊断、自动恢复.
第七,本地设置与数据显示功能.该功能将将时间、精度修正等一些参数的设置可以通过本地设置完成,并显示出测量参数、控制状态和检测状态,有利于现象巡检及时发现异常工况.
3.结语
智能配电网技术是智能电网重要组成部分,是电力系统新技术,对人娄能源、气候、经济、可持续发展等一系列问题有着深远的意义,代表着未来的电网发展方向.本文通过探讨配电网重构策略、方法的基础上,提出智能配电网系统控制技术,并以配电网智能监测终端初步提出设计方案.但限于篇幅,本文尚未对配电网智能监测终端设计技术进行深入的探讨.若能建立一套适合实际配电网技术发展的综合评判的指标体系,大力推广智能配电网技术,这对我国智能电网的发展和完善将起到极大的促进作用.
参考文献
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