“三双”接线模式

关键词: 供电 可靠性 接线 模式

“三双”接线模式(精选三篇)

“三双”接线模式 篇1

“三双”接线模式是浙江省电力公司“十二五”期间力推的试点接线模式, 2011年以来, 浙江省电力公司确定在城市核心区域全面建设“三双”工程, 2012年在杭州、宁波、温州、湖州、嘉兴、绍兴6个地区建设试点工程21项, 总投资1.6亿元。2013年湖州在吴兴区白鱼潭区块开展“三双”接线试点工程, 实现了供 电可靠率 由99.948% 提高到99.999%, 平均停电时间由4.55h减少到5min。2014年浙江省电力公司计划全面消除“单线单变”, 显著提高城市供电可靠性, 并将中压配电网“三双”接线模式编入了《浙江省配电网规划设计导则》。

1 “三双”改造的特点

对配电网传统的单母线或母线分段接线方式进行“三双”改造, 就是对原配电变压器电源侧进行双电源接入改造, 并在不同来源的独立两段母线侧增加自动切换开关装置, 使得配电变压器高压侧实现母线运行联络, 如图1所示。“三双”接线改变了以往电网单电源、单环网供电的结构, 实现了两个电源互为备用, 当其中一个模块发生故障时, 智能装置会自动切换到备用电源, 以保证持续供电。

因此, “三双”接线改造有如下特点 :

(1) 配电高压侧供电电源必须独立运行, 互不干扰。

(2) 接线方式一般选择母线分段, 且两段母线也须独立运行。

(3) 两段母线由自动投切装置实现联络, 装置必须可靠, 严防高压侧合环运行。

2“三双”改造的适用范围

“三双”改造前, 对改造对象进行了简单的甄别, 简单来说, 农村配电线路多以架空线为主, 且配电变压器的安装方式以及分布的情况比较分散;而城区用户比较密集, 用电设备较多, 且多以配电室为主 , 城区线路接线模式以多分段多联络为主, 且多沿着道路延伸, 具有良好的规范性、统一性, 比较适合进行改造。

总结“三双”改造的适用范围如下:

(1) “三双”改造宜选负荷密集地区。依据用户供电可靠性以及供电“三双”接线模式的特点, 进行技术经济分析, 对可靠性要求较高的用户应率先实行。

(2) “三双”改造宜在已形成双电源、双线路的区域推行。对“三双”接线模式双电源、双线路的要求, 需要投入大量的资金, 为了避免线路的重复建设和资源浪费, 在已实现双电源、双线路的区域推行“三双”接线模式有利于降低成本。

(3) 对改造配电变压器所处环境的要求。考虑相关开关装置和配电设备可靠运行和便于维护的实际需要, 改造宜在室内配电室进行。

3 工程实施注意事项

“三双”接线的改造需要对原有接线模式进行革命性的变革, 且需要投入大量资金和人力物力, 因此, 工程应用中应该特别注意以下事项:

(1) 在线路改造前, 应对配电网的网架结构进行充分的分析, 了解改造的小区的电源分布情况、线路的走向以及配电室改造的空间等, 避免重复建设造成资金、人力、资源的浪费。在原有的基础上, 加强配电网规划设计, 使得线路结构得到优化, 并且满足“N-1”准则。

(2) 在大规模的改造中, 必定会有用户的停电问题, 大范围、集中的停电施工势必影响人们生活和生产需要, 因此施工方案要尽量减少用户的重复停电, 并提前通知用户。

(3) 在大规模的线路改造前, 必须做好施工的组织设备、施工方案等问题, 必须制定详细的施工方案, 采取必要的施工安全措施。

(4) 电缆等成套设备的采购工作问题, 是否能满足检修生产的需要, 还需要对设备的存放、试验、验收等做好充分的准备。

4 湖州地区“三双”改造工程

湖州已完成“三双”接线配电网改造项目7个, 改造用电区域面积7.6km2, 城网供电可靠率达99.986%。在湖州仁皇山新区, 密集的住宅高楼林立, 配套商业区、行政核心区和科研教育区功能清晰, 其最高用电负荷为1.4万k W, 以居民生活用电为主, 兼有部分教育和商业用电, 对供电可靠性要求较高。湖州公司按照配电网规划设计要求, 积极探索配电网发展新模式, 对仁皇山新区采用配电网“三双”新型接线模式。

仁皇山“三双”改造采用的是扩展型“三双”接线模式 , 如图2所示。扩展型“三双”接线是采用“一分二”的双环结构的“三双”接线, 即变电站的每条10k V出线经站外分路开关分为两支路, 每一支路可与来自不同母线段的另一条支路同路径敷设, 构成电缆双环网结构。4回10k V出线组成两个电缆双环网, 通过线路首端交叉, 使每一个双环网都具有来自4个不同方向的电源, 是目前国内最先进、可靠的配电网接线模式, 可大幅度提高供电可靠性。

目前, 仁皇山新区共有53个配电变压器, 约9340个低压客户。以线路年均计划停电1次、停电4h, 故障停电1次、停电0.5h为例, 平均每年就可节省停电时户数238.5个, 若按国际先进标准统计到低压客户, 平均每年就可节省停电时户数42030个, 改造后的仁皇山新区供电可靠率达到99.999%。

改造中遇到问题和解决办法如下:

(1) 对单电源线路的双电源改造是实现“三双”的基础, 但是实现难度大。一般解决方案是从另外一条线路T接一回电缆, 新增一个电源点。如改线路负荷较重, 不宜作为备选电源接入, 则需考虑从变电站新出一回线路组成双环网结构。

(2) 双电源两路电源线路的相位必须一致, 在投运前必须确保核相稳定可靠。

(3) 电池组的充电问题。由于使用的自动投切电源由电池组提供, 电动操作耗电完成后, 必须为该电池组充电, 该开关柜装置没有压变以及逆变器, 需由低压回路提供电池组的充电电源, 现场投运前需经配电室内低压回路提供一路220V电源为其充电。

(4) 改造过程中所涉停电的范围可能很大。为了尽量减少停电时间, 可以进行分段施工、分段送电, 尽量避免一次性的大面积停电。

在经过配电网线路改造和双电源自动投切柜的投运使用之后, 配电网线路实现了“三双”接线, 提高了供电可靠性, 线路的停电用户大大减少, 简化了配电网故障处理模式, 实现了在用户不停电情况下, 对故障线段停电抢修, 提高了配电网运行灵活性, 取得了显著的经济和社会效益。

5 结束语

“三双”接线的提出是对配电网规划思路的创新, 能够实现近期建设方案与远景目标网架相衔接, 网架扩展与客户接入相适应, 减少负荷发展、客户接入所引起的网架调整, 提高居民用电质量和供电可靠性水平。在全面推广“三双”接线的过程中, 要注意协调解决好资金、电缆敷设以及改造带来的居民停电影响等问题, 考虑到运行的灵活性和施工维护的便利。整个“三双”推广建设过程要统筹规划完善, 线路和通道等设备设施宜一次性改造到位, 避免反复增容或升级改造。在城区网架改造的同时, 不仅实现了配电网安全性、可靠性、实用性、经济性的统一, 而且将减少辖区停电范围, 缩短停电时间, 为构建集成、互动、自愈、兼容、优化的智能配电系统打下坚实基础。

摘要:本文在介绍浙江湖州配电网“三双”改造的背景及特点、适用范围和注意事项的基础上, 重点结合湖州地区“三双”改造工程实际, 介绍了其中的关键技术、遇到的问题和解决方法, 说明了“三双”接线对于提高供电可靠性、建设坚强智能配电网的重要作用。

关键词:配电网,“三双”接线模式,供电可靠性

参考文献

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“三双”接线模式 篇2

一、“双师型”教师的内涵

从1998年国家教委首次提出“双师型”教师的概念至今,社会上对“双师型”教师内涵的理解不断深化,不同的专家、学者从各自的专业角度对“双师型”教师的概念进行了阐述。最早的是由王义澄先生提出的“双师型”教师应为具备教师+工程师的能力的教师,熊文林等则认为“双师型”教师需具备由职称、资格、知识能力组成的三维结构。在总结前人经验的基础上,笔者认为“双师型”教师是一个动态发展的概念,教师需具有良好职业素养、丰富理论知识储备和企业一线实践操作经验,具备较强教育教学能力和科研能力,并能随着职业教育对“双师型”教师能力要求的变化而不断发展。

二、中职学校“双师型”教师队伍的现状

在考察郑州市多所中等职业学校的基础上,笔者认为中职学校“双师型”教师队伍的现状主要表现在以下四个方面:

1.年龄结构“中间大,两头小”

调查发现,“双师型”教师队伍年龄结构呈“中间大,两头小”的纺锤形,即拥有双师资格证的教师以30~45岁的中青年教师为主,30岁以下的教师由于职称及任职年限等因素无法获得双师认证,45岁以上的教师多拥有高级讲师职称,对双师认证的获取不太关心。如,在2015年度“双师型”教师资格认证中,我校获取双师认证的教师中仅有一位年龄在45岁以上。

2.教师队伍规模小

中职学校“双师型”教师队伍规模小,主要表现在“双师型”教师占全校专业教师的比例较小。在调查中我们发现,多数学校“双师型”教师占学校专业教师的比例在20%~40%之间,完全没有达到教育部2011年发布的《关于“十二五”加强中等职业学校教师队伍建设的意见》中强调的,到2015年“双师型”教师占专业教师的比例要达到50%的要求。

3.考核情况不容乐观

在调查中我们发现,多数中职学校在科研方面和教师培养方面的考核管理制度缺失,多数学校组织专业性的考核较少,对“双师型”教师的专业考核主要集中在年度的教学考核及其参加的竞赛活动方面,缺少专门针对“双师型”教师的考核与评价制度。

4.实践培养渠道少

多数中职学校“双师型”教师队伍的实践培养主要依靠教育部主持的国家级骨干教师培训和河南省教育厅组织的省级骨干教师培训,学校自身的主动性培训较少,与企业合作进行的校内教师培训几乎没有。此外,“双师型”教师多为各个学校的教学骨干,教学任务较重,一般很难抽身参加长时间的企业实践来获得操作技能。

三、“三双”模式培养“双师型”教师在我校的实践

针对调查中发现的问题,我校开展了“三双”模式培养“双师型”教师的实践活动。“三双”模式即在学校合作企业参与的基础上,学校与企业双方合作对专业教师进行“双方共同培养、双方共同考核、双方共同开发”,双方合力共同提高专业教师的专业操作技能、职业素养以及科研能力。

1.校企双方共同培养

校企双方共同培养就是学校和企业共同培养专业教师的操作技能和职业素养。在实践中,校企合作,采用“一人双岗,双方互聘”模式共同培养专业教师的操作技能和职业素养。“一人双岗”就是专业教师拥有双重身份,在学校他是一线教师,在企业他是一线操作人员;“双方互聘”就是学校聘请企业里操作经验丰富的工作人员(如:高级技工或工程师)作兼职教师,而企业聘请学校内理论知识丰富的一线教师为企业讲师。在这种模式下,学校可以培养一线教师的实践操作技能,并检验理论知识在企业的实践应用问题,做到查漏补缺;企业一线工人可以获得亟需的理论知识,为企业进一步发展打下良好的基础。值得注意的是,实践中,一线教师在注重操作技能培养的同时,要及时总结操作要点,为以后的学校教学做准备;企业人员在学校讲授操作技能时,要注意语言总结和学习安排。

2.校企双方共同考核

鉴于“双师型”教师队伍缺乏科学的考核制度,我校吸取部分学校“双师型”教师考核方式的优点,采取校企双方共同对“双师型”教师进行考核的模式。这种考核模式从考核主体、考核内容及考核形式上都进行了不同程度的改革。一是考核主体多元化。考核组组员由原来的单由学校教学管理部门的工作人员担任转变为由企业派出的工程师、学校教学管理部门人员及专业教学名师共同组成。考核主体的多元化,有效减少了“双师型”教师考核的片面性,保证了考核的公平性。二是考核内容丰富。在常规的教学考核和科研能力考核的基础上,我校加大了对实践操作技能的考核,有效解决了随着社会发展“双师型”教师操作技能不能同步发展的问题。三是考核形式多样化。为了考核的准确性,针对不同的考核内容,我校采用不同的考核方式,现场考核已成常态。如,对于教师科研能力的考核,通过让专业课教师做报告的方式进行;对操作技能的考核,采用现场考核的方式并录像。

3.校企双方共同开发

校企双方共同开发就是学校与企业合作,共同进行培训课程和相关管理制度的开发。在培训课程的开发上,学校和企业根据专业特点和操作的复杂、难易程度,采用循序渐进的模式对课程进行整合,并根据专业教师的自身特点进行适当调整。如针对材料与预算专业的教学,教师在熟悉相关定额内容的基础上,工程量的计算要遵守从简单到复杂、从单项到全部的原则,逐步增加难度,不可一蹴而就。在管理制度的开发上,学校和企业共同负责制定一系列制度,既要有常规的劳动纪律,也要有专业方面的制度,如,针对室内设计方面的预算偏差,要制定出偏差范围,保障培训的质量。

“三双”模式实践在我校收到了较好的效果,学校“双师型”教师的数量逐渐增加,教学质量得到了保证和提高。中职学校只有把“双师型”教师作为学校教育教学的主力军,才能不断提高中职学生的职业能力和综合素质,保障学校人才培养的质量,提高中等职业学校竞争力。

“三双”接线模式 篇3

随着国家电网公司全面建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展,具有信息化、自动化、互动化特征的统一坚强智能电网工作的深入开展,配电网作为智能电网的重要环节之一,其智能化水平直接关系到国家电网公司建设统一坚强智能电网目标的实现,而配电自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段,也是实现智能电网的重要基础之一。

湖州电力局积极贯彻落实国网及浙江省电力公司关于“研究适合浙江省高可靠配电网接线方式”的工作部署,于2011年11月18日率先完成了浙江省首个三双接线试点工程--白鱼潭三双接线工程,并在2012年度完成了仁皇山区块三双接线改造,2013年完成湖东地区三双接线改造工程,并结合新建110k V滨河变梳理城区网架结构,在湖州主城区推广建设双环网结构,为以后湖州城区网架全面建成三双接线奠定基础。为充分发挥“三双”接线在提高供电可靠性上的作用,有必要开展对“三双”接线与目前配电自动化的比较研究,优化配电自动化方案。

1 “三双”接线模式和湖州电网现状

2011年6月新出的《浙江省配电网规划设计导则》分别针对A、B、C三种不同级别的供区划分介绍了7种典型的配网接线模式[1],具体见表1所示。

在湖州城市区域,共有105条10k V线路,其中线路总长643.6km,电缆长570km,电缆化率已达88.56%。目前湖州城市电网的联络比率为100%,不同站联络比率超过了90%,城区的10k V线路接线模式以多分段多联络为主,双环式和单环式为辅,其接线模式如图1、2、3所示。湖州市90%以上的电缆联络为不同变电站间的环网,且多沿着道路延伸,具有良好的规范性、统一性,为未来向电缆“双环”网过渡打下了良好的基础,可见整个湖州的电缆网具有良好的扩展性。

目前只有一些重要用户是具备“双电源、双线路”的条件,而且要实现三双接线,需要对现有线路进行改造,以实现“双电源、双线路”的基本条件。此外就是要实现公用配变双接入。由于架空线路的杆上变压器安装地点较为分散,实现“双接入”难度较大,投资费用相对较高,且城区主要发展方向为电缆线路,故湖州“双接入”目前只试点推广配电网开闭所和配电站的“双接入”模式。

2 三双接线在湖州地区应用实例

2.1 线路改造

2.1.1 白鱼潭“三双”试点

白鱼潭“三双”试点采用的是典型双环网“三双”接线模式。在对白鱼潭区块进行线路改造前,它的整体10k V配电一次网架复杂,电缆线路多,联络较多,联络冗余,而且白鱼潭C区和D区开闭所都是由鱼潭602线单独供电,不具备“双电源、双线路”的条件。

为更好地开展白鱼潭三双接线试点工作,湖州市电力局对该区块配电一次网架进行了优化改造,改造后白鱼潭区块网架是典型的双环网“三双”接线方式,由紫云变不同母线10k V出线鱼潭602线、大东619线和新华变不同母线10k V出线高富513线、学士508线供该区域供电(见图4),网架结构清晰,运行方式灵活,便于检修和运行维护,并且满足N-1准则,可使该区块供电可靠性得到很大提高。

2.1.2 仁皇山“三双”试点

仁皇山“三双”试点采用的是扩展型“三双”接线模式。扩展型“三双”接线是采用“一分二”的双环结构的“三双”接线,即变电站的每条10k V出线经站外分路开关分为两支路,每一支路可与来自不同母线段的另一条支路同路径敷设,构成电缆双环网结构。4回10k V出线组成两个电缆双环网,通过线路首端交叉,使每一个双环网都具有来自4个不同方向的电源,是目前国内最先进、可靠的配电网接线,可大幅度提高供电可靠性。

线路改造后,凤凰变里I段的金色A13、II段的凤天A02和龙溪变I段的仁皇557、II段的行政564在到达第一个开闭所之前都先经过一个分路开关,使之前的四条线路都一分为二,可以供不同开闭所的两段不同母线,形成典型的扩展型“三双”接线,具体见图5。一分为二分路开关的应用是扩展型双环式接线与双环式接线最大的区别,由于该开关的使用,使得仁皇山“三双”工程节省了4条线路,从而为龙溪变和凤凰变节余出4个母线间隔。

扩展型双环式接线是双环式接线的深化应用,其最大的优点便是节省变电站的出线间隔,理论上比单纯的双环式接线节省一半间隔,而且节省电缆投资。

2.2 “双接入”模式

目前的双电源用户,都是由两个负荷开关控制两路电源,在一般情况下由一路主供,还有一路备供,如主供线路发生故障,则需要抢修人员人工进行切换,这样就会使供电可靠性受到一定影响。在当前对高可靠性和优质服务严格要求的情境下,这种情况行之有效的解决方法便是公用配变双接入,实现该双接入的关键便是开发双电源自动投切柜(见图6)。

双电源自动投切柜分别由开闭所的I段II段母线电源接入。假设I段母线为“主”电源(可任意设定I段母线或II段母线为“主”电源),运行原理如图7,自动投切柜的基本原理如下[2]:1)正常时,“主”电源供电,即I段母线、II段母线都带电时,由“主”电源(I段母线)供电;2)I段母线失电,装置自动切换(分I段母线开关,合II电源开关)到II段母线供电;3)电源切换到II电源供电时,I段母线来电后,装置自动切换到“主”电源(I段母线);4)电路正常运行时,可多次自动切换,并保存自动切换动作记录。

该双电源自动投切柜还具有“闭锁”功能,当区域内故障(单相接地或相间短路故障)、投切装置停用(人工检修状态)及相序错误时,闭锁自动投切功能。此外,该装置具备遥信、遥测功能,可为配电自动化提供接口。

图7双电源公用配变接入运行原理图(参见右栏)

3 “三双”接线方案的配电自动化优化方向

由上述介绍可以了解,“三双”接线完善了用户侧双电源自动切换功能,具有可靠的自愈功能。其“三双+自动化”配电网自愈系统采用分层架构,利用“三双”接线中的双电源开关,实现就地快速切换及馈线侧的故障自动判断和处理实现自愈,提高了用户侧供电质量。但对达到配电网理想状态的目标还存在几点可优化的方面。

(1)“三双”模式中10k V双向负荷开关柜具有自动切换功能,不需要进行遥控。但无遥信和遥测功能,当双向负荷开关柜由主供电源失电切换到备供电源时,调度部门和运行部门无法得知馈线端供电电源情况,对生产调度有一定的影响。可在馈线端增加“两遥”功能,提高信息传递的及时性和有效性。

(2)在目前的“双环”网结构中,起到支点作用的开闭所仍然处于手动操作状态,且无在线监测功能。当设备和电缆出现故障时,工作人员需赶至合环设备处进行操作,且电力线路处于非正常运行方式,无法满足供电用户N-1的供电需求。同时,故障点无法快速查找、切断和隔离。通过配网自动化项目的建设可以大大缩短故障查找和隔离时间,短时间内恢复供电,从而提高供电可靠性。且只要能将配电自动化“三遥”设置在“三双”接线中“双环”的开闭所内,就能实现首末两端的自动化控制。

(3)现阶段湖州市区配网调度仍为传统模式,与现代电网的发展已不能相适应,难以满足配网规范化、专业化管理,即配网调控一体管理模式的需要。如要实现配网调控一体管理模式,配网自动化建设必须同步实施,为配调一体提供技术支撑,二者相辅相成、不可或缺。

(4)在“三双”接线建设完成后,配网自动化系统相继实施,调度、运行人员可以根据配电网实时遥测、遥信信息监控配网设备运行情况,根据负荷情况通过远控实现运行方式优化,运行管理人员可以根据实时数据及时掌控配电网的运行状况,从而提升网架改造的科学性和及时性。

(5)提高倒闸操作的准时性和快速性,减少现场工作量,减低操作风险。

(6)优化人员配置、节约人力资源。按照“湖州市本级城网变电所110k V失电及10k V母线故障处理预案”要求,考虑城区110k V变电所(10k V母线)失电造成用户停电的敏感及风险性,按照城网110k V变电所全停1hr、10k V母线故障2hr内恢复原则,为充分发生故障处理工作小组的体系作用,通过人员、车辆的有效调度及优化配置,建立高效、有序的10k V热倒操作方案,确保故障发生后第一时间迅速响应,及时恢复供电。当前安排的操作模式均通过调度安排-现场实施的方案进行,对每个切换点均需安排人员到位,浪费了大量的精力和人力,采用配电自动化将大大节约人力资源,提高工作效率。

4 “三双”接线条件下对配电自动化方案优化完善方案

目前,湖州局配电自动化建设按照以下原则进行:

(1)配电主站系统的建设。建设配电自动化主站系统,通过人机交互,实现配电网的运行状况监视和远方控制等功能;

(2)信息交互平台的建设。基于总线技术和IEC61970/61968标准,实现配电自动化主站系统与主网自动化、生产管理、电网GIS平台、营销管理、95598等系统的信息集成;

(3)一次网架建设与改造。根据相关标准,适当建设或改造一次网架,以满足配网自动化要求;

(4)通信系统建设与改造。根据相关标准,建设或改造通信系统,以满足配网自动化要求;

(5)配电终端建设与改造。根据相关标准,建设或改造配电终端,以满足配网自动化要求。

按照以上建设原则,为配合“三双”接线工程的实施,计划按照以下几方面进行方案完善。达到如下目的:以智能终端与主控站协调配合,解决配电网的多线路、多电源的故障自愈、优化调度,实现多层次的自愈控制。

4.1 一次网架建设与改造

配电自动化的建设与改造立足于一次设备,需要一次设备具备一定条件:

(1)网架结构清晰,每条线路的负荷不宜过大,每段线路间的负荷均衡,正常供电方式下能满足N-1准则。

(2)实施馈线自动化的线路应满足故障情况下负荷转移的要求,具备负荷转供路径和足够的备用容量。

(3)一次设备应满足遥测和遥信要求,需要实现遥控功能的还应具备电动操动机构。对具备受控条件的开关实现分合控制,可实现保护及重合闸远方投停(退)控制。

(4)一次设备的建设与改造应考虑预留安装配电终端所需要的位置、空间、工作电源、端子及接口等。

(5)环网开关柜改造具体要求:1)负荷开关具有电动操作机构,操作电源直流24V或48V;2)所有开关配三相CT,CT精度0.5级,满足测量要求,暂态特性满足保护要求;3)配置PT提供交流电源和电压遥测输入,PT变比10000/100(220),精度0.5级;4)开关提供以下信号:开关位置分/合信号、接地刀闸分/合信号、弹簧储能及电动操作的远方/就地信号、SF6开关应提供压力告警信号;5)预留通信光缆管道,如果没有PT还应预留通向附近公变的低压电缆管道。

(6)开关站改造具体要求:1)负荷开关具有电动操作机构,操作电源直流24V或48V;2)所有进线开关配三相CT,CT精度0.5级,满足测量要求,暂态特性满足保护要求。3)增设PT柜,提供交流遥测输入。4)增设所用变柜提供交流电源;5)开关提供以下信号:开关位置分/合信号、接地刀闸分/合信号、弹簧储能及电动操作的远方/就地信号、SF6开关应提供压力告警信号;6)预留通信光缆管道。

4.2 系统构架建设

将“三双”配网保护控制及自动化系统总共分位3个层次:主站层、子站层、间隔层。通过分层、分布、开放式网络系统实现系统各层次的连接。

基于分布式的设计思想,充分考虑间隔层间的通讯就地解决的特点,功能尽量下放,具体包括:

第一层:主站层。配电网的运行管理。

第二层:子站层。配网子站装置,实现配网通信管理,管理就地化保护、备自投、前置单元通信,收集间隔层信息经重组后转发配网主站,并接收转发配网主站的控制命令。国网公司有通讯汇集型子站的使用,但实际若使用通用配网常规104规约,该层亦可简化裁剪。

第三层:间隔层。就地化的分支线保护、配变备自投、配网前置DTU单元,实现保护、测控、分布式FA及备自投功能。

系统总体逻辑结构如图8所示.

4.2保护控制系统方案

当配电网发生故障时,为保证配网供电在“N-1”条件下的全范围不停电,迅速确定故障区域并恢复供电,配置了变电站馈线保护、分支线保护、配变备自投、环网前置单元DTU。

变电站馈线保护,范围为变电站出口处到分支线之间,或为整条线的后备保护。

分支线保护,范围为分支线下方的故障。

配变备自投,实现配变失电时的电源备用切换。

上述三类装置的配合,即可简单、快捷地完成“三双”接线中故障的切除与电源的切换功能。

环网前置单元DTU,故障判断范围为,该前置单元及其相邻的前后侧DTU之间。由馈线自动化FA实现,完成对配电线路中间部位故障点的定位与隔离,提升配电馈线自动化的运行处理能力。

4.3 配电自动化主站建设

配电自动化主站主设备,由前置采集服务器、历史数据服务器、SCADA服务器、电网分析应用服务器、信息交互服务器、Web服务器,以及调度员工作站、维护工作站、报表工作站、物理隔离装置、防火墙、局域网设备、对时装置及相关外设等构成。同时在配电运行部门建设配电监控中心,以及相关部门内布置终端节点。

硬件采用标准化的通用设备,具有良好的开放性和可替代性,符合安全性、可靠性原则。服务器、交换机等关键节点采用冗余配置,任一节点故障不应引起主要功能的丧失或导致系统响应低于系统性能指标。

智能终端配置原则:1)智能终端应采用模块化设计,具备扩展性;2)智能终端基本功能要求:运行信息采集、事件记录、远方对时、远程维护和自诊断、自恢复、通信等功能;3)智能终端IP防护要求满足户外运行条件;4)智能终端具备以太网口接入通信设备。

配电自动化主站系统建设将从全局角度,通过快速仿真等计算分析手段得到故障条件下的配电网优化运行方案,从而能够自动或快速恢复故障区域供电,并通过潮流调整等方式有效提高馈线的负荷率,实现配电网优化运行。

4.4 建设时序

按照当前湖州市区电网建设结构和设备使用条件。在已形成“三双”网络结构的区域进行配电自动化建设。设想分三步进行。

(1)按照少投入、优效果的原则,先对已有10k V双向负荷开关柜和网络中的开闭所网络进出线处加入遥信、遥测功能,初步建立实时通信网。

(2)在变电所联络的开关站优先实施遥控功能的改造,满足高压变电所在失电的情况下能够迅速转移负荷。

(3)在网络开闭所所有分段点加入实现遥控功能。实现故障状态的电网重构,满足N-1(单点故障,甚至是多点故障)下的高可靠性供电。

5 结论

通过以上介绍和分析,在基于分层分区、就地与集中控制相结合的“三双”接线条件下的配电自动化建设方案。可以实现以下功能:

(1)以“三双”接线单元为单位,实现配电网分层分区、就地与集中控制相结合的自愈控制架构体系,解决配电网设备状态、运行数据、故障信息、图模信息、用电信息、天气与灾害等多维信息的集成、存储和管理问题,实现了配电网“自我感知、自我诊断、自我决策和自我恢复”。

(2) 针对主电源发生故障,引起10k V母线及配电网进线失电,造成配电网大面积停电的事故,“三双”接线切换后,主控站系统结合电网的运行信息综合判断,并快速给出电网全面自愈方案。主控站还能根据预先设定的负荷分级,优先保障关键负荷的供电。

(3) 主控站具有对含分布式电源的智能配电网中压、低压一体化建模、仿真功能,以及含分布式电源的智能配电网分析和自愈控制技术,实现了分布式电源的管理和协同控制功能。

(4) “三双”接线单元具有自愈能力,但缺乏对整个配电网安全性、可靠性、经济性的监控和分析。从配电网自愈能力的角度出发,通过评估故障后系统的供电裕度和供电能力,定义故障后负荷不能完全恢复供电的线路为脆弱点,对配电网进行自适应建模和仿真,有效地发现配电网的薄弱环节,并提供优化建议。

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