趙 哲，李 爭，楊 雪，孟 華，黃公發(fā)，鄭毅琳，任有剛

（1.河北科技大學(xué)電氣工程學(xué)院，河北石家莊 050018；2.河北科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，河北石家莊 050018；3.秦皇島電力公司，河北秦皇島 066000）

當(dāng)今社會，電能已經(jīng)成為生活中必不可少的能源。供電與用電雙方對電能的精確計(jì)量、供電質(zhì)量的保證也越來越重視［1－2］。變電站是電能管理控制和傳輸中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，中國的變電站經(jīng)過多年發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)達(dá)到一定水平。在電力調(diào)度、運(yùn)行系統(tǒng)中，工作人員可通過對電力自動(dòng)化系統(tǒng)采集到的遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)來判斷電網(wǎng)的運(yùn)行情況。隨著自動(dòng)化設(shè)備的增加，變電站與調(diào)度中心之間傳送信息的需求和傳輸信息的方式也不斷增加。如今，遙測作為一種使用方便、數(shù)據(jù)傳輸快速的信息傳送方式，在電網(wǎng)控制中得到越來越廣泛的應(yīng)用，但遙測過程中出現(xiàn)的各種故障給電網(wǎng)自動(dòng)化控制帶來一定的負(fù)面影響。為此，及時(shí)判斷遙測數(shù)據(jù)正確性，并通過對遙測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并快速找到故障點(diǎn)成為現(xiàn)代變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)正常運(yùn)行的保證［3－4］。

1 遙測數(shù)據(jù)的采集

電力系統(tǒng)中遙測數(shù)據(jù)的檢測采用地區(qū)電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)在各電壓等級的電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)都安裝了檢測設(shè)備，通過采集各節(jié)點(diǎn)的遙測數(shù)據(jù)對電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，來確定電網(wǎng)中存在的故障。地區(qū)電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)主要對以下幾種數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測［6－8］。

1）變壓器 通過測量變壓器的有功功率、無功功率、母線電壓、接頭檔位和各側(cè)電流值等，確定變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，各側(cè)開關(guān)狀態(tài)以及各側(cè)母線狀態(tài)；

2）電容器 采集電容器開關(guān)上的有功功率、無功功率和電流值等；

3）線路 采集流經(jīng)線路的電流值和該線路的有功功率、無功功率。

2 遙測數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)例

2.1 遙測數(shù)據(jù)分析

實(shí)例取自某電力公司110kV 變電站在更換了原有2號主變壓器后，對全站的遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行升級。在遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備升級前，工作人員在調(diào)度端發(fā)現(xiàn)遙測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，地區(qū)系統(tǒng)向調(diào)度中心進(jìn)行匯報(bào)，要求排除故障。該站110kV 部分采用外橋接線方式，兩臺主變壓器同時(shí)運(yùn)行，110kV，35kV，10kV 全部合環(huán)運(yùn)行，運(yùn)行數(shù)據(jù)如表1，表2，表3所示。

表1 主變壓器部分運(yùn)行數(shù)據(jù)Tab.1 Operational data of main transformer

表2 35kV 部分運(yùn)行數(shù)據(jù)Tab.2 Operational data of 35kV

表3 10kV 部分運(yùn)行數(shù)據(jù)Tab.3 Operational data of 10kV

根據(jù)上述數(shù)據(jù)得出該站當(dāng)時(shí)潮流圖，見圖1。

圖1 潮流圖Fig.1 Power flow analysis

根據(jù)表1～表3的數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出兩個(gè)變壓器的數(shù)據(jù)。依據(jù)華北網(wǎng)局用于潮流計(jì)算的各電壓等級和基準(zhǔn)電流的規(guī)定，可得用于該計(jì)算分析的基準(zhǔn)電流為110kV 側(cè)基準(zhǔn)電流為5.02A，35kV 側(cè)基準(zhǔn)電流為15.6A，10kV 側(cè)基準(zhǔn)電流為55A。對于一號變壓器，首先分析101側(cè)數(shù)據(jù)。根據(jù)遙測數(shù)據(jù)顯示的P，Q，Ia具體數(shù)值，計(jì)算出該側(cè)的視在功率，由視在功率得出計(jì)算電流，并與Ia進(jìn)行比較，得出電流誤差，即

由式（1）可計(jì)算出301，501 各側(cè)數(shù)據(jù)，如表4所示。

表4 301，501側(cè)數(shù)據(jù)Tab.4 Computation data of 301，501

同理二號變壓器各側(cè)數(shù)據(jù)如表5所示。

表5 102，302，502側(cè)數(shù)據(jù)Tab.5 Computation data of 102，302，502

2.2 故障處理

通過對變電站線路的現(xiàn)場檢查，施工人員發(fā)現(xiàn)了故障點(diǎn)，故障產(chǎn)生原因即10kV 母線進(jìn)線開關(guān)側(cè)缺少B 相測量電流，將該故障排除后，電力控制系統(tǒng)恢復(fù)了正常，施工人員再次進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析，分析結(jié)果正常，故障排除后的潮流圖見圖2。

圖2 故障排除后的潮流圖Fig.2 Power flow analysis after troubleshoot

1）502 側(cè) 該側(cè)計(jì)算視在功率為12.78 MVA計(jì)算電流為703A，與實(shí)際顯示電流715A 相差較小，由此判斷該間隔恢復(fù)正常。

2）10kV 側(cè) 該側(cè)流入母線有功為6.74 MW，流出母線有功為6.70 MW，不平衡有功功率為0.04 MW，因此判斷10kV 系統(tǒng)有功平衡。

3）35kV 側(cè) 該側(cè)流入母線有功26.39 MW，流出母線有功26.8 MW，不平衡有功功率為0.41 MW，因此35kV 系統(tǒng)有功平衡。

通過分析故障排除后各側(cè)母線的功率平衡情況，可以看出系統(tǒng)運(yùn)行正常，故障已排除。

3 結(jié) 語

隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的容量和規(guī)模逐漸增大，使系統(tǒng)運(yùn)行和結(jié)構(gòu)變得日益復(fù)雜，對電力調(diào)度人員來說解決遙測精度不高、遙控功能不可靠的問題成為一大難點(diǎn)［9－10］。因此，對遙測信息進(jìn)行整合與處理對于信息量大的變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)至關(guān)重要要。通過對遙測數(shù)據(jù)的采集與分析，及時(shí)的排除了線路中的故障，保障了電力傳輸?shù)姆€(wěn)定。

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