張國興　褚林濤　劉濤

摘 要：在配網(wǎng)線路中，常會發(fā)生因某一支路發(fā)生故障后不能迅速定位和切除而影響線路的重合閘導(dǎo)致其他正常支路不能迅速恢復(fù)供電的現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)故障，如果不能夠迅速定位并排除故障，那么就可能會給生產(chǎn)生活帶來巨大的影響，這就要求我們能夠快速地定位故障?；谏显V情況，我們設(shè)計了一種針對配電網(wǎng)故障線路的快速隔離定位并迅速恢復(fù)供電功能的智能分界系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由PLC、故障指示器、GPRS模塊等組成，通過與高低壓成套設(shè)備相配合，可有效提升配電網(wǎng)智能化水平。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng) 故障指示器 PLC GPRS

中圖分類號：TM773 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（a）-0007-02

隨著科技的發(fā)展，用電設(shè)備對供電的可靠性和連續(xù)性提出了更高的要求，但現(xiàn)有的大多數(shù)傳統(tǒng)配電設(shè)備如，高壓開關(guān)成套設(shè)備、環(huán)網(wǎng)柜、電纜分接箱等卻不能實現(xiàn)智能化控制，當(dāng)出現(xiàn)線路故障時，往往會導(dǎo)致大范圍、長時間的斷電現(xiàn)象。

1 行業(yè)市場需求動態(tài)

智能電網(wǎng)的配電網(wǎng)自愈，是指配電網(wǎng)具備的自我預(yù)防、自我恢復(fù)的能力，它是配電網(wǎng)智能化的重要標(biāo)志，也是智能配電網(wǎng)的重要特征。自愈能力源于監(jiān)測電網(wǎng)重要參數(shù)，并對其進(jìn)行有效控制的策略，當(dāng)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)時，對電網(wǎng)進(jìn)行實時評價和不斷優(yōu)化，以實現(xiàn)自我預(yù)防，并通過檢測故障、隔離和恢復(fù)電力供應(yīng)等措施來實現(xiàn)自我恢復(fù)。

2 智能分界系統(tǒng)組成方案

該設(shè)計的目的在于提供一種具有配電網(wǎng)故障線路快速隔離、定位并快速恢復(fù)供電功能的智能分界系統(tǒng)，便于運維人員及時接收故障信息，對故障線路進(jìn)行定位、維護(hù)和搶修，盡快恢復(fù)供電。系統(tǒng)與外部設(shè)備及控制設(shè)備內(nèi)部之間的關(guān)系如圖1所示，一次系統(tǒng)圖如圖2所示。

高壓成套設(shè)備PT柜內(nèi)設(shè)置有UPS不間斷電源，其供電電源來自PT柜內(nèi)電壓互感器，電壓互感器將一次電壓變換之后給UPS供電，UPS再往外輸送不間斷電源，保障整個系統(tǒng)供電的可靠性。

3 智能分界系統(tǒng)具體工作方式

（1）在配電線路出現(xiàn)故障后，進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置根據(jù)裝置內(nèi)部參數(shù)設(shè)定完成故障判斷并發(fā)出跳閘指令，進(jìn)線柜斷路器動作，斷開整條配電線路，同時故障所在段的故障指示器將故障信息傳遞至PLC。PLC檢測到進(jìn)線柜斷路器反饋回的分?jǐn)喑晒顟B(tài)且進(jìn)線柜中的帶電指示為帶電狀態(tài)則向故障線路負(fù)荷開關(guān)發(fā)出分閘指令，切除故障線路。PLC檢測到故障段負(fù)荷開關(guān)反饋回的分閘成功信號后可判定為故障線路切除完畢。此時PLC重新檢測進(jìn)線柜帶電顯示器的工作狀態(tài)，若PLC可檢測到進(jìn)線柜帶電顯示器的帶電反饋信號，則可判定進(jìn)線柜處于帶電待合閘狀態(tài)，PLC發(fā)出綜保復(fù)位命令后，再發(fā)出進(jìn)線柜合閘命令，進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置執(zhí)行復(fù)位命令并閉合進(jìn)線柜斷路器，PLC檢測到進(jìn)線柜合閘成功后配合GPRS模塊做故障無線發(fā)射，將故障信息和故障設(shè)備的地理位置發(fā)送到相關(guān)運維人員的手機(jī)中。

（2）在配電線路發(fā)生故障后，PLC檢測到故障指示器發(fā)出的故障信息，且進(jìn)線柜斷路器反饋為合閘狀態(tài)，進(jìn)線柜中的帶電指示反饋為失電狀態(tài)，PLC則可判定進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置參數(shù)設(shè)置不合理，造成了設(shè)備越級跳閘情況。PLC此時發(fā)出分閘指令，依次分?jǐn)噙M(jìn)線柜斷路器和故障回路的負(fù)荷開關(guān)，并通過斷路器和負(fù)荷開關(guān)的反饋信號確認(rèn)其為分?jǐn)酄顟B(tài)，同時PLC配合GPRS模塊將越級跳閘故障信息發(fā)射至相關(guān)運維人員手機(jī)，并等待上級開關(guān)柜斷路器重新合閘。

（3）PLC運行過程中，會對進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置的電源信號進(jìn)行實時監(jiān)測，只有當(dāng)PLC檢測到進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置信號正常，才能發(fā)出各項命令，執(zhí)行各個程序，復(fù)位進(jìn)線柜綜保并閉合進(jìn)線柜斷路器等，從而恢復(fù)非故障段的供電，若PLC檢測進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置信號異常，則可判定進(jìn)線柜綜保處于故障狀態(tài)，此時，PLC可發(fā)出分閘指令將進(jìn)線斷路器分閘，并配合GPRS模塊故障無線發(fā)射，將綜保故障信息、線路故障信息和故障的地理位置發(fā)送到相關(guān)運維人員的手機(jī)中，讓運維人員及時準(zhǔn)確的了解各種信息并迅速處理，盡快恢復(fù)供電。

4 系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)點

（1）系統(tǒng)能夠自動切除故障線路并恢復(fù)正常線路的供電，提高了配網(wǎng)供電的可靠性和穩(wěn)定性。

（2）系統(tǒng)摒棄了靠傳統(tǒng)的繼電器進(jìn)行邏輯搭接的模式、采用PLC可以在較大范圍內(nèi)實現(xiàn)控制、處理和更改各個功能單元的邏輯關(guān)系而不需要重新接線，系統(tǒng)工作更加穩(wěn)定可靠。

（3）系統(tǒng)采用PLC和故障指示器及GPRS模塊相配合的方式能夠及時準(zhǔn)確的對故障線路進(jìn)行定位并完成故障信息傳輸，便于運維人員迅速處理。

（4）系統(tǒng)成本較低、具有很高的性價比，適用于大規(guī)模的生產(chǎn)和推廣。

（5）系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展空間，可以方便的與外部設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)設(shè)備之間的智能化聯(lián)動。

5 結(jié)語

該智能分界系統(tǒng)較好地解決了沒有安裝配網(wǎng)饋線自動化的設(shè)備實現(xiàn)初級智能化的需求，保障了配網(wǎng)供電的連續(xù)性和可靠性，并為運維人員提供了及時準(zhǔn)確的故障信息和位置服務(wù)，系統(tǒng)具有投資成本低、保護(hù)范圍廣，具備自愈特性，可實現(xiàn)配電網(wǎng)可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效的目標(biāo)，為以后配網(wǎng)實現(xiàn)全面智能化打下了堅實的基礎(chǔ)。

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