采用光纖通信的110kV系統(tǒng)遠(yuǎn)方備自投技術(shù)研究

　　見(jiàn)圖2，根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)則，四個(gè)斷路器至少有一個(gè)斷路器處于分閘狀態(tài)，分析出有運(yùn)行價(jià)值的運(yùn)行方式，如下所列：

　　方式一：1DL、3DL、4DL閉合，2DL斷開(kāi)。

　　方式二：1DL、2DL、4DL閉合，3DL斷開(kāi)。

　　方式三：2DL、3DL、4DL閉合，1DL斷開(kāi)。

　　方式四：1DL、2DL、3DL閉合，4DL斷開(kāi)。

　　方式五：1DL、4DL閉合，2DL、3DL斷開(kāi)。

　　根據(jù)功耗的要求，最理想的運(yùn)行方式為方式五，聯(lián)絡(luò)線不存在損耗，但是系統(tǒng)以方式五運(yùn)行時(shí)，線路3不帶電，線路3的設(shè)備包括電纜、線桿易被盜，長(zhǎng)時(shí)間不帶電設(shè)備會(huì)老化;另外如果備自投動(dòng)作，線路充電時(shí)間也很長(zhǎng)，電源切換的時(shí)間也加長(zhǎng)，因此一般不考慮。正常運(yùn)行時(shí)選擇方式一、方式二，電源1給A站供電，電源2給B站供電。如果電源1或者電源2故障停電，自動(dòng)轉(zhuǎn)向方式三或方式四。

　　方式三或方式四時(shí)，供電都被電源一或電源二承擔(dān)，這點(diǎn)也不符合電力系統(tǒng)要求，只能作為臨時(shí)供電模式。

　　2.3、系統(tǒng)正常運(yùn)行方式下的特點(diǎn)

　　系統(tǒng)在正常運(yùn)行方式下的特點(diǎn)是：三條線路均帶電;有且僅有1個(gè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，處在斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)兩側(cè)均帶電;4段母線均帶電;當(dāng)某有一線路發(fā)生故障或失電時(shí)，需將4段母線恢復(fù)帶電狀態(tài);當(dāng)母線或開(kāi)關(guān)發(fā)生故障時(shí)，由相關(guān)保護(hù)裝置切除故障設(shè)備。

　　2.4、變電站間遠(yuǎn)方備自投的要求

　　系統(tǒng)在方式一(方式二)運(yùn)行時(shí)，假設(shè)電源2(電源1)突然停電，備自投裝置需要斷開(kāi)4DL(1DL)，合上2DL(3DL);假設(shè)電源1(電源2)突然停電，備自投裝置需要斷開(kāi)1DL(4DL)，合上2DL(3DL)，保證兩個(gè)變電站的四段母線帶電。兩站之間的信息交換可以通過(guò)架設(shè)的光纖通道完成。

　　2.5、備自投的功能

　　備自投具有遠(yuǎn)方自投和就地自投功能，遠(yuǎn)方備自投就地功能在備自投主機(jī)/從機(jī)通信異常后，投入了“就地備自投功能”才會(huì)起作用。

　　在如圖2所示的接線方式，只有在線路1、2、3均帶電的情況下，該裝置(包括遠(yuǎn)方功能及就地功能)才具有運(yùn)行的價(jià)值。母線或開(kāi)關(guān)發(fā)生故障時(shí)可以使用母差等保護(hù)裝置動(dòng)作來(lái)閉鎖備自投，在設(shè)計(jì)該裝置動(dòng)作邏輯時(shí)，僅考慮線路失電(線路故障或電源失電)的情況。根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)分析和可能發(fā)生的失電情況，可以構(gòu)造出備自投動(dòng)作及運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換表。

　　表1、遠(yuǎn)方備自投遠(yuǎn)方功能動(dòng)作及運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換表

　　Table 1.Conversion table of remote function and working pattern of remote reserve power supply auto-switching device

　　表2、遠(yuǎn)方備自投就地功能動(dòng)作及運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換表

　　4、備自投的硬件功能設(shè)計(jì)

　　該裝置應(yīng)包含有就地備自投功能，可以在常規(guī)線路備自投裝置上進(jìn)行改造。常規(guī)的備自投裝置可以采集進(jìn)線開(kāi)關(guān)位置，兩條進(jìn)線的線路電壓、進(jìn)線電流及母線電壓。通過(guò)在常規(guī)線路備自投裝置上增加光纖通信模塊、擴(kuò)展備自投部分的邏輯功能來(lái)滿足該裝置的需要。

　　5、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

　　利用這一方案設(shè)計(jì)的該裝置在河北省邯鄲市的兩座變電站裝設(shè)。兩變電站直線距離15km，鋪設(shè)有單模光纖通道，該裝置使用這一通道完成數(shù)據(jù)交換，串接在河北電網(wǎng)的兩座220kV變電站間，其中串接的還有4座110kV變電站，6座變電站主要供給多個(gè)縣市的工業(yè)、農(nóng)業(yè)用戶，居民用戶，停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成工業(yè)廢品增加，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，人民的生活。該裝置投運(yùn)后，運(yùn)行正常。在一次電網(wǎng)倒閘操作中，該裝置實(shí)現(xiàn)方式一向方式三的自動(dòng)切換，操作在500mS內(nèi)完成，達(dá)到了預(yù)期的效果。

　　6、結(jié)語(yǔ)

　　該裝置很好的解決了“手拉手”式電網(wǎng)結(jié)構(gòu)開(kāi)環(huán)運(yùn)行不能保證連續(xù)供電的問(wèn)題，有一定的推廣價(jià)值。

　　驗(yàn)收委員會(huì)認(rèn)為“110kV系統(tǒng)遠(yuǎn)方備自投技術(shù)研究”項(xiàng)目研究方法合理，試驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)可信，裝置的使用能有效提高串聯(lián)互供接線方式下兩個(gè)變電站供電的可靠性。