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同一区域电网中不同变电站之间无信息交互
110kV区域电网中,双电源串供结构是一种典型的供电结构,通过两个电源站给中间若干个串联在一起的串供变电站供电,为了解决电磁合环运行的弊端,实际运行时采用开环运行的方式,即打开其中一个串供开关,如图1所示。开环运行后,每个串供变电站都变成由单个电源站供电,供电可靠性降低,必须装设备自投装置以提高供电可靠性。而常规的备自投装置必须要有备用电源和处于热备用状态的备用开关,当工作电源失电时,备自投装置跳开原工作电源的开关,合上备用电源的开关,为失压变电站恢复供电。在这种模式下,常规备自投只能对开环点所在的变电站实现备用电源自动投入,其他变电站由于不存在热备用开关,无法实现备用电源自投。如图1中所示的运行方式下,只有站C可以使用备自投装置在其失压时恢复供电,站B和站D在失压时无法通过备自投恢复供电。
图1区域电网串供结构示意图
事实上,从备用电源自投的一般意义上考虑,双电源串供结构开环运行后,每个串供变电站由其中的一个电源变电站供电,另一个电源变电站可作为该串供变电站失电后的备用电源,备用电源是存在的。如图1中的站B失压后,站E可作为其备用电源;站D失压后,站A可作为其备用电源。不能实现备自投的原因在于常规备自投装置要求本站必须具备热备用开关,若热备用开关在其他变电站则无能为力。
造成上述情况的原因在于同一区域电网中的各变电站之间没有信息交互,热备用开关一旦不在本变电站,即使存在备用电源,也无法合上热备用开关。若能够实现区域电网中各变电站之间的信息交互,并配置基于区域电网全景信息的区域备自投,则在图1的运行方式下,站B或站D失压时,也可通过合上开环点C01开关恢复供电。
多层次一体化备自投系统
多层次一体化备自投系统的思路在于充分交互区域电网各变电站之间、变电站各电压等级之间的备自投信息,在此基础上实现区域备自投,并通过一体化逻辑控制命令将区域电网不同用途不同电压等级的多套备自投结合成一套紧密配合的系统。
为了实现这一思路,首先在每个变电站配置站域备自投装置,在实现本变电站所需的备自投功能的基础上,一方面在装置内部实现本变电站不同电压等级多套备自投的信息共享,另一方面预留站间共享信息的接口;之后通过光纤通信网络建立实时通信平台,利用站域备自投装置预留的区域电网信息交互接口,共享区域电网信息,在此基础上配置区域备自投策略控制装置,实现面向区域电网的区域备自投策略控制;通过一体化逻辑控制命令实现区域电网不同用途不同电压等级的多套备自投的优先级配合,使各套备自投在相互配合的基础上层次分明地运行。
通过站域备自投共享全站备自投信息
随着智能变电站技术的发展,继电保护装置在一定程度上实现了功能的集中化,同一台装置可实现多种保护功能。备自投装置在采用数字化接口的基础上,也可以将同一变电站各电压等级的多套备自投装置集中配置在同一台装置里,这就是站域备自投装置。站域备自投装置接入数字化的模拟量及断路器位置等开关量信息,并采用多CPU板卡的设计思路,同时预留站间传输区域电网信息的接口,一种站域备自投的硬件配置如图2所示。
图2一种站域备自投装置
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