繼電保護(hù)最重要的是可靠性范文
時(shí)間:2023-12-22 17:53:41
導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫(xiě)好一篇繼電保護(hù)最重要的是可靠性,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) 繼電保護(hù) 安全措施
一、繼電保護(hù)的概念
繼電保護(hù)裝置就是在供電系統(tǒng)中用來(lái)對(duì)一次系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和保護(hù)的自動(dòng)裝置。它能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài),并使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)。其基本任務(wù)是自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞,保證其它無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。另外,它還能反映出電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài),并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件,發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。
二、繼電保護(hù)的要求
(1)可靠性。可靠性是對(duì)繼電保護(hù)性能的最根本要求??煽啃灾饕Q于保護(hù)裝置本身的制造質(zhì)量、保護(hù)回路的連接和運(yùn)行維護(hù)的水平。一般而言,保護(hù)裝置的組成元件質(zhì)量越高、回路接線越簡(jiǎn)單,保護(hù)的工作就越可靠。同時(shí),正確地調(diào)試、整定,良好地運(yùn)行維護(hù)以及豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),對(duì)于提高保護(hù)的可靠性具有重要的作用。要防止繼電保護(hù)的誤動(dòng)和拒動(dòng)給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害。
(2)選擇性。繼電保護(hù)的選擇性,是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí),在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)中斷開(kāi),最大限度地保證系統(tǒng)中無(wú)故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。
(3)速動(dòng)性。繼電保護(hù)的速動(dòng)性,是指盡可能快地切除故障,其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,減輕故障設(shè)備和線路損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動(dòng)重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。
(4)靈敏性。繼電保護(hù)的靈敏性,是指對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。
三、確保繼電保護(hù)安全運(yùn)行的措施
(一)調(diào)度保護(hù)定值整定單應(yīng)采取的措施:
①對(duì)于新保護(hù)的投運(yùn),必須要求提供周全的技術(shù)資料,包括裝置的技術(shù)說(shuō)明書(shū)、一二次圖紙、CT回路變比、相關(guān)設(shè)備的出廠試驗(yàn)報(bào)告等,在熟悉相關(guān)的技術(shù)資料后出具調(diào)試定值單,提供給施工單位完成現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)調(diào)試。其中應(yīng)該特別注意有關(guān)保護(hù)程序的更改在保護(hù)技術(shù)說(shuō)明書(shū)中可能沒(méi)有反映,因此施工人員在調(diào)試過(guò)程中必須將保護(hù)程序更改的情況及時(shí)反饋給調(diào)度保護(hù)定值整定人員,在調(diào)試工作完成后由調(diào)度定值整定人員出具符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的保護(hù)定值單,該定值單必須由相關(guān)部門(mén)業(yè)務(wù)領(lǐng)導(dǎo)審核確認(rèn)后方可交給施工單位現(xiàn)場(chǎng)放定值。定值放置驗(yàn)收合格后必須與調(diào)度核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的定值單正確。②保護(hù)定值單的整定應(yīng)考慮到利用一定的延時(shí)使本線路的后備保護(hù)與主保護(hù)正確配合外,還必須注意相鄰元件后備保護(hù)之間的正確配合,以滿足選擇性的要求;注意裝置速動(dòng)保護(hù)、充分發(fā)揮零序接地瞬時(shí)段保護(hù)及相間速斷保護(hù)的作用,減少繼電器固有動(dòng)作時(shí)間和斷路器跳閘時(shí)間等方面入手來(lái)實(shí)現(xiàn)速動(dòng)性的要求。
(二)保護(hù)設(shè)備安裝檢查應(yīng)采取的措施
新保護(hù)屏抵達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)后一般性檢查非常重要,大致包括以下幾個(gè)方面:①清點(diǎn)連接件是否緊固、焊接點(diǎn)是否虛焊、機(jī)械特性等。保護(hù)屏后的端子排端子螺絲非常多,特別是新安裝的保護(hù)屏經(jīng)過(guò)運(yùn)輸、搬運(yùn),大部分螺絲已經(jīng)松動(dòng),在現(xiàn)場(chǎng)就位以后,必須認(rèn)認(rèn)真真、一個(gè)不漏地緊固一遍,否則就是保護(hù)拒動(dòng)、誤動(dòng)的隱患。②是應(yīng)該將裝置所有的插件拔下來(lái)檢查一遍,將所有的芯片按緊,螺絲擰緊并檢查虛焊點(diǎn)。在檢查中,還必須將各元件、保護(hù)屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項(xiàng)重要工作來(lái)落實(shí)。③保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱、屏障等的接地問(wèn)題,必須接在屏內(nèi)的銅排上,一般生產(chǎn)廠家已做得較好,只需認(rèn)真檢查。最重要的是,保護(hù)屏內(nèi)的銅排是否能可靠地接入地網(wǎng),應(yīng)該用較大截面的銅辮或?qū)Ь€可靠緊固在接地網(wǎng)上,并且用絕緣表測(cè)電阻是否符合規(guī)程要求。④電流、電壓回路的接地也存在可靠性問(wèn)題,如接地在端子箱,那么端子箱的接地是否可靠,也需要認(rèn)真檢驗(yàn)。
(三)繼電保護(hù)裝置現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試應(yīng)采取的措施
在繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)過(guò)程中必須注意:①對(duì)保護(hù)裝置的功能進(jìn)行認(rèn)真檢驗(yàn),不能漏項(xiàng)、缺項(xiàng),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)聯(lián)系調(diào)度繼電保護(hù)人員和生產(chǎn)廠家,整改到位;②應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)二次回路接線是否正確、是否與廠家屏圖及二次施工圖紙相一致,在檢驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)二次回路有設(shè)計(jì)錯(cuò)誤需要修改圖紙應(yīng)上報(bào)設(shè)計(jì)人員和調(diào)度保護(hù)管理人員,經(jīng)三方確認(rèn)后由設(shè)計(jì)人員出具設(shè)計(jì)修改通知單后方可進(jìn)行二次回路修改并在二次施工圖上做相應(yīng)更正,待施工完成后將修改的施工圖送交設(shè)計(jì)單位出竣工圖。③將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在本次檢驗(yàn)最后進(jìn)行,這兩項(xiàng)工作完成后,嚴(yán)禁再拔插件、改定值、改定值區(qū)、改變二次回路接線等工作。電流回路升流、電壓回路升壓試驗(yàn),也必須在其它試驗(yàn)項(xiàng)目完成后最后進(jìn)行。④檢驗(yàn)結(jié)束后,必須將調(diào)試報(bào)告和二次接線的變更情況上報(bào)調(diào)度二次保護(hù)管理及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維單位。⑤檢驗(yàn)結(jié)束后,由保護(hù)及運(yùn)維管理單位組織對(duì)保護(hù)裝置交接驗(yàn)收,交接驗(yàn)收應(yīng)該按照規(guī)定的流程進(jìn)行,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改到位。應(yīng)特別注意現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)裝置定值區(qū)的放置與核對(duì)。
篇2
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng) 繼電保護(hù) 檢修 維護(hù) 安全運(yùn)行
繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,提高經(jīng)濟(jì)效益的必要手段。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展,電力系統(tǒng)的容量越來(lái)越龐大,供電范圍越來(lái)越廣,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,現(xiàn)代化大電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)的動(dòng)作正確率要求更高。近年來(lái),電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的飛速發(fā)展為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力,同時(shí)這也對(duì)繼電保護(hù)工作提出了新的挑戰(zhàn)。如何正確應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)來(lái)遏制電氣故障,提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率及運(yùn)行質(zhì)量,已成為迫切需要解決的技術(shù)問(wèn)題。鑒于繼電保護(hù)的重要性及其存在的問(wèn)題,對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行定期檢查和維護(hù),按時(shí)巡檢其運(yùn)行狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并做好處理,具有十分重要的意義。本文就如何進(jìn)行繼電保護(hù)檢修及維護(hù),保證系統(tǒng)無(wú)故障設(shè)備正常運(yùn)行,結(jié)合本人多年的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行探討。
一、繼電保護(hù)概念、基本任務(wù)、性能要求
1.繼電保護(hù)概念
繼電保護(hù)是指在一次回路(變壓器、發(fā)電機(jī)組,輸電線纜等)工作出現(xiàn)異常或短路時(shí),利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時(shí)電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來(lái)構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作。它不僅僅是一個(gè)事故處理與反應(yīng)裝置,同時(shí)也是監(jiān)控電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的裝置。
2.繼電保護(hù)裝置的任務(wù)
繼電保護(hù)裝置的任務(wù)在于:在供電系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí),安全地、完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運(yùn)行狀況,為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù);供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行;當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行工作狀況時(shí),它應(yīng)能及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)出信號(hào)或警報(bào),通知值班人員盡快做出處理。繼電保護(hù)裝置廣泛使用在變電站和斷路器上,用來(lái)檢測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、記錄故障、控制斷路器工作,是保障電網(wǎng)可靠運(yùn)行的重要組成部分。
3.繼電保護(hù)裝置基本要求
根據(jù)繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中所擔(dān)負(fù)的任務(wù),繼電保護(hù)裝置必須滿足以下四個(gè)基本要求:選擇性、快速性、靈敏性、可靠性。
選擇性。是指在可能的最小范圍內(nèi)切除故障,以保證最大限度地向無(wú)故障部分繼續(xù)穩(wěn)定供電。
快速性。是指保護(hù)裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障??s短切除故障的時(shí)間以減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的損壞程度,加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù),從而為電氣設(shè)備的自啟動(dòng)創(chuàng)造了有利條件,同時(shí)還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。
靈敏性。是指繼電系統(tǒng)反映故障的能力,通常以靈敏系數(shù)表示。繼電保護(hù)裝置對(duì)保護(hù)設(shè)備可能發(fā)生的故障和正常運(yùn)行的情況,不管短路點(diǎn)的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣,都能夠靈敏的感受和靈敏地作。
可靠性。可靠性是指在保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生它應(yīng)該反應(yīng)的故障時(shí),保護(hù)裝置應(yīng)可靠地動(dòng)作(即不拒動(dòng))。而在不屬于該保護(hù)動(dòng)作的其他任何情況下,則不應(yīng)該動(dòng)作(即不誤動(dòng))。
二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置常見(jiàn)的故障
1.繼電器觸點(diǎn)松動(dòng)。觸點(diǎn)是繼電器完成切換負(fù)荷的電接觸零件,許多繼電器的弊病是觸點(diǎn)松動(dòng)或觸點(diǎn)開(kāi)裂以及觸點(diǎn)尺寸位置有偏差,這在很大程度上影響繼電器接觸的可靠性。繼電器參數(shù)不當(dāng),電磁繼電器的零部件相稱(chēng)部門(mén)是鉚裝配合的,存在的主要問(wèn)題是鉚裝處松動(dòng)或結(jié)合強(qiáng)度差。
2.電磁系統(tǒng)鉚裝件變形。鉚裝后零件彎曲、扭斜、墩粗黑給下道工序的裝配或調(diào)整造成難題,甚至?xí)斐蓤?bào)廢。
3.玻璃絕緣子損傷問(wèn)題。玻璃絕緣子是由金屬插腳與玻璃燒結(jié)而成,在檢查、裝配、調(diào)整、運(yùn)輸、清洗時(shí)輕易泛起的插腳彎曲,玻璃絕緣子掉塊、開(kāi)裂,而造成漏氣導(dǎo)致絕緣及耐壓機(jī)能下降,插腳滾動(dòng)還會(huì)造成接觸簧片移位,影響產(chǎn)品可靠通斷。
4.電流互感器問(wèn)題?;ジ衅髻|(zhì)量差,在長(zhǎng)期的運(yùn)行中,工作特性發(fā)生變化,影響保護(hù)裝置的工作效果。同時(shí)電流互感器在嚴(yán)重飽和時(shí),也會(huì)會(huì)導(dǎo)致斷路器保護(hù)的拒動(dòng),引起主變壓器后備保護(hù)越級(jí)跳閘。
5.干擾問(wèn)題。在繼電保護(hù)工作的周?chē)S袕?qiáng)輻射電場(chǎng)和相應(yīng)的磁場(chǎng)。變化的磁場(chǎng)耦合到附近的弱電子設(shè)備的回路中,回路將感應(yīng)出高頻電壓,形成一個(gè)假信號(hào)源,從而導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置不正確動(dòng)作。如晶體管保護(hù)裝置易受干擾源的影響,如電弧、閃電電路、短路故障等諸多因素,導(dǎo)致發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)。
6.線圈故障問(wèn)題,繼電器用的線圈種類(lèi)繁多,有外包的、也有無(wú)外包的,線圈都應(yīng)單件隔開(kāi)放置在專(zhuān)用用具中,假如碰撞交連,在分開(kāi)時(shí)會(huì)造成斷線。
7.周?chē)h(huán)境影響引起的問(wèn)題。繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過(guò)程中受周?chē)h(huán)境影響大。由于其周?chē)諝庵写嬖诖罅康姆蹓m和有害氣體,同時(shí)又受到高溫的影響,將加速繼電保護(hù)裝置的老化,導(dǎo)致性能改變。有害氣體也會(huì)腐蝕電路板和接插座,造成繼電器點(diǎn)被氧化,引起接觸不良,失去保護(hù)功能。
三、繼電保護(hù)故障處理方法
1.直觀法
直觀法主要用于處理一些無(wú)法用儀器逐點(diǎn)測(cè)試,或某一插件故障一時(shí)無(wú)備品更換,而又想將故障排除的情況。例如10KV開(kāi)關(guān)拒分或拒合故障處理,在操作命令下發(fā)后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動(dòng)作,說(shuō)明電氣回路正常,故障存在機(jī)構(gòu)內(nèi)部。到現(xiàn)場(chǎng)如直接觀察到繼電器內(nèi)部明顯發(fā)黃,或哪個(gè)元器件發(fā)出濃烈的焦味等便可快速確認(rèn)故障所在,更換損壞的元件即可。
2.替換法
用好的或認(rèn)為正常的相同元件代替懷疑的或認(rèn)為有故障的元件,來(lái)判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。這是處理綜合自動(dòng)化保護(hù)裝置內(nèi)部故障最常用方法。
3.參照法
通過(guò)正常與非正常設(shè)備的技術(shù)參數(shù)對(duì)照,從不同處找出不正常設(shè)備的故障點(diǎn)。此法主要用于查認(rèn)為接線錯(cuò)誤,定值校驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)測(cè)試值與預(yù)想值有較大出入又無(wú)法斷定原因之類(lèi)的故障。
4.短接法
將回路某一段或一部分用短接線接入為短接,來(lái)判斷故障是存在短接線范圍內(nèi),還是其他地方,以此來(lái)縮小故障范圍。此法主要用于電磁鎖失靈、電流回路開(kāi)路、切換繼電器不動(dòng)作、判斷控制等轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)是否好。
5.逐項(xiàng)拆除法
將并聯(lián)在一起的二次回路順序拆開(kāi),然后再依次放回,一旦故障出現(xiàn),就表明故障存在哪路。再在這一路內(nèi)用同樣方法查找更小的分支路,直至找到故障點(diǎn)。此法主要用于查找直流接地,交流電源熔絲放不上等故障。
四、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的維護(hù)措施
1.完善規(guī)章制度
依據(jù)繼電保護(hù)的特點(diǎn),健全和完善保護(hù)裝置運(yùn)行管理的規(guī)章制度是十分必要的。繼電保護(hù)設(shè)備臺(tái)賬、運(yùn)行維護(hù)、事故分析、定期校驗(yàn)、缺陷處理等檔案應(yīng)逐步采用計(jì)算機(jī)管理跟蹤檢查、嚴(yán)格考核、實(shí)行獎(jiǎng)懲,促進(jìn)繼電保護(hù)工作的開(kāi)展。同時(shí)電力系統(tǒng)在管理中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)工作的獎(jiǎng)懲力度。例如設(shè)立年度繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)勞動(dòng)競(jìng)賽獎(jiǎng)等多項(xiàng)獎(jiǎng),制定本單位的獎(jiǎng)勵(lì)辦法并進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì),從而增強(qiáng)繼電保護(hù)人員的榮譽(yù)感和責(zé)任心。
2.定期檢驗(yàn)和一般檢查相結(jié)合
在繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)過(guò)程中必須要注意到,將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在試驗(yàn)檢測(cè)的最后進(jìn)行,這兩項(xiàng)工作完成后,嚴(yán)禁再拔插件。電壓回路升壓試驗(yàn),也必須在其它試驗(yàn)項(xiàng)目完成后進(jìn)行。在定期檢驗(yàn)中,經(jīng)常在檢驗(yàn)完成后設(shè)備投入運(yùn)行而暫時(shí)沒(méi)負(fù)荷的情況下,不能測(cè)量負(fù)荷向量和打印負(fù)荷采樣值。此外,不論何種保護(hù),進(jìn)行一般性檢查是很重要的,而且對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)檢查也應(yīng)當(dāng)重視,認(rèn)真去做。一般性檢查大致包括兩個(gè)方面: 首先清點(diǎn)連接件是否緊固、焊接點(diǎn)是否虛焊和機(jī)械特性等?,F(xiàn)在保護(hù)屏后的端子排端子螺絲比較多, 特別是新安裝的保護(hù)屏經(jīng)過(guò)運(yùn)輸搬運(yùn),大部分螺絲已經(jīng)松動(dòng),在現(xiàn)場(chǎng)就位以后,必須認(rèn)真一個(gè)不漏的緊固一遍,否則就給保護(hù)拒動(dòng)、誤動(dòng)留下隱患。其次是應(yīng)該將裝置所有的插件拔下來(lái)認(rèn)真檢查一遍, 將所有的芯片按緊,螺絲擰緊并檢查虛焊點(diǎn)。在檢查中,必須將各元件保護(hù)屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項(xiàng)日常工作去落實(shí)。
3.做好接地工作
繼電保護(hù)工作中接地問(wèn)題是非常突出的,大致分以下兩點(diǎn):首先,保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱屏障等的接地問(wèn)題,必須接在屏內(nèi)的銅排上,一般生產(chǎn)廠家已做得較好,只需認(rèn)真檢查。最重要的是,保護(hù)屏內(nèi)的銅排是否能可靠地接入地網(wǎng),應(yīng)該用較大截面的銅鞭或?qū)Ь€可靠緊固在接地網(wǎng)上,并且用絕緣表測(cè)電阻是否符合規(guī)程要求。
4.保證定值區(qū)的正確性
微機(jī)保護(hù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以有多個(gè)定值區(qū),這極大方便了電網(wǎng)運(yùn)行方式變化情況下的定值更改問(wèn)題。但是還必須注意的是定值區(qū)的錯(cuò)誤對(duì)繼電工作來(lái)說(shuō)是一大忌,必須采用嚴(yán)格的管理和相應(yīng)的技術(shù)手段來(lái)確保定值區(qū)的正確性。采取的措施是,在修改完定值后,必須打印定值單及定值區(qū)號(hào),注意日期、變電站、修改人員及設(shè)備名稱(chēng),并重點(diǎn)在繼電保護(hù)工作記錄中注明定值編號(hào),避免定值區(qū)出錯(cuò)。
5.依靠技術(shù)進(jìn)步,提高設(shè)備裝備水平
調(diào)度自動(dòng)化、配網(wǎng)自動(dòng)化、帶電作業(yè)、MIS 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,都將為供電可靠性提供較好的技術(shù)支持。提高繼電保護(hù)設(shè)備的可靠運(yùn)行,就要充分利用現(xiàn)代的先進(jìn)技術(shù),提高設(shè)備裝備水平。首先,提高電網(wǎng)裝備水平,積極采用新技術(shù)、新設(shè)備,如真空斷路器、SF6 斷路器、柱上真空開(kāi)關(guān)、金屬氧化物避雷器、硅橡膠絕緣子、交聯(lián)電纜等,減少因設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題、試驗(yàn)周期短造成的不必要停電。同時(shí),對(duì)變電所進(jìn)行無(wú)油化改造。其次,不斷加大電網(wǎng)改造力度。改善城區(qū)10KV 線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),逐步實(shí)現(xiàn)手拉手供電,線路供電半徑要適中、供電負(fù)荷基本合理,并逐步進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化項(xiàng)目的試點(diǎn)。第三,依靠科技進(jìn)步逐步實(shí)現(xiàn)輸、變、配電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和狀態(tài)檢修,通過(guò)在線檢測(cè)、鹽密指導(dǎo)清掃、帶電測(cè)溫、油務(wù)監(jiān)督等先進(jìn)的測(cè)試手段和科學(xué)的分析評(píng)估方法,掌握設(shè)備的性能,指導(dǎo)設(shè)備的檢修:變電設(shè)備涂刷RTV,延長(zhǎng)清掃周期。
6.協(xié)調(diào)配置保護(hù)人員
在繼電保護(hù)中,調(diào)度、繼保以及運(yùn)行人員都會(huì)參與到其中。三方必須做到步調(diào)一致,思想統(tǒng)一,使三方人員合作意識(shí)與新型保護(hù)一道跟上去。擺好自己的位置,要明確繼保人員與電網(wǎng)調(diào)度和基層運(yùn)行人員一樣,是電網(wǎng)生產(chǎn)的第一線人員,干著共同事業(yè),有著共同目標(biāo)。如果說(shuō)繼電保護(hù)人員是“主治醫(yī)生”,那么調(diào)度人員是“負(fù)責(zé)兼掛號(hào)”,運(yùn)行人員是“醫(yī)生兼護(hù)士”,只有三方面配合默契,才能更好地醫(yī)治“患者”。繼電保護(hù)才能健康運(yùn)行。
五、結(jié)束語(yǔ)
電力作為國(guó)家主要的基礎(chǔ)能源,對(duì)國(guó)家快速發(fā)展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用。繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障,在進(jìn)行繼電保護(hù)時(shí)的檢測(cè)和維護(hù)中,按照原則將任何一種因素都考慮周全來(lái)保證繼電保護(hù)措施之間不失配、不越級(jí),進(jìn)行全面、仔細(xì)地分析,迅速消除裝置本身的故障,才能充分發(fā)揮繼電保護(hù)裝置對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定作用,對(duì)電網(wǎng)安全意義重大。
參考文獻(xiàn):
[1]馬永翔.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].重慶:重慶大學(xué)出版社.2004.
[2]張國(guó)雄.繼電保護(hù)技術(shù)分析[J].中小企業(yè)管理與科技.2009(5).
[3]周培華.淺談電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào).2007(7).
篇3
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護(hù);狀態(tài)檢修;維護(hù)
中圖分類(lèi)號(hào): TM715文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、繼電保護(hù)、基本任務(wù)
1.繼電保護(hù)裝置的任務(wù)
繼電保護(hù)裝置的任務(wù)在于:在供電系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí),安全地、完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運(yùn)行狀況,為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù);供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行;當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行工作狀況時(shí),它應(yīng)能及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)出信號(hào)或警報(bào),通知值班人員盡快做出處理。
2.繼電保護(hù)裝置基本要求
根據(jù)繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中所擔(dān)負(fù)的任務(wù),繼電保護(hù)裝置必須滿足以下四個(gè)基本要求:選擇性、快速性、靈敏性、可靠性。選擇性。是指在可能的最小范圍內(nèi)切除故障,以保證最大限度地向無(wú)故障部分繼續(xù)穩(wěn)定供電。
二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置常見(jiàn)的故障
1.繼電器觸點(diǎn)松動(dòng)。觸點(diǎn)是繼電器完成切換負(fù)荷的電接觸零件,許多繼電器的弊病是觸點(diǎn)松動(dòng)或觸點(diǎn)開(kāi)裂以及觸點(diǎn)尺寸位置有偏差,這在很大程度上影響繼電器接觸的可靠性。繼電器參數(shù)不當(dāng),電磁繼電器的零部件相稱(chēng)部門(mén)是鉚裝配合的,存在的主要問(wèn)題是鉚裝處松動(dòng)或結(jié)合強(qiáng)度差。
2.電磁系統(tǒng)鉚裝件變形。鉚裝后零件彎曲、扭斜、墩粗黑給下道工序的裝配或調(diào)整造成難題,甚至?xí)斐蓤?bào)廢。
3.玻璃絕緣子損傷問(wèn)題。玻璃絕緣子是由金屬插腳與玻璃燒結(jié)而成,在檢查、裝配、調(diào)整、運(yùn)輸、清洗時(shí)輕易泛起的插腳彎曲,玻璃絕緣子掉塊、開(kāi)裂,而造成漏氣導(dǎo)致絕緣及耐壓機(jī)能下降,插腳滾動(dòng)還會(huì)造成接觸簧片移位,影響產(chǎn)品可靠通斷。
4.電流互感器問(wèn)題?;ジ衅髻|(zhì)量差,在長(zhǎng)期的運(yùn)行中,工作特性發(fā)生變化,影響保護(hù)裝置的工作效果。同時(shí)電流互感器在嚴(yán)重飽和時(shí),也會(huì)會(huì)導(dǎo)致斷路器保護(hù)的拒動(dòng),引起主變壓器后備保護(hù)越級(jí)跳閘。
5.干擾問(wèn)題。在繼電保護(hù)工作的周?chē)S袕?qiáng)輻射電場(chǎng)和相應(yīng)的磁場(chǎng)。變化的磁場(chǎng)耦合到附近的弱電子設(shè)備的回路中,回路將感應(yīng)出高頻電壓,形成一個(gè)假信號(hào)源,從而導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置不正確動(dòng)作。如晶體管保護(hù)裝置易受干擾源的影響,如電弧、閃電電路、短路故障等諸多因素,導(dǎo)致發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)。
6.線圈故障問(wèn)題,繼電器用的線圈種類(lèi)繁多,有外包的、也有無(wú)外包的,線圈都應(yīng)單件隔開(kāi)放置在專(zhuān)用用具中,假如碰撞交連,在分開(kāi)時(shí)會(huì)造成斷線。
7.周?chē)h(huán)境影響引起的問(wèn)題。繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過(guò)程中受周?chē)h(huán)境影響大。由于其周?chē)諝庵写嬖诖罅康姆蹓m和有害氣體,同時(shí)又受到高溫的影響,將加速繼電保護(hù)裝置的老化,導(dǎo)致性能改變。有害氣體也會(huì)腐蝕電路板和接插座,造成繼電器點(diǎn)被氧化,引起接觸不良,失去保護(hù)功能。
三、繼電保護(hù)故障處理方法
1.直觀法
直觀法主要用于處理一些無(wú)法用儀器逐點(diǎn)測(cè)試,或某一插件故障一時(shí)無(wú)備品更換,而又想將故障排除的情況。例如10KV開(kāi)關(guān)拒分或拒合故障處理,在操作命令下發(fā)后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動(dòng)作,說(shuō)明電氣回路正常,故障存在機(jī)構(gòu)內(nèi)部。到現(xiàn)場(chǎng)如直接觀察到繼電器內(nèi)部明顯發(fā)黃,或哪個(gè)元器件發(fā)出濃烈的焦味等便可快速確認(rèn)故障所在,更換損壞的元件即可。
2.替換法
用好的或認(rèn)為正常的相同元件代替懷疑的或認(rèn)為有故障的元件,來(lái)判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。這是處理綜合自動(dòng)化保護(hù)裝置內(nèi)部故障最常用方法。
3.參照法
通過(guò)正常與非正常設(shè)備的技術(shù)參數(shù)對(duì)照,從不同處找出不正常設(shè)備的故障點(diǎn)。此法主要用于查認(rèn)為接線錯(cuò)誤,定值校驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)測(cè)試值與預(yù)想值有較大出入又無(wú)法斷定原因之類(lèi)的故障。
4.短接法
將回路某一段或一部分用短接線接入為短接,來(lái)判斷故障是存在短接線范圍內(nèi),還是其他地方,以此來(lái)縮小故障范圍。此法主要用于電磁鎖失靈、電流回路開(kāi)路、切換繼電器不動(dòng)作、判斷控制等轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)是否好。
5.逐項(xiàng)拆除法
將并聯(lián)在一起的二次回路順序拆開(kāi),然后再依次放回,一旦故障出現(xiàn),就表明故障存在哪路。再在這一路內(nèi)用同樣方法查找更小的分支路,直至找到故障點(diǎn)。此法主要用于查找直流接地,交流電源熔絲放不上等故障。
四、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的維護(hù)措施
1.完善規(guī)章制度
依據(jù)繼電保護(hù)的特點(diǎn),健全和完善保護(hù)裝置運(yùn)行管理的規(guī)章制度是十分必要的。繼電保護(hù)設(shè)備臺(tái)賬、運(yùn)行維護(hù)、事故分析、定期校驗(yàn)、缺陷處理等檔案應(yīng)逐步采用計(jì)算機(jī)管理跟蹤檢查、嚴(yán)格考核、實(shí)行獎(jiǎng)懲,促進(jìn)繼電保護(hù)工作的開(kāi)展。同時(shí)電力系統(tǒng)在管理中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)工作的獎(jiǎng)懲力度。例如設(shè)立年度繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)勞動(dòng)競(jìng)賽獎(jiǎng)等多項(xiàng)獎(jiǎng),制定本單位的獎(jiǎng)勵(lì)辦法并進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì),從而增強(qiáng)繼電保護(hù)人員的榮譽(yù)感和責(zé)任心。
2.定期檢驗(yàn)和一般檢查相結(jié)合
在繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)過(guò)程中必須要注意到,將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在試驗(yàn)檢測(cè)的最后進(jìn)行,這兩項(xiàng)工作完成后,嚴(yán)禁再拔插件。電壓回路升壓試驗(yàn),也必須在其它試驗(yàn)項(xiàng)目完成后進(jìn)行。在定期檢驗(yàn)中,經(jīng)常在檢驗(yàn)完成后設(shè)備投入運(yùn)行而暫時(shí)沒(méi)負(fù)荷的情況下,不能測(cè)量負(fù)荷向量和打印負(fù)荷采樣值。此外,不論何種保護(hù),進(jìn)行一般性檢查是很重要的,而且對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)檢查也應(yīng)當(dāng)重視,認(rèn)真去做。一般性檢查大致包括兩個(gè)方面: 首先清點(diǎn)連接件是否緊固、焊接點(diǎn)是否虛焊和機(jī)械特性等?,F(xiàn)在保護(hù)屏后的端子排端子螺絲比較多, 特別是新安裝的保護(hù)屏經(jīng)過(guò)運(yùn)輸搬運(yùn),大部分螺絲已經(jīng)松動(dòng),在現(xiàn)場(chǎng)就位以后,必須認(rèn)真一個(gè)不漏的緊固一遍,否則就給保護(hù)拒動(dòng)、誤動(dòng)留下隱患。其次是應(yīng)該將裝置所有的插件拔下來(lái)認(rèn)真檢查一遍, 將所有的芯片按緊,螺絲擰緊并檢查虛焊點(diǎn)。在檢查中,必須將各元件保護(hù)屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項(xiàng)日常工作去落實(shí)。
3.做好接地工作
繼電保護(hù)工作中接地問(wèn)題是非常突出的,大致分以下兩點(diǎn):首先,保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱屏障等的接地問(wèn)題,必須接在屏內(nèi)的銅排上,一般生產(chǎn)廠家已做得較好,只需認(rèn)真檢查。最重要的是,保護(hù)屏內(nèi)的銅排是否能可靠地接入地網(wǎng),應(yīng)該用較大截面的銅鞭或?qū)Ь€可靠緊固在接地網(wǎng)上,并且用絕緣表測(cè)電阻是否符合規(guī)程要求。
4.依靠技術(shù)進(jìn)步,提高設(shè)備裝備水平
調(diào)度自動(dòng)化、配網(wǎng)自動(dòng)化、帶電作業(yè)、MIS 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,都將為供電可靠性提供較好的技術(shù)支持。提高繼電保護(hù)設(shè)備的可靠運(yùn)行,就要充分利用現(xiàn)代的先進(jìn)技術(shù),提高設(shè)備裝備水平。首先,提高電網(wǎng)裝備水平,積極采用新技術(shù)、新設(shè)備,如真空斷路器、SF6 斷路器、柱上真空開(kāi)關(guān)、金屬氧化物避雷器、硅橡膠絕緣子、交聯(lián)電纜等,減少因設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題、試驗(yàn)周期短造成的不必要停電。同時(shí),對(duì)變電所進(jìn)行無(wú)油化改造。其次,不斷加大電網(wǎng)改造力度。改善城區(qū)10KV 線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),逐步實(shí)現(xiàn)手拉手供電,線路供電半徑要適中、供電負(fù)荷基本合理,并逐步進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化項(xiàng)目的試點(diǎn)。第三,依靠科技進(jìn)步逐步實(shí)現(xiàn)輸、變、配電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和狀態(tài)檢修,通過(guò)在線檢測(cè)、鹽密指導(dǎo)清掃、帶電測(cè)溫、油務(wù)監(jiān)督等先進(jìn)的測(cè)試手段和科學(xué)的分析評(píng)估方法,掌握設(shè)備的性能,指導(dǎo)設(shè)備的檢修:變電設(shè)備涂刷RTV,延長(zhǎng)清掃周期。
5.協(xié)調(diào)配置保護(hù)人員
在繼電保護(hù)中,調(diào)度、繼保以及運(yùn)行人員都會(huì)參與到其中。三方必須做到步調(diào)一致,思想統(tǒng)一,使三方人員合作意識(shí)與新型保護(hù)一道跟上去。擺好自己的位置,要明確繼保人員與電網(wǎng)調(diào)度和基層運(yùn)行人員一樣,是電網(wǎng)生產(chǎn)的第一線人員,干著共同事業(yè),有著共同目標(biāo)。如果說(shuō)繼電保護(hù)人員是“主治醫(yī)生”,那么調(diào)度人員是“負(fù)責(zé)兼掛號(hào)”,運(yùn)行人員是“醫(yī)生兼護(hù)士”,只有三方面配合默契,才能更好地醫(yī)治“患者”。繼電保護(hù)才能健康運(yùn)行。
五、結(jié)束語(yǔ)
電力作為國(guó)家主要的基礎(chǔ)能源,對(duì)國(guó)家快速發(fā)展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用。繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障,在進(jìn)行繼電保護(hù)時(shí)的檢測(cè)和維護(hù)中,按照原則將任何一種因素都考慮周全來(lái)保證繼電保護(hù)措施之間不失配、不越級(jí),進(jìn)行全面、仔細(xì)地分析,迅速消除裝置本身的故障,才能充分發(fā)揮繼電保護(hù)裝置對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定作用,對(duì)電網(wǎng)安全意義重大。
參考文獻(xiàn):
[1]馬永翔.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].重慶:重慶大學(xué)出版社.2004.
[2]張國(guó)雄.繼電保護(hù)技術(shù)分析[J].中小企業(yè)管理與科技.2009(5).
[3]周培華.淺談電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào).2007(7).
篇4
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護(hù)技術(shù);電力損耗;發(fā)展趨勢(shì)
前言:在現(xiàn)代化的電力需求中,家電設(shè)備增多、企業(yè)用電機(jī)器增多、發(fā)電機(jī)容量增大等多種客觀方面的原因使得電力系統(tǒng)中正常工作電流和短路電流都不斷增大。這就需要一種既能夠保護(hù)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn),又能夠?qū)Χ搪返扔秒姮F(xiàn)象提出及時(shí)警報(bào)的技術(shù)。無(wú)疑,繼電保護(hù)技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效技術(shù)。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)成功運(yùn)用到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中,使得未來(lái)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)具有計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等特點(diǎn)。我國(guó)繼電保護(hù)學(xué)科、技術(shù)、繼電器制造和人才隊(duì)伍培養(yǎng)從無(wú)到有,在小活吸收國(guó)外先進(jìn)繼電保護(hù)設(shè)備和運(yùn)行技術(shù)的基礎(chǔ)上,建成了一支具有深厚理論功底和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)隊(duì)伍。經(jīng)過(guò)6O年的發(fā)展和探索,我國(guó)已經(jīng)建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、加工制造、運(yùn)行維護(hù)和教學(xué)的完整體系。
一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)組成與工作原理
1、繼電器的分類(lèi)
在繼電保護(hù)中繼電器根據(jù)其發(fā)揮的作用可以分為兩大類(lèi),分別是輔助與測(cè)量繼電器。測(cè)量繼電器可以對(duì)電氣量產(chǎn)生的變化直接反映,根據(jù)不同電氣量,還可以分為電流、電壓、功率、阻抗、頻率繼電器等;輔助繼電器發(fā)揮了改進(jìn)與保護(hù)完善的功能,根據(jù)不同的作用,可以分為中間、事件、信號(hào)繼電器等。
2、繼電器組成與原理
繼電器保護(hù)有很多種類(lèi),可是一般組成包括測(cè)量、邏輯、執(zhí)行模塊、輸入信號(hào),具體是指源自于保護(hù)電力傳出系統(tǒng)對(duì)象的信號(hào),采集測(cè)量模塊源自于被保護(hù)對(duì)象有關(guān)的運(yùn)行信號(hào)特點(diǎn),測(cè)量信號(hào)的獲取需要比較給定的整定數(shù)值,傳輸比較結(jié)果到邏輯模塊。邏輯模塊按照測(cè)量模塊傳輸?shù)膶?duì)比數(shù)值特點(diǎn)、大小以及出現(xiàn)的順序或者是各種上述參數(shù)的融合,實(shí)行邏輯計(jì)算,得出的邏輯數(shù)值也是動(dòng)作是否進(jìn)行的重要根據(jù)。
二、確保維電保護(hù)安全運(yùn)行的措施
1.做好繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)。在繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)過(guò)程中必須注意:將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在本次檢驗(yàn)最后進(jìn)行,這兩項(xiàng)工作完成后,嚴(yán)禁再拔插件.改定值,改定值區(qū)改變二次回路接線等工作電流回路升流和電壓回路升壓試驗(yàn),也必須在其它試驗(yàn)項(xiàng)目完成后最后進(jìn)行。
2.努力做好一般性檢查。不論何種保護(hù),一般性檢查都是非常重要的。首先清點(diǎn)連接件是否緊固焊接點(diǎn)是否虛焊機(jī)械特性等。其次是應(yīng)該將裝置所有的插件拔下來(lái)檢查一遍,將所有的芯片按緊,螺絲擰緊并檢查虛焊點(diǎn)。在檢查中,還必須將各元件保護(hù)屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項(xiàng)重要工作來(lái)落實(shí)。
3.接地問(wèn)題。繼電保護(hù)工作中接地問(wèn)題是非常突出的,大致分以下兩點(diǎn):首先,保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱屏障等的接地問(wèn)題,必須接在屏內(nèi)的銅排上,一般生產(chǎn)廠家已做得較好,只需認(rèn)真檢查。最重要的是,保護(hù)屏內(nèi)的銅排是否能可靠地接入地網(wǎng),應(yīng)該用較大截面的銅辮或?qū)Ь€可靠緊固在接地網(wǎng)上,并且用絕緣表測(cè)電阻是否符合規(guī)程要求。
4.跟蹤繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行情況,及時(shí)、合理安排消缺。通過(guò)故障管理,可以隨時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行情況,做到心中有數(shù): 哪些設(shè)備無(wú)故障,可以讓人放心,哪些設(shè)備還存在故障,故障是否影響設(shè)備安全運(yùn)行,并對(duì)存在故障的設(shè)備,按照故障性質(zhì),分輕重緩急,立刻安排解決或逐步納入月度生產(chǎn)檢修計(jì)劃進(jìn)行設(shè)備消缺或結(jié)合繼電保護(hù)定期檢驗(yàn)、交接性校驗(yàn)、狀態(tài)檢修進(jìn)行設(shè)備消缺,以確保設(shè)備盡可能地健康穩(wěn)定運(yùn)行。
5.超前預(yù)防,安全生產(chǎn)。通過(guò)故障管理,對(duì)掌握的故障數(shù)據(jù),在其未釀成事故之前,就要及時(shí)分析,制定對(duì)策。對(duì)能立刻消除的故障,立刻組織安排人員消缺; 對(duì)不能立刻消除的故障,進(jìn)行再次分析,制定補(bǔ)救措施,并認(rèn)真做好事故預(yù)想。
6.微機(jī)保護(hù) 。微機(jī)線路保護(hù)裝置要能正常工作起來(lái),還需要有一套完整的指揮和控制軟件,微機(jī)的保護(hù)裝置軟件大致可分為保護(hù)軟件和接口軟件兩大部分。保護(hù)軟件是根據(jù)線路保護(hù)原理編寫(xiě)的以實(shí)現(xiàn)其保護(hù)功能的程序,包括初始化程序、調(diào)試程序、自檢監(jiān)視程序、采樣管理程序、模擬量測(cè)量程序、故障記錄程序、定值管理程序、故障濾波程序、事件記錄程序等(基礎(chǔ)軟件),繼電器軟件“模塊”和程序邏輯軟件(保護(hù)軟件)。接口軟件是指能響應(yīng)工作人員在控制面板上的可操作指令的軟件,即人機(jī)接口軟件。其程序一般分為管理監(jiān)控程序和運(yùn)行程序,操作者像操作電腦一樣可通過(guò)保護(hù)裝置的控制面板的功能鍵或功能菜單來(lái)選擇執(zhí)行某一部分程序。
7變壓器后備保護(hù)措施
針對(duì)變壓器后備保護(hù)中存在的設(shè)備燒毀問(wèn)題,應(yīng)從提高設(shè)備瞬時(shí)大電流耐受能力、強(qiáng)化低側(cè)保護(hù)性能等方面著手從而使故障得以預(yù)防,定期對(duì)短路靈敏器進(jìn)行檢修,確保其在事故發(fā)生時(shí)能及時(shí)切斷電流。同時(shí),應(yīng)延長(zhǎng)過(guò)流保護(hù)延時(shí)時(shí)間,在事故發(fā)生后為故障排除留出充分時(shí)間。此外,還應(yīng)注意科學(xué)選取合理的CT安裝位置,并確保各繼保對(duì)象均有持續(xù)的直流電供應(yīng)。
三 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)
繼電保護(hù)技術(shù)向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化方向發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)硬件的飛速發(fā)展,電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求也在不斷提高,除了保護(hù)的基本功能外,還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強(qiáng)大的通信能力,與其他保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級(jí)語(yǔ)言編程等,使微機(jī)保護(hù)裝置具備一臺(tái)PC的功能。為保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行,各個(gè)保護(hù)單元與重合裝置必須協(xié)調(diào)工作,因此,必須實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化,這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可行的。在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下,保護(hù)裝置實(shí)際上是一臺(tái)高性能,為了測(cè)量、保護(hù)和控制的需要,室外變電站的所有設(shè)備,如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜投資大,且使得二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化的計(jì)算機(jī)裝置,就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁,將被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后,通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室,則可免除大量的控制電纜。
結(jié)束語(yǔ):
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的深入應(yīng)用,各種故障信息處理都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給保護(hù)裝置各個(gè)終端,并進(jìn)行適時(shí)的處理。為了提高繼電保護(hù)裝置應(yīng)用效能,未來(lái)的發(fā)展在單一裝置上的繼電保護(hù)一體化將更加深入,通過(guò)收集信息繼電保護(hù)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)從測(cè)量、控制到數(shù)據(jù)通訊的一體化操作,這大大提高了繼電保護(hù)的可靠性。 電力系統(tǒng)可靠性運(yùn)行不僅關(guān)乎電廠的有效運(yùn)行,更關(guān)乎著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,了解和把握繼電保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀對(duì)提高電機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有現(xiàn)實(shí)的意義。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)也將隨之更新,這為提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性運(yùn)行具有重要作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊國(guó)富.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)[J].電力技術(shù),2010(7).
[2] 許建岸.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2012(7).
篇5
關(guān)鍵詞:配電網(wǎng)絡(luò);自動(dòng)化系統(tǒng);升級(jí)改造
中圖分類(lèi)號(hào):U665.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展和人民生活水平的日益提高,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活對(duì)電能質(zhì)量和供電安全可靠性的要求不斷提升。礦井供電、現(xiàn)代化的辦公設(shè)備、電氣化的生活用品,以及自動(dòng)化的流水生產(chǎn)線等,都不得以任何理由允許停電,即使是短時(shí)間的停電也是如此。因此,加快煤礦配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè),實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化、自動(dòng)化,提高供電系統(tǒng)的安全可靠性,適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的需要,已迫在眉睫。
一、當(dāng)前煤礦配電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的變配電網(wǎng)絡(luò),正以電磁式繼電保護(hù)裝置逐步被微機(jī)綜合保護(hù)裝置所替代。新一代的微機(jī)綜合保護(hù)器,既涵蓋了傳統(tǒng)的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置具有的全部功能,而且也能對(duì)變配電回路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電流、電壓等模擬信號(hào)、事故下的脈沖信號(hào),以及一些非電量信號(hào)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存和運(yùn)算。煤礦變配電網(wǎng)絡(luò)綜合自動(dòng)化裝置,包含了上述集保護(hù)、測(cè)量計(jì)量、控制、通信于一體的智能化前端設(shè)備,而將這些前端設(shè)備的通信接口連接起來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)總線,進(jìn)行通信預(yù)處理的單元,即成為通信管理單元 (遠(yuǎn)方工作站、維護(hù)工程師站、數(shù)據(jù)庫(kù)工作站等)。通過(guò)上述設(shè)備或單元的連接,實(shí)現(xiàn)變配電所運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、儲(chǔ)存、交換,并經(jīng)過(guò)預(yù)置軟件程序的支持,對(duì)變配電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化遙測(cè)、遙信、遙控和遙調(diào)。
煤礦變配電網(wǎng)絡(luò)綜合自動(dòng)化裝置,是傳統(tǒng)自動(dòng)化模式的重大改革,它基于現(xiàn)代控制技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù),對(duì)變配電網(wǎng)絡(luò)電力系統(tǒng)進(jìn)行控制和保護(hù)。它的應(yīng)用,不僅改變了傳統(tǒng)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)模式,而且大幅提高了煤礦變配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性,減少了自動(dòng)裝置、人為誤動(dòng)的概率,以及繁重復(fù)雜的檢修和維護(hù)工作量,使煤礦變配電系統(tǒng)的運(yùn)行成本得以大大降低,最重要的是提高了煤礦變配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
二、煤礦配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化改造設(shè)計(jì)方案
當(dāng)煤礦設(shè)置設(shè)置兩個(gè)以上的變配電所(亭)時(shí),綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案可設(shè)計(jì)成三種結(jié)構(gòu)形式:集中式、分散分布式及分層分布式。集中式只適合用于保護(hù)較簡(jiǎn)單的情況,且存在以下問(wèn)題:前置管理機(jī)任務(wù)重、引線多,使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性降低如果前置機(jī)故障,將會(huì)失去當(dāng)?shù)丶斑h(yuǎn)方所有的信息和功能;軟件復(fù)雜,修改工作量大,系統(tǒng)調(diào)試煩瑣,組態(tài)不靈活,對(duì)于不同主接線或者規(guī)模不同的變電所(亭),軟件、硬件都要另行設(shè)計(jì),工作繁重,并且一些自動(dòng)化需求的功能較難完成。分散分布式不適合整體的監(jiān)視控制。而分層分布式使用分層分布式智能單元,即將全部生產(chǎn)過(guò)程中的控制、管理功能分開(kāi),由不同規(guī)模和不同功能的智能單元連接,組成控制系統(tǒng)。對(duì)于分層分布式結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),它便于集中控制兩個(gè)變配電所(亭)。
1、配電網(wǎng)絡(luò)為單個(gè)變配電所(亭)的綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案
對(duì)于煤礦變配電綜合自動(dòng)化系統(tǒng),它是以單個(gè)的變配電室綜合自動(dòng)化為基礎(chǔ)的。而單個(gè)的變配電室綜合自動(dòng)化裝置,可采用分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),具體包括通信管理層、現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)測(cè)控層兩部分。
⑴通信管理層。變電所(亭)內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)將各設(shè)備層連接,使各自分散的獨(dú)立的設(shè)備構(gòu)成協(xié)同工作的有機(jī)總體,且與外部系統(tǒng)相連,將這一層稱(chēng)作通信管理層。
⑵現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)測(cè)控層?,F(xiàn)場(chǎng)保護(hù)測(cè)控層包括分散式就地安裝,集保護(hù)、控制、通信、測(cè)量計(jì)量于一體的電動(dòng)機(jī)測(cè)控保護(hù)單元、變壓器測(cè)控保護(hù)單元、同期合閘單元、備自投單元、 線路測(cè)控保護(hù)單元、重合閘單元等多種功能的1OkV微機(jī)綜合保護(hù)、測(cè)控裝置,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線和通信管理層中的主控機(jī)相連。
2、配電網(wǎng)絡(luò)為兩個(gè)變配電所(亭)的綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案
根據(jù)設(shè)計(jì)的思路,對(duì)擁有兩個(gè)變配電所(亭)的,應(yīng)盡量使兩個(gè)變配電所(亭)的綜合自動(dòng)化結(jié)構(gòu)一致,這樣利于系統(tǒng)間的兼容與系統(tǒng)檢修。而聯(lián)結(jié)兩個(gè)系統(tǒng),就需要另外一個(gè)層面,稱(chēng)之為上位機(jī)系統(tǒng)層(亦為站級(jí)控制層)。這樣以來(lái),一個(gè)煤礦的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就由3部分構(gòu)成:現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)測(cè)控層、通信管理層和上位機(jī)系統(tǒng)層。應(yīng)用在平臺(tái)上開(kāi)發(fā)出的系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件以及支持軟件,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)所有電氣模擬量、電能量、脈沖量、數(shù)字量、開(kāi)關(guān)量、溫度量、保護(hù)信息等各種數(shù)據(jù)的采集、計(jì)算、判別、報(bào)警、保護(hù),事件順序記錄,報(bào)表統(tǒng)計(jì),曲線分析以及報(bào)表數(shù)據(jù)打印。這樣并可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)保護(hù)測(cè)控層命令,完成對(duì)電氣設(shè)備的調(diào)控。在功能擴(kuò)展的上位機(jī)系統(tǒng)層中,還應(yīng)該包括工程師站和遠(yuǎn)方工作站。在設(shè)置了局域網(wǎng)的系統(tǒng)中,還應(yīng)該包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。公共的上位機(jī)系統(tǒng)層,面向煤礦兩個(gè)變配電所的,包含以下的功能設(shè)置。
⑴裝一數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。用以采集、記錄、處理、存儲(chǔ)所有接入的變配電所的數(shù)據(jù),作為整個(gè)監(jiān)控管理系統(tǒng)的核心存在。
⑵以服務(wù)器為中心構(gòu)成局域網(wǎng)。上位機(jī)系統(tǒng)經(jīng)由該網(wǎng)絡(luò)連接各個(gè)變配電所的通信管理層。
⑶經(jīng)由以太網(wǎng)接出電力調(diào)度終端。通過(guò)該終端,調(diào)度人員可以對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況實(shí)施監(jiān)視,同時(shí)行使調(diào)度中心的職能。
⑷配備一臺(tái)遠(yuǎn)方工作站(中央監(jiān)控工作站)。該工作站可以設(shè)置在煤礦電力控制中心,作為實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理中心,遙測(cè)、遙信、遙控和遙調(diào)整個(gè)礦井變配電系統(tǒng)實(shí)施。
⑸配備一臺(tái)工程師工作站,用以實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,并對(duì)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)視與系統(tǒng)維護(hù)。
⑹各變配電所的通信管理層與上位機(jī)系統(tǒng)層之間,工程師工作站、遠(yuǎn)方工作站、電力調(diào)度終端和服務(wù)器的交換機(jī)之間的連接,均采用以太網(wǎng)方式連接,傳輸介質(zhì)采用光纖。
三、如何提高配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性
供電可靠性管理是煤礦供電現(xiàn)代化管理的重要內(nèi)容,是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下對(duì)煤礦供電的一個(gè)新要求,加快配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè),提高配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)的安全可靠性已勢(shì)在必行。
配電網(wǎng)絡(luò)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)子系統(tǒng)均為低電平弱電系統(tǒng),它們工作的環(huán)境中電磁干擾極為嚴(yán)重,是強(qiáng)電場(chǎng)所,所以當(dāng)設(shè)計(jì)和實(shí)施系統(tǒng)升級(jí)時(shí),應(yīng)采取有效措施,加強(qiáng)配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性。具體措施如下:
⑴計(jì)算機(jī)供電電源的抗干擾措施:采用電源濾波器、變壓器隔離、不間斷電源UPS等方法。
⑵隔離措施:對(duì)模擬量和開(kāi)關(guān)量輸入和輸出進(jìn)行有效的隔離。
⑶濾波:濾波是抑制自動(dòng)化系統(tǒng)模擬量輸入通道傳導(dǎo)干擾的重要手段。
⑷抑制干擾源的影響:采取減少?gòu)?qiáng)電回路的感應(yīng)耦合、屏蔽措施等。
⑸接地和減少阻抗耦合:采用變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的工作接地、一次、 二次系統(tǒng)接地等。
四、結(jié)語(yǔ)
總之,配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)升級(jí)改造,是利用現(xiàn)代技術(shù)構(gòu)建一個(gè)完整的、時(shí)間與空間、實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理為一體的現(xiàn)代化配電網(wǎng)數(shù)字信息系統(tǒng),以全面提高配電系統(tǒng)的安全、效益、效率、供電質(zhì)量和服務(wù)水平,扭轉(zhuǎn)配電系統(tǒng)管理落后的局面,體現(xiàn)煤礦供電社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。該升級(jí)改造,適應(yīng)煤礦供電市場(chǎng)化的改革,對(duì)提高競(jìng)爭(zhēng)能力、自我發(fā)展、推進(jìn)現(xiàn)代化管理具有現(xiàn)實(shí)意義,同時(shí)也是推行績(jī)效管理的迫切需要。
參考文獻(xiàn):
篇6
五防機(jī) 后臺(tái)機(jī) 磁盤(pán)陣列
1、影響五防機(jī)及后臺(tái)機(jī)正常運(yùn)行的因素
1.1運(yùn)行人員的因素
因?yàn)檫@些設(shè)備對(duì)于在變電所的運(yùn)行人員來(lái)說(shuō)都是一些全新的操作方式和方法,一種完全不同于繼電保護(hù)方式的操作,現(xiàn)在很多運(yùn)行人員還不能快速掌握,所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)誤操作五防機(jī)或后臺(tái)機(jī)程序,有時(shí)甚至導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰;還有一方面就是對(duì)五防機(jī)及后臺(tái)的維護(hù)保養(yǎng)不到位,也導(dǎo)致了一些故障的發(fā)生,而后臺(tái)機(jī)及五防機(jī)一旦出現(xiàn)故障就只能停機(jī)檢查,這就直接影響到了整個(gè)變電所的監(jiān)控及操作。
1.2硬件故障
為保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,必須在運(yùn)行過(guò)程中不斷對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析和控制。五防機(jī)和后臺(tái)機(jī)是兩臺(tái)電腦,是兩臺(tái)一天二十四小時(shí)不間斷運(yùn)行的電腦,而它本身的可靠性直接影響了變電所的正常運(yùn)行。在電腦的配件當(dāng)中,最重要的一個(gè)硬件就是硬盤(pán),因?yàn)橛脖P(pán)不只是一個(gè)硬件設(shè)備,它還是存儲(chǔ)所有程序以及重要文件的存儲(chǔ)器。而且在電腦的整個(gè)硬件當(dāng)中硬盤(pán)的損壞率相對(duì)于其它部件來(lái)說(shuō)要高得多,因?yàn)橛脖P(pán)本身以每分鐘7200轉(zhuǎn)的速度在高速運(yùn)行。所以它就更容易損壞。對(duì)于五防機(jī)以及后臺(tái)機(jī)來(lái)說(shuō),里面的五防程序和變電所微機(jī)保護(hù)管理軟件那更是重中之重,一旦損壞,那么影響整個(gè)變電所的正常運(yùn)行,如果因此而導(dǎo)致線路或者變電所發(fā)生事故,那損失嚴(yán)重。所以基于此,要對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行特別的保護(hù),從而可以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。
1.3故障持續(xù)時(shí)間
當(dāng)五防機(jī)或者后臺(tái)機(jī)發(fā)生故障后,我們首先要做的就是要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)運(yùn)行,做系統(tǒng)恢復(fù)電腦的系統(tǒng)大約需要一個(gè)小時(shí)的時(shí)間,但是五防系統(tǒng)和微機(jī)保護(hù)管理軟件則需要幾天甚至是更長(zhǎng)的時(shí)間,公司對(duì)五防機(jī)及后臺(tái)機(jī)的維護(hù)工作是由廠家直接負(fù)責(zé)的,所以當(dāng)出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰后,只能由廠家的人員來(lái)進(jìn)行重新安裝這些必要的程序。
1.4造成的后果
如果是五防機(jī)的硬盤(pán)發(fā)生損壞,直接的后果就是,當(dāng)進(jìn)行操作時(shí),沒(méi)有五防保護(hù),運(yùn)行人員只能使用萬(wàn)能鑰匙進(jìn)行操作,這樣就等于是在沒(méi)有任何保護(hù)措施進(jìn)行,那么誤操作的機(jī)率將在每一步中都會(huì)發(fā)生。若是后臺(tái)機(jī)的硬盤(pán)損壞,則通過(guò)后臺(tái)機(jī)監(jiān)控的變電所設(shè)備,則不能被完全監(jiān)控到,特別是負(fù)荷的變化,預(yù)報(bào)信號(hào)信息,以及其它發(fā)生事故的是詳細(xì)情況都無(wú)法通過(guò)后臺(tái)機(jī)直接得到,而需要時(shí)刻監(jiān)視前置機(jī)才可以獲得時(shí)時(shí)信息,但要兩個(gè)值班人員不停的在幾十臺(tái)前置前來(lái)回監(jiān)控,比較困難。因?yàn)樵瓉?lái)的中央監(jiān)控系統(tǒng)被現(xiàn)在的后臺(tái)機(jī)所代替,運(yùn)行人員需要集中的了解整個(gè)變電所設(shè)備運(yùn)行以及線路的運(yùn)行情況,只要在主控室,監(jiān)控中央信號(hào)屏就基本可以全部實(shí)現(xiàn),當(dāng)后臺(tái)機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題后,那等于是沒(méi)有了眼睛和耳朵,監(jiān)控起來(lái)比較困難,對(duì)于突發(fā)的事件不能及時(shí)處理,可能會(huì)造成事故的擴(kuò)大。所以五防機(jī)和后臺(tái)機(jī)的正常運(yùn)行,對(duì)整個(gè)變電所來(lái)說(shuō)是相當(dāng)重要的。
2、提高設(shè)備故障防范措施
具體的改造措施如下:首先是為后臺(tái)機(jī)和五防機(jī)分別再準(zhǔn)備一塊與原來(lái)硬盤(pán)容量相同的硬盤(pán),然后通過(guò)數(shù)據(jù)線和電源線一起安裝到電腦中去。硬件安裝至此就結(jié)束了。下面就是要對(duì)兩塊硬盤(pán)進(jìn)行磁盤(pán)陣列的設(shè)置,(磁盤(pán)陣列簡(jiǎn)稱(chēng)RAID)下面以一塊精英主板為例來(lái)說(shuō)明如何設(shè)置,其它設(shè)置相似。首先需要把BIOS里的Advanced(高級(jí)選項(xiàng))riveconfiguratio(驅(qū)動(dòng)器配置)ATA/IDEMode(硬盤(pán)模式狀態(tài))調(diào)為(高性能模式)。設(shè)置后會(huì)在下面多出一個(gè)ConfigureSATAas 選項(xiàng)。把ConfigureSATAas 這個(gè)選項(xiàng)設(shè)置為, RAID功能就被打開(kāi)了。把BIOS設(shè)置好以后按(F10)鍵保存退出,重起后在啟動(dòng)畫(huà)面可以看到一個(gè)檢查RAID的界面,顯示窗口底部會(huì)提示“presstoenterEmbeddedRAIDconfigu rationutility”按+鍵進(jìn)入RAID的實(shí)用配置程序。選擇Configure(配置RAID)Easyconfiguraiton進(jìn)入配置RAID控制界面,在該界面里會(huì)出現(xiàn)機(jī)器上的硬盤(pán)信息,用空格鍵選中硬盤(pán)。讓硬盤(pán)置于在線狀態(tài),按F10保存信息,保存完信息以后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小對(duì)話框,直接按空格鍵把選項(xiàng)設(shè)置為的狀態(tài)即可生成RAID的設(shè)置信息,選擇后按F10保存信息,保存后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)畫(huà)面。在RAID=0這個(gè)選項(xiàng)按下回車(chē)鍵,看到還有其他的值0,1,0+1,這個(gè)選項(xiàng)是選擇RAID的模式的,我們需要的是RAID1,所以選擇1后進(jìn)行保存退出。磁盤(pán)陣列設(shè)置全部結(jié)束,下面就是正常開(kāi)機(jī)然后開(kāi)始安裝微機(jī)保護(hù)所需要的操作系統(tǒng)和微機(jī)保護(hù)管理軟件以及五防系統(tǒng)軟件,還有其它需要安裝的軟件,比如打印機(jī)程序,網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng),還有音效驅(qū)動(dòng)等。全部安裝調(diào)式后就可以直接運(yùn)行了。此時(shí)運(yùn)行的狀態(tài)是兩塊硬盤(pán)都在同時(shí)讀取數(shù)據(jù)和存取數(shù)據(jù),互為備用,其中的一塊硬盤(pán)出現(xiàn)問(wèn)題后,另一塊硬盤(pán)會(huì)自動(dòng)繼續(xù)運(yùn)行,而不會(huì)停機(jī)。當(dāng)出現(xiàn)一塊硬盤(pán)損壞的情況后,打開(kāi)機(jī)箱后蓋直接把損壞的硬盤(pán)取下就可以,因?yàn)楝F(xiàn)在的硬盤(pán)都是SATA硬盤(pán)它支持熱拔插所以可以直接取下,不會(huì)影響到微機(jī)的正常運(yùn)行。然后再安裝一塊與原來(lái)一樣容量的硬盤(pán)到主機(jī)中,RAID控制器會(huì)自動(dòng)的把數(shù)據(jù)復(fù)制到新的硬盤(pán)上,這樣就實(shí)現(xiàn)了不停機(jī)維修后臺(tái)機(jī)及五防機(jī)硬盤(pán)故障,它最重要的是對(duì)后臺(tái)機(jī)中微機(jī)管理軟件和五防機(jī)中五防程序得到了最有效的保護(hù),做到了對(duì)整個(gè)變電所設(shè)備持續(xù)不間繼的監(jiān)控,監(jiān)測(cè)。但是現(xiàn)在隨著硬盤(pán)價(jià)格的降低,一塊普通的500G硬盤(pán)只有200多元,在整個(gè)維修過(guò)程中,只需要這一塊硬盤(pán)就可以了,這樣就節(jié)省了需要請(qǐng)廠家來(lái)維修的所有費(fèi)用。
參考文獻(xiàn):
【1】孟祥忠 變電站微機(jī)監(jiān)控與保護(hù)技術(shù) 出版社: 中國(guó)電力出版社; 2004
篇7
關(guān)鍵詞:10kV配網(wǎng);配電網(wǎng)路徑;配電網(wǎng)工程勘測(cè)定位;電網(wǎng)容量
中圖分類(lèi)號(hào):TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2011)36-0156-03
10kV線路在配電網(wǎng)系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)著分配和輸送電力的重要任務(wù),在配電網(wǎng)中運(yùn)用十分普遍。尤其在線路走廊緊張、城鄉(xiāng)用電量日漸增大的今天,對(duì)供電的可靠性、安全性和穩(wěn)定性提出了新的挑戰(zhàn),加強(qiáng)10kV線路的設(shè)計(jì)研究,進(jìn)一步提高10kV配網(wǎng)輸送能力是一項(xiàng)擺在廣大電力工作者面前的重大課題。但是,由于架空10kV線路分布廣,長(zhǎng)期處在露天環(huán)境下,容易遭受各種自然災(zāi)害和外力的破壞,在運(yùn)行中頻發(fā)故障和事故,影響居民正常供電,構(gòu)成危害。因此,對(duì)10kV電網(wǎng)容易發(fā)生的故障進(jìn)行分析,并有針對(duì)性地提出改進(jìn)措施對(duì)減少、預(yù)防線路故障發(fā)生具有現(xiàn)實(shí)
意義。
一、10kV線路設(shè)計(jì)原則
10kV線路的施工常面臨地質(zhì)不良、交通不便、環(huán)境復(fù)雜、線路擁擠等困難,為了減少10kV線路針對(duì)上述問(wèn)題出現(xiàn)的施工隱患及后期運(yùn)行安全隱患,需要研究線路設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循的原則。
(一)實(shí)地勘察路況,避開(kāi)不良地質(zhì)
在施工之前務(wù)必進(jìn)行實(shí)地勘察,詳細(xì)了解情況,組織測(cè)量、地質(zhì)、工程等專(zhuān)業(yè)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘察、測(cè)量和資料原始收集。詳細(xì)了解沿線可能出現(xiàn)的各種自然環(huán)境,例如:線路途徑黃土地區(qū)時(shí),應(yīng)盡量避開(kāi)沖溝,陷穴;線路途徑山區(qū)應(yīng)盡可能避開(kāi)陡坡、毀損破、坍塌、泥石流易發(fā)地等不良地段;線路途徑礦區(qū)時(shí)應(yīng)避開(kāi)火藥爆炸可能波及的地方。
(二)因地制宜,精心設(shè)計(jì)方案
配電線路的設(shè)計(jì)是電力配送實(shí)施的前提條件,設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞優(yōu)劣直接關(guān)系到電力線路工程建設(shè)的存在的價(jià)值、生態(tài)環(huán)境效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,因在充分了解施工概況及條件后,應(yīng)精心設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)方案是根據(jù)勘察結(jié)果,分析施工概況與條件,充分考慮施工地方當(dāng)前路況、自然環(huán)境以及可能的自然災(zāi)害等,因地制宜,盡可能設(shè)計(jì)多種方案,然后科學(xué)篩選,最后定出最佳方案。例如:當(dāng)途經(jīng)技術(shù)上難以解決的嚴(yán)重腐蝕地段、易受熱帶風(fēng)暴襲擊的沿海地區(qū)城市的重要供電區(qū)以及大城市高層建筑秘籍地區(qū)時(shí)就要考慮使用電纜線路,在電纜線路選擇上考慮電纜的規(guī)格、額定溫度等選擇最佳電纜。
(三)科學(xué)施工,減少生態(tài)破壞
施工應(yīng)遵循效率和效益雙優(yōu)先、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益并重的原則,力求施工路徑長(zhǎng)度最短,轉(zhuǎn)角最少,特殊跨最少,水文地質(zhì)條件最好,做到材料節(jié)約、投資少,見(jiàn)效快。盡可能沿線交通便利,以利于施工后期的運(yùn)行和維護(hù)以及巡查。
1.科學(xué)定位不良地質(zhì)、地段,減少基礎(chǔ)施工量。線路不宜選在易被洪水沖刷淹沒(méi)的地方,應(yīng)避開(kāi)河岸、堤壩、懸崖、陡坡,盡量減輕工程難度系數(shù)。
2.明確施工責(zé)任,保證線路質(zhì)量。線路質(zhì)量是線路有效運(yùn)行的保障,如果在前期質(zhì)量上出現(xiàn)問(wèn)題,良好的設(shè)計(jì)也是徒勞,為保證10kV配電網(wǎng)線路建設(shè)的質(zhì)量,必須明確施工責(zé)任,加強(qiáng)質(zhì)量控制,把工程關(guān)鍵部位或薄弱環(huán)節(jié)如原材料設(shè)備的檢驗(yàn)、拉線安裝、絕緣監(jiān)測(cè)作為質(zhì)量重點(diǎn)控制點(diǎn)。
3.樹(shù)立環(huán)保意識(shí),杜絕對(duì)環(huán)境的破壞。施工前,制定環(huán)保制度,加強(qiáng)施工人員上崗環(huán)保教育,提高環(huán)保意識(shí),施工過(guò)程中,盡量減少對(duì)植被、耕地、水質(zhì)的破壞,減少對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦姆恋K和干擾,保護(hù)農(nóng)業(yè)設(shè)施;施工后做好植被的修復(fù)工作,處理好工程垃圾,做到工完料凈場(chǎng)地清。
(四)吸取一、二期農(nóng)網(wǎng)改造的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)
在一、二期農(nóng)網(wǎng)改造中遇到了不少的問(wèn)題,主要包括:設(shè)備技術(shù)含量低、設(shè)備材料選型運(yùn)用不科學(xué)、改造技術(shù)原則執(zhí)行不嚴(yán)、施工工藝質(zhì)量較差等方面。因此在做好新一輪農(nóng)網(wǎng)改造升級(jí)應(yīng)注意到下面這些
問(wèn)題:
1.做好“三個(gè)把握”。把握好“新建”與“改造”之間的關(guān)系;把握好設(shè)備材料的選型,做好新設(shè)備、新技術(shù)的應(yīng)用;把握好技術(shù)細(xì)節(jié)。
2.注重改造升級(jí)規(guī)劃“四個(gè)結(jié)合”??傮w規(guī)劃應(yīng)和已編制完成的農(nóng)網(wǎng)“十二五”規(guī)劃相結(jié)合;總體規(guī)劃和農(nóng)網(wǎng)改造升級(jí)3年實(shí)施規(guī)劃相結(jié)合;總體規(guī)劃應(yīng)和當(dāng)?shù)乜h城市政規(guī)劃相結(jié)合;總體規(guī)劃應(yīng)和已批復(fù)的項(xiàng)目相結(jié)合。
二、10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)與分析
(一)10kV配電網(wǎng)路徑
路徑最重要的是要正確選擇接點(diǎn)、線路導(dǎo)線截面,消除、繞路、避免迂回供電、近電遠(yuǎn)送以及線路的重建,10kV配電網(wǎng)路徑選擇還應(yīng)與城市建設(shè)規(guī)劃一致。而且,高壓線路需伸向負(fù)荷中心,力求路徑最短,轉(zhuǎn)角、跨越最少,方便施工和維修,最后綜合考慮這些因素并科學(xué)配置。
(二)配電網(wǎng)工程勘測(cè)定位
新建、改造的線路可以直接用標(biāo)桿“三點(diǎn)一線”目測(cè)定位,此種方法比較適用施工現(xiàn)場(chǎng),測(cè)試措施
如下:
1.如線路為一條直線,在路徑一端豎立醒目標(biāo)志花桿,一端也豎立垂直標(biāo)桿。測(cè)試者站立于標(biāo)桿前面,使測(cè)試的眼睛、始端標(biāo)桿和終端標(biāo)桿成一直線。
2.利用皮尺或測(cè)繩,沿著直線,按規(guī)定檔距數(shù)值測(cè)量,于參考地形豎立標(biāo)桿。測(cè)試者運(yùn)用“三點(diǎn)一線”原理,盡可能利用對(duì)講機(jī)指揮,防止無(wú)效的語(yǔ)言溝通,使標(biāo)桿前后左右移動(dòng)最終位于這條直線上。
3.標(biāo)桿位置即“桿位”,釘上標(biāo)樁后倒換使用標(biāo)桿,順次測(cè)量剩余“桿位”。有轉(zhuǎn)角時(shí),先測(cè)定角度桿位置,然后按上述辦法測(cè)定始端桿、轉(zhuǎn)角桿和終端桿各直線段的桿位。用標(biāo)桿測(cè)量簡(jiǎn)單但不能測(cè)出各桿位標(biāo)高,不能準(zhǔn)確測(cè)出各轉(zhuǎn)角角度,所以適用于地勢(shì)平坦距離較短的配電網(wǎng)。
4.如線路長(zhǎng)且要求高,需借助經(jīng)緯儀測(cè)量。測(cè)量定位時(shí)要確保導(dǎo)線對(duì)建筑物的安全距離,充分考慮定位誤差、施工誤差、加工誤差和裝配誤差等,要保證需求的安全距離須留有余地。
(三)配變布置
生活照明的配電變壓器需遵循“密布局、短平徑、小容量”原則,配變要盡量安裝在用電負(fù)荷中心,農(nóng)村地區(qū)供電半徑控制在500m范圍內(nèi),城鎮(zhèn)供電半徑控制在150~200m范圍內(nèi),或者采取多臺(tái)配變照明時(shí)劃塊供電,避免線路交叉,防止同桿雙電源,保證用電安全。
對(duì)于200kVA以下的配電變壓器,單桿式的布置型式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,占地少、節(jié)省材料以及安裝方便,配電變壓器的安裝高度需在2.5~3m范圍之內(nèi)(通過(guò)車(chē)輛較多的繁華地段安裝高度可適當(dāng)提高),電桿和拉線處設(shè)置反光警示標(biāo)志。
(四)導(dǎo)線截面的選擇
為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行,導(dǎo)線和電纜截面的選擇必須滿足以下條件:
1.發(fā)熱條件。導(dǎo)線和電纜在通過(guò)計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度,不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。
2.電壓損耗導(dǎo)線和電纜在通過(guò)計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗,不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗值。對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路,可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。
3.經(jīng)濟(jì)電流密度高壓線路及特大電流的低壓線路,一般應(yīng)按規(guī)定的經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的截面,以使線路的年運(yùn)行費(fèi)用(包括電能的損耗費(fèi))接近于最小,節(jié)約電能和有色金屬。所選截面,稱(chēng)為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則,稱(chēng)為“年費(fèi)用支出最小”原則。
4.機(jī)械強(qiáng)度。導(dǎo)線的截面應(yīng)不小于最小允許截面。由于電纜的機(jī)械強(qiáng)度很好,因此電纜不校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度,但需要校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度。此外,對(duì)于絕緣導(dǎo)線和電纜,還需要滿足工作電壓的要求。
一般情況下,用戶對(duì)低壓照明線路電壓質(zhì)量要求高,相對(duì)線路長(zhǎng),一般按照允許電壓損失條件選擇導(dǎo)線截面,宜用以下公式:
其中,P為線路中輸送的有功功率,L為線長(zhǎng)度,為電壓損失百分?jǐn)?shù)的數(shù)值。
(五)容量選擇
合理選擇配電變壓器容量,充分利用的原則上,負(fù)荷一般為配變?nèi)萘康?5%~80%,專(zhuān)用于照明的變壓器,照明和動(dòng)力合用的配變?nèi)萘?,按最大?fù)荷選擇。此外,配電變壓器容量選擇還應(yīng)考慮到3~5年內(nèi)負(fù)荷的增長(zhǎng)及負(fù)荷性質(zhì)的變化,因此其在計(jì)算理論容量的數(shù)值上要略有所放大。
三、配電網(wǎng)工程故障防范措施
(一)科學(xué)設(shè)計(jì)配電線路,改善配網(wǎng)結(jié)構(gòu)和布置
變電所設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)、所址環(huán)境、地區(qū)供電條件和節(jié)約電能等因素,合理確定設(shè)計(jì)方案,嚴(yán)格遵照10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范等相關(guān)制度,變電所設(shè)計(jì)采用的設(shè)備和器材,應(yīng)符合國(guó)家或行業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并應(yīng)優(yōu)先選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用和節(jié)能的成套設(shè)備和定型產(chǎn)品,不得采用淘汰產(chǎn)品。
(二)監(jiān)理施工,確保施工質(zhì)量
工程施工前,針對(duì)施工要求與施工隊(duì)進(jìn)行技術(shù)交流,提供給施工隊(duì)材料設(shè)備要求、線路路徑圖、線路平斷面圖、線路桿塔明細(xì)等施工圖紙和施工要求;工程竣工后,細(xì)致認(rèn)真核對(duì)計(jì)劃材料,對(duì)照施工圖紙與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際是否相符進(jìn)行逐一核對(duì),設(shè)計(jì)人員須配合局有關(guān)職能部門(mén)對(duì)安裝質(zhì)量、隱蔽工程、安裝工藝等關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行逐項(xiàng)檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題須及時(shí)消除以確保線路質(zhì)量。
(三)定期進(jìn)行檢修巡查,加強(qiáng)保護(hù)力度
一方面應(yīng)定期進(jìn)行檢修巡查,盡可能縮短檢修時(shí)間,才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路問(wèn)題,排查隱患,防患于未然;另一方面,通過(guò)推廣斷路器及封閉式電器,提高設(shè)備的運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性,通過(guò)大力推廣故障指示器,縮短故障尋找時(shí)間。
(四)加強(qiáng)宣傳,減少外力破壞
電力運(yùn)行管理單位可以通過(guò)醒目設(shè)施引起外界注意、加強(qiáng)宣傳教育等方式改善配網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境,減少外力破壞。例如,在桿塔上涂上醒目的反光漆牌,以引起車(chē)輛駕駛者的注意,減少車(chē)輛盲目撞桿塔;通過(guò)安全警示牌、印發(fā)傳單、在桿上粘貼標(biāo)語(yǔ)等方式加強(qiáng)對(duì)居民的宣傳教育,通過(guò)事故案例進(jìn)行警示教育,防止攀登電桿塔、打破線路絕緣子或往導(dǎo)線上扔鐵絲等異物。同時(shí)呼吁城市在建設(shè)時(shí)對(duì)電力設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,考慮充分電力設(shè)施的配套工程,防止設(shè)施建設(shè)雜亂無(wú)章。
(五)加強(qiáng)部門(mén)協(xié)調(diào),對(duì)運(yùn)行維護(hù)提供支持
近年在10kV配電線路走廊種樹(shù)、建房現(xiàn)象嚴(yán)重,使線樹(shù)(特別是速豐桉)、線房矛盾更為尖銳突出,給電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行和人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重威脅。要通過(guò)加強(qiáng)與政府及相關(guān)部門(mén)協(xié)調(diào)溝通,使政府對(duì)電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)提供強(qiáng)有力支持。
四、結(jié)語(yǔ)
10kV配網(wǎng)線路的設(shè)計(jì)與施工必須遵循科學(xué)設(shè)計(jì)、科學(xué)施工原則,否則不僅對(duì)居民生活和生產(chǎn)帶來(lái)不便,還會(huì)埋下安全隱患,造成經(jīng)濟(jì)損失。工程施工后必須保證定期對(duì)10kV配網(wǎng)線路進(jìn)行安全巡查,替換老部件,發(fā)現(xiàn)安全隱患并及時(shí)組織力量排除,同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)宣傳,避免人為故障,保障10kV配網(wǎng)線路電力線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1] 東北電力設(shè)計(jì)院.電力工程高壓送電線路設(shè)計(jì)手冊(cè)(第2版)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2003.
[2] 曹杰.農(nóng)村10kV配電網(wǎng)故障原因分析及預(yù)防措施[J].大眾用電,2007,(7).
[3] 劉滌塵,張琳,齊曉曼.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)信息分析管理專(zhuān)家系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].繼電器,2005,(4).
篇8
1發(fā)展DG的重要意義
l)經(jīng)濟(jì)性。分布式發(fā)電可用發(fā)電的余熱來(lái)制熱、制冷,因此能源得以合理的梯級(jí)利用,從而可提高能源的利用效率(達(dá)70%~90%)。由于分布式電源的并網(wǎng),減少或緩建了大型發(fā)電廠和高壓輸電網(wǎng),從而節(jié)約投資。同時(shí),也使得輸配電網(wǎng)的潮流減少,相應(yīng)地降低了網(wǎng)損。2)環(huán)保性。因分布式發(fā)電通常采用天然氣做燃料或以氫氣、太陽(yáng)能或風(fēng)能為能源,故可減少有害物的排放總量,減輕環(huán)保的壓力。大量就近供電減少了大容量遠(yuǎn)距離高電壓輸電線的建設(shè),由此不但減少了高壓輸電線的電磁污染,也減少了高壓輸電線的征地面積和線路走廊,減少了樹(shù)木的砍伐,有利于環(huán)保。3)能源利用的多樣性。分布式發(fā)電可利用多種能源,如清潔能源(天然氣)、新能源(氫)和可再生能源(風(fēng)能和太陽(yáng)能等),并同時(shí)為用戶提供冷、熱應(yīng)用方式,因此是解決能源危機(jī)、提高能源利用效率和能源安全問(wèn)題的一種很好的途徑。4)調(diào)峰作用。夏季和冬季往往是負(fù)荷的高峰時(shí)期,此時(shí)如采用以天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)等熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng),不但可解決夏季的供冷與冬季的供熱需要,同時(shí)也提供了一部分電力,由此可對(duì)電網(wǎng)起到削峰填谷作用。此外,也部分解決了天然氣供應(yīng)時(shí)的峰谷差過(guò)大問(wèn)題,發(fā)揮了天然氣與電力的互補(bǔ)作用。5)安全性和可靠性。當(dāng)大電網(wǎng)出現(xiàn)大面積停電事故時(shí),具有特殊設(shè)計(jì)的分布式發(fā)電系統(tǒng)仍能保持正常運(yùn)行,由此可提高供電的安全性和可靠性。6)有助于電力市場(chǎng)的建設(shè)。分布式發(fā)電可以適應(yīng)電力市場(chǎng)發(fā)展的需要、由多家集資辦電的分步式發(fā)電,能夠發(fā)揮電力建設(shè)市場(chǎng)、電力供應(yīng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,促進(jìn)電力市場(chǎng)的進(jìn)一步開(kāi)放,且能滿足供電方對(duì)經(jīng)濟(jì)性以及用電方對(duì)供電可靠性的更高要求。
2DG對(duì)電網(wǎng)的影響
2.1DG在配電側(cè)的規(guī)劃
DG是以資源和環(huán)境效益最大化、以能源利用效率最大化來(lái)確定方式和容量的新型能源系統(tǒng),這與國(guó)外的電源規(guī)劃普遍采用按發(fā)電機(jī)組優(yōu)化的模型是有所區(qū)別的。DG規(guī)劃在電力市場(chǎng)環(huán)境下,既要滿足追求經(jīng)濟(jì)利益,也要倡導(dǎo)置身電力環(huán)保。由于DG的引入影響到配電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)電壓、線路潮流、短路電流和網(wǎng)絡(luò)可靠性等多方面,且其影響程度與DG的位置和容量密切相關(guān),因此在規(guī)劃方案中,必須要合理選擇DG的位置和容量以便充分發(fā)揮DG的效益。文獻(xiàn)[3]基于DG對(duì)配電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性具有重要影響這一特點(diǎn),建立了一種考慮靜態(tài)電壓穩(wěn)定約束的分布式發(fā)電規(guī)劃模型,提出了基于遺傳算法的模型求解方法。該方法隨著規(guī)劃的系統(tǒng)規(guī)模變大,優(yōu)化的整數(shù)變量維數(shù)提高,導(dǎo)致計(jì)算量非常大,且該方法采用的是編號(hào)來(lái)表述分布式電源的額定容量,有一定的誤差。為了提高計(jì)算速度,文獻(xiàn)[4]引入了啟發(fā)式算法來(lái)簡(jiǎn)化變量的復(fù)雜性。它以DG投資費(fèi)用和向輸電網(wǎng)購(gòu)電費(fèi)用最小為優(yōu)化目標(biāo)對(duì)聯(lián)網(wǎng)DG系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃,確定各DG類(lèi)型最優(yōu)投入容量,但它沒(méi)有考慮分布式電源如何在系統(tǒng)中接入到合適位置。文獻(xiàn)[5]建立了含分布式電源的配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃模型。以配電網(wǎng)擴(kuò)展費(fèi)用、DG發(fā)電費(fèi)用和從常規(guī)電源購(gòu)電費(fèi)用之和最小為目標(biāo)函數(shù),考慮到遺傳算法的全局搜索能力強(qiáng),因此也是采用遺傳算法來(lái)求解分布式電源位置和容量。文獻(xiàn)[6]鑒于孤島運(yùn)行可最大化利用DG發(fā)電能力并提高供電可靠性這一優(yōu)點(diǎn),探討了分布式電源在孤立電網(wǎng)的規(guī)劃模型。文獻(xiàn)[7]指出了分布式電源在配電網(wǎng)規(guī)劃中需要解決的幾大問(wèn)題,并將DG的規(guī)劃分為兩種情況:在電力網(wǎng)絡(luò)中的布點(diǎn)規(guī)劃和考慮DG的配電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃。文中以線路平均功率損耗最小目標(biāo)函數(shù)分析確定分布式電源在徑向饋線上的最佳位置;對(duì)于DG在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中位置的確定,則是通過(guò)比較DG安裝在不同母線上時(shí)的潮流損耗的大小來(lái)判斷的。文中的分析沒(méi)有考慮分布式電源的容量的最優(yōu)化配置問(wèn)題,且其模型的建立也比較簡(jiǎn)單,忽略了地理因素和經(jīng)濟(jì)性。地理因素對(duì)于DG在配電側(cè)的規(guī)劃是很重要的。除了上面這些方法,本文提出基于GIS信息系統(tǒng)的分布式電源在配電側(cè)的規(guī)劃。采用GIS信息系統(tǒng),可以更直觀地知道哪些地方適合安裝什么類(lèi)型的DG,所安裝的容量應(yīng)該限制在什么范圍,以及配網(wǎng)擴(kuò)展增容時(shí)哪些地方可以適合再安裝DG等,從而能簡(jiǎn)化遺傳算法搜索的復(fù)雜性和費(fèi)時(shí)性。需要指出的是配電網(wǎng)中引入少量的DG對(duì)整個(gè)電網(wǎng)不會(huì)構(gòu)成太大的影響。只有當(dāng)電網(wǎng)中存在較多的DG或大容量的DG單元時(shí),一旦DG的引入不當(dāng)則有可能影響系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,并使電能質(zhì)量惡化。因此,DG在電網(wǎng)中的滲透極限是多少,電網(wǎng)對(duì)具有很強(qiáng)隨機(jī)性的發(fā)電裝置(如風(fēng)力發(fā)電裝置)的承載極限是多少,這些問(wèn)題在今后的規(guī)劃中都應(yīng)該考慮。
2.2DG在配電側(cè)的運(yùn)行分析
2.2.1含有DG單元的系統(tǒng)建模分布式供電系統(tǒng)接入配電網(wǎng),使得原有的配電系統(tǒng)由一個(gè)單電源輻射狀網(wǎng)絡(luò)變?yōu)橐粋€(gè)高度交叉聯(lián)接的遍布電源和用戶的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),因此研究各分布式電源接入配電網(wǎng)的模型是研究分布式供能系統(tǒng)的配電網(wǎng)運(yùn)行與控制特性的基礎(chǔ)。文獻(xiàn)[8]將分布式供能系統(tǒng)分為分布式電源和分布式儲(chǔ)能系統(tǒng),根據(jù)它們不同的發(fā)電原理綜述了各自接入電網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型。準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)風(fēng)力機(jī)的功率輸出是建立風(fēng)機(jī)模型的關(guān)鍵。風(fēng)機(jī)模型的功率輸出取決于風(fēng)速。目前一般采用Weibull模型來(lái)對(duì)風(fēng)速進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)。并網(wǎng)風(fēng)機(jī)一般使用異步風(fēng)機(jī),文獻(xiàn)[9]給出異步風(fēng)機(jī)的P-Q-V模型,如圖1所示。通過(guò)對(duì)圖1的分析,考慮轉(zhuǎn)差,得出風(fēng)機(jī)輸出功率、功率因數(shù)的表達(dá)式,并推出轉(zhuǎn)差S的表達(dá)式,在給定風(fēng)速的情況下,就可以得到風(fēng)機(jī)在每個(gè)時(shí)刻輸出的有功功率和吸收的無(wú)功功率,并據(jù)此推算出功率因數(shù)。通過(guò)并聯(lián)電容器的實(shí)時(shí)投切,就可以使功率因數(shù)限制在允許范圍內(nèi)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電的隨機(jī)特性建模則與光照強(qiáng)度密切相關(guān)。一般光照強(qiáng)度由Beta分布來(lái)模擬,因此輸出功率也滿足Beta分布。除此外,文獻(xiàn)[10]還給出了單個(gè)光伏電池的數(shù)學(xué)模型,如圖2所示。串聯(lián)的光伏電池?cái)?shù)為n,并聯(lián)模塊數(shù)為m的光伏陣列輸出功率為燃料電池輸出的電能為直流,與配電網(wǎng)連接時(shí)需要通過(guò)逆變器控制轉(zhuǎn)化為交流,它接入配電網(wǎng)的模型如圖3所示。Us是配網(wǎng)側(cè)電壓,通過(guò)逆變器控制參量m,δ來(lái)控制有功功率和無(wú)功功率的輸出,與常規(guī)發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)功率的原理類(lèi)似,在潮流計(jì)算中作PU節(jié)點(diǎn)來(lái)處理。蓄電池是目前最重要的分布式儲(chǔ)能裝置,它接入配電網(wǎng)的模型如圖4所示。蓄電池本身的電流是直流點(diǎn),接入電網(wǎng)需要使用換流器。一般通過(guò)控制相差和逆變器的輸出幅值來(lái)調(diào)節(jié)蓄電池與電網(wǎng)的有功功率和無(wú)功功率的交換。為便于對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行和控制進(jìn)行分析,從系統(tǒng)的觀點(diǎn)而言,需要對(duì)不同發(fā)電原理的分布式電源構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的模型。文獻(xiàn)[11]采用統(tǒng)計(jì)學(xué)的ISing模型建立一種包含大量DG單元的超大型電網(wǎng)數(shù)學(xué)模型方法。但是DG的不確定性及形式容量的多樣性的建模研究成果目前還并不多。
2.2.2計(jì)及DG的潮流計(jì)算電力系統(tǒng)運(yùn)行情況的分析首先要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算。在各種分布式供電模型建立后,則需要開(kāi)始計(jì)算潮流。獨(dú)立性和隨機(jī)性是分布式發(fā)電的主要特性,傳統(tǒng)配電網(wǎng)運(yùn)用的確定性潮流算法已經(jīng)不能反映系統(tǒng)的全面情況,必須采取新的解決方法,本文簡(jiǎn)單闡述如下兩種方法及原理。一是利用負(fù)荷跟蹤控制保證饋線上的潮流不變,這樣就可以延續(xù)傳統(tǒng)的潮流算法。文獻(xiàn)[12]以一個(gè)接有太陽(yáng)能光伏發(fā)電單元和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的配電系統(tǒng)為例,提出一種基于多控制系統(tǒng)的負(fù)荷跟蹤控制方法,通過(guò)協(xié)調(diào)控制柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)和儲(chǔ)能電容器組的輸出量,來(lái)補(bǔ)償光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出變化及負(fù)荷變化,從而使線路上潮流不變。但是由于是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信來(lái)加以控制,故存在通信延遲的缺點(diǎn)。二是新的潮流算法——隨機(jī)潮流。文獻(xiàn)[13]對(duì)接入分布式電源的配電側(cè),通過(guò)采用基于半不量法的隨機(jī)潮流算法,考慮分布式發(fā)電的出力隨機(jī)性,運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)方法處理系統(tǒng)中的隨機(jī)變化因素,給出系統(tǒng)運(yùn)行電壓、支路潮流等概率分布情況,深刻揭示系統(tǒng)運(yùn)行狀況,從而為系統(tǒng)安全運(yùn)行決策、配電網(wǎng)電壓影響提供完整信息。為了求解配電側(cè)的隨機(jī)潮流,文獻(xiàn)分別建立了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)(weibull分布)、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)(Beta分布)以及負(fù)荷系統(tǒng)(正態(tài)分布)的隨機(jī)模型。但它的計(jì)算過(guò)程只考慮了節(jié)點(diǎn)功率的隨機(jī)擾動(dòng),忽略了線路的隨機(jī)停運(yùn)情況。計(jì)算了潮流,就可以研究分布式發(fā)電對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的影響,也就能為分布式發(fā)電并網(wǎng)后對(duì)系統(tǒng)影響的評(píng)估奠定基礎(chǔ)。
2.2.3DG聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的分析方法與控制理論(1)動(dòng)態(tài)仿真分析法能夠直觀且具有強(qiáng)說(shuō)服力地分析分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行特性、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性以及可靠性的必要工具,無(wú)疑是數(shù)字仿真技術(shù)。文獻(xiàn)[14]提出了分布式發(fā)電系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)仿真技術(shù)所帶來(lái)的挑戰(zhàn),主要包括分布式發(fā)電系統(tǒng)的建模、配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變和以往數(shù)值算法分析的受限等。為了解決這些問(wèn)題,從理論上將分布式發(fā)電系統(tǒng)仿真詳細(xì)地分成了分布式發(fā)電建模、分布式發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析、分布式發(fā)電系統(tǒng)暫態(tài)仿真、分布式發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性分析以及分布式發(fā)電系統(tǒng)快速仿真5個(gè)部分。但是當(dāng)前的Matlab/Simulink、Pss/E等軟件都不是專(zhuān)門(mén)針對(duì)分布式發(fā)電系統(tǒng)而開(kāi)發(fā)的,所以并不能很好地解決這些問(wèn)題,需要改進(jìn)和完善的地方還很多。文獻(xiàn)[15]利用仿真方法分析分布式電源接入配電網(wǎng)的電壓暫降問(wèn)題(影響動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量的因素之一)。文中取4母線系統(tǒng),把DG形式分為同步發(fā)電機(jī)形式DG和逆變器形式DG,分別對(duì)其做參與和不參與系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)的情況進(jìn)行算例仿真比較,最后得出結(jié)論。同步形式DG由于功率發(fā)生機(jī)理上的原因,不能有效地抑制電壓暫降,逆變器形式的DG,功率響應(yīng)速度較快,能夠有效地抑制電壓暫降。(2)智能電網(wǎng)[16]在2006年11月4日發(fā)生在歐洲的大停電分析表明,風(fēng)力發(fā)電和其他分布式發(fā)電裝置的基于保護(hù)的投切(而非全系統(tǒng)范圍的協(xié)調(diào)性投切),是加劇大系統(tǒng)崩潰的原因之一。但是如果當(dāng)時(shí)配電網(wǎng)建立的是智能電網(wǎng),并使用來(lái)自廣域的INAS(智能網(wǎng)絡(luò))的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),F(xiàn)SM(快速仿真與模擬軟件)就可從全系統(tǒng)的利益出發(fā),來(lái)協(xié)調(diào)這些INAS的控制功能,則能夠避免類(lèi)似的連鎖效應(yīng)。在上面的案例中,體現(xiàn)了智能電網(wǎng)對(duì)集中和分布式發(fā)電并存的配電網(wǎng)具有很強(qiáng)的支持、協(xié)調(diào)和自愈功能。智能電網(wǎng)是一個(gè)完全自動(dòng)化的供電網(wǎng)絡(luò),其中的每一個(gè)用戶和節(jié)點(diǎn)都得到了實(shí)時(shí)監(jiān)控,能夠保證從發(fā)電廠到用戶端之間的每一點(diǎn)上的電流和信息的雙向流動(dòng)。文獻(xiàn)[17]通過(guò)對(duì)接入混合分布式電源裝置的配電網(wǎng)進(jìn)行分層,各個(gè)層次引入智能化來(lái)進(jìn)行管理和控制。智能電網(wǎng)支持高比重的分布式電源,它通過(guò)協(xié)同的、分布式的控制,以及高級(jí)的自動(dòng)化系統(tǒng)把分布式電源無(wú)縫集成到電網(wǎng)中央并協(xié)調(diào)運(yùn)行,利用分布式電源來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)性能,而在發(fā)生重大系統(tǒng)故障時(shí)可利用它們進(jìn)行局部供電,這樣來(lái)提高系統(tǒng)的整體性、效率性和靈活性。目前,智能電網(wǎng)與分布式能源的兼容能力還有待提高,其相關(guān)的研發(fā)課題也需要深入。除此外,電力電子技術(shù)和繼電保護(hù)的發(fā)展對(duì)分布式發(fā)電接入電網(wǎng)的運(yùn)行和控制也有著重要作用。
3DG對(duì)電力市場(chǎng)的影響
電力市場(chǎng)化帶來(lái)了電力行業(yè)的重大革新,分布式發(fā)電則促進(jìn)了電力行業(yè)的重大技術(shù)革新。兩者共同作用使電力行業(yè)呈現(xiàn)了全新的面貌。電力工業(yè)解除管制和電力市場(chǎng)的興起,促進(jìn)了各種分布式發(fā)電的興起,尤其在全球環(huán)境倍受關(guān)注的今天,用戶對(duì)綠色電力的需求和選擇將會(huì)更有力地促進(jìn)風(fēng)力、太陽(yáng)能等可再生能源的發(fā)展。而分布式發(fā)電的接入將加強(qiáng)電力市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng),給傳統(tǒng)的電網(wǎng)帶來(lái)一定的沖擊,具體表現(xiàn)在:集中式發(fā)電模式被打破,用戶可以選擇不同的電力供應(yīng)商;電價(jià)計(jì)價(jià)模式要發(fā)生改變;用戶側(cè)和管理計(jì)劃變得復(fù)雜。當(dāng)然,DG的接入最重要的是影響電價(jià)。當(dāng)越來(lái)越多的用戶選擇分布式供能方式,必然會(huì)與傳統(tǒng)的電力市場(chǎng)電價(jià)計(jì)算模式產(chǎn)生沖突,從而不可避免地造成用戶自備分布式發(fā)電與供電商之間的經(jīng)濟(jì)利益沖突。文獻(xiàn)[18]結(jié)合電力市場(chǎng)理論中的市場(chǎng)出清電價(jià)(MCP—marketclearingprice)分析用戶自備DG與供電商之間的博弈關(guān)系,提出一種基于MCP的利益分配模式,從而使雙方達(dá)到共贏的目的。但是該方法并沒(méi)有精確分析DG對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)帶來(lái)的沖擊,沒(méi)有對(duì)其設(shè)置合理的罰函數(shù)。文獻(xiàn)[19]考慮分布式發(fā)電參與電能市場(chǎng)時(shí),配網(wǎng)內(nèi)的分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)損的影響,基于此,以優(yōu)化購(gòu)電費(fèi)用最小為目標(biāo)建立了配電公司的購(gòu)電模式,從而得到市場(chǎng)下電價(jià)的合理確定。除電價(jià)外,含有DG的電力市場(chǎng)中配電公司的中長(zhǎng)期購(gòu)電策略,用戶如何選擇最優(yōu)的供電商方案,以及DG參與輔助服務(wù)市場(chǎng)的相關(guān)問(wèn)題還有待下一步的研究。
4DG研究的展望
目前,在全球范圍內(nèi)DG相關(guān)技術(shù)研究的熱潮還在持續(xù)增溫。對(duì)DG研究領(lǐng)域進(jìn)行展望主要的方向有兩個(gè),一是DG裝置本身技術(shù)的發(fā)展與完善以及新型綠色可再生能源發(fā)電裝置的開(kāi)發(fā);二是DG裝置的快速滲透對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)的影響以及交互作用機(jī)理的研究。后一個(gè)研究方向,其交互作用機(jī)理錯(cuò)綜復(fù)雜,需要進(jìn)行多層次、多方面的深入研究。1)針對(duì)分布式能源電力系統(tǒng)的規(guī)劃與運(yùn)行,研究如何確定配電網(wǎng)中不同類(lèi)型DG的安裝地點(diǎn)、安裝容量以及滲透極限,以保證系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和安全性綜合最優(yōu)化;研究分布式能源電力系統(tǒng)的隨機(jī)潮流模型和算法、分布式能源電網(wǎng)的電壓和無(wú)功控制策略,以及改進(jìn)和提高系統(tǒng)承受隨機(jī)電能能力的方法;研究隨機(jī)發(fā)電功率與常規(guī)發(fā)電功率的協(xié)調(diào)控制方法,找到系統(tǒng)的最佳運(yùn)行點(diǎn)。2)針對(duì)各種新型DG裝置提供電能的方式和特點(diǎn),研究含有DG高度滲透系統(tǒng)的建模方法,研發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能等分布式能源能量隨氣象條件變化的規(guī)律,建立含有隨機(jī)能量預(yù)測(cè)的概率模型、電網(wǎng)發(fā)電量預(yù)測(cè)模型、系統(tǒng)的可靠性評(píng)估模型以及經(jīng)濟(jì)性評(píng)估模型。3)針對(duì)含有分布式能源的電力系統(tǒng)的保護(hù)與控制,研究各種運(yùn)行狀況下以及各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下DG對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性以及可靠性的影響,以及相應(yīng)的控制策略;研究DG對(duì)FACTS及控制裝置的影響以及控制策略;研究故障發(fā)生時(shí)含有DG的饋線解列后,由DG維持隔離區(qū)域恢復(fù)供電的控制方法。4)由于DG通常歸不同所有者擁有,其運(yùn)營(yíng)具有較強(qiáng)的獨(dú)立性。因此需要建立能夠?qū)G實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)測(cè)、控制和調(diào)度的新型SCADA體系,研究含有分布式能源的新型電力系統(tǒng)控制中心。5)研究DG與智能電網(wǎng)的兼容性,提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的效率、安全性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性。6)研究DG對(duì)現(xiàn)有電力市場(chǎng)機(jī)制的影響以及投資體制,建立新型的用電和供電管理體系,完善相應(yīng)的電力法規(guī),提高質(zhì)量,降低費(fèi)用。
5結(jié)束語(yǔ)
篇9
關(guān)鍵詞:北斗;射頻解調(diào);數(shù)字基帶處理;定位解算;守時(shí)電路;FPGA;DSP
中圖分類(lèi)號(hào):TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2014)16-3929-04
Abstract: Through the application of power system Beidou satellite navigation and positioning system, urgency and feasibility of timing, etc. are analyzed; proposed Compass multimode timing device uses LSI and modular design, high-speed chip control . RF channel all use chips to build, through the selection, use the MAXIM's MAX2769ETI + chips as the RF chip. Digital baseband mainly done on large-capacity FPGA platforms. Positioning solution processing is done on DSP platform. Punctuality circuit implementation of crystal tame the microcontroller and FPGA to output synchronous time information. Finally, through laboratory tests showed that the device can achieve high timing accuracy.
Key words: Beidou; RF demodulation; digital baseband; positioning solver; punctuality circuits; FPGA; DSP
衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)具有高精度的授時(shí)、定位和測(cè)速能力,能夠提供遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息,在軍事和民用各部門(mén)得到了廣泛的應(yīng)用。利用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息,可以建立標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間尺度,實(shí)現(xiàn)高精度的守時(shí)和時(shí)間同步。近十多年來(lái)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)得到迅速發(fā)展,發(fā)電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、變電站綜自系統(tǒng)、PMU、微機(jī)繼電保護(hù)裝置、故障錄波裝置等的廣泛應(yīng)用都離不開(kāi)時(shí)間記錄和統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)。通過(guò)時(shí)鐘同步技術(shù)為每個(gè)系統(tǒng)發(fā)送的正確時(shí)鐘信號(hào),結(jié)合自動(dòng)化運(yùn)行設(shè)備的實(shí)時(shí)測(cè)量功能,實(shí)現(xiàn)了對(duì)線路故障的檢測(cè)、對(duì)相量和功角動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、提高在電網(wǎng)事故中分析和判斷故障的準(zhǔn)確率,提高了在電網(wǎng)運(yùn)行中控制機(jī)組和電網(wǎng)參數(shù)校驗(yàn)的準(zhǔn)確性[1],北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自主研制的全天候、全時(shí)提供衛(wèi)星導(dǎo)航定位信息的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng),具有授時(shí)、定位、通信三大功能。為構(gòu)建我國(guó)完全自主的衛(wèi)星導(dǎo)航平臺(tái)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2]。
1 北斗在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的迫切性和可行性
電力系統(tǒng)對(duì)時(shí)間同步的需要主要體現(xiàn)在電網(wǎng)故障分析與電網(wǎng)調(diào)度上,直接使用時(shí)間同步裝置的是電力系統(tǒng)各自動(dòng)化設(shè)備。目前我國(guó)的時(shí)間同步裝置大都是基于GPS (Global Positioning System)技術(shù)的,而GPS是由美國(guó)軍方控制的軍民公用系統(tǒng),雖然現(xiàn)在對(duì)全世界開(kāi)放,但是并未承諾我國(guó)可以無(wú)限期免費(fèi)使用,這便存在著重大的安全隱患,一旦GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不能正常工作或者發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)美國(guó)調(diào)整甚至關(guān)閉GPS信號(hào),將給我們帶來(lái)巨大影響[3]。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間端、地面端、和用戶端三部分組成,具有短信報(bào)文通信、精密授時(shí)、精確定位、容納用戶量大四大功能。從1983年“北斗一號(hào)”方案提出,到現(xiàn)在“北斗二號(hào)”的飛速發(fā)展,達(dá)到了定位精度優(yōu)于20m,授時(shí)精度優(yōu)于100ns的先進(jìn)水平。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由我國(guó)獨(dú)立自主研制開(kāi)發(fā),不受他國(guó)的控制和限制,其可用性、可依賴(lài)性和安全性更有保障[4]。北斗衛(wèi)星信號(hào)覆蓋范圍是北緯5°-55°和東經(jīng)70°-140°之間的區(qū)域,包括我國(guó)大陸、臺(tái)灣等島嶼和海域及我國(guó)周邊的部分國(guó)家和地區(qū),在此范圍內(nèi)能夠全天候全天時(shí)地提供高精度定位、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)。北斗衛(wèi)星信號(hào)的服務(wù)范圍已完全覆蓋了我國(guó)電力系統(tǒng)所包含的區(qū)域。此外,由于北斗衛(wèi)星位于赤道上空36000km的靜止軌道,接收機(jī)相對(duì)衛(wèi)星的可工作仰角范圍為10°-75°,遮蔽角小,信號(hào)不易被接收機(jī)附近的高大物體遮蔽,該特點(diǎn)特別適合于我國(guó)一些高山地區(qū)的變電站同步授時(shí),北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于我國(guó)電力系統(tǒng)授時(shí)領(lǐng)域前景廣闊[4]。
2 系統(tǒng)軟硬件實(shí)現(xiàn)
該系統(tǒng)選用高精度授時(shí)型GPS 接收機(jī)/北斗接收機(jī)/外部B碼為基準(zhǔn),提供高可靠性、高冗余度的時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào),并采用智能“學(xué)習(xí)”馴服算法馴服晶振,使守時(shí)電路輸出的時(shí)間同步信號(hào)精密同步在GPS/北斗/外部B碼時(shí)間基準(zhǔn)上,輸出短期和長(zhǎng)期穩(wěn)定度都十分優(yōu)良的高精度同步信號(hào)。采用全模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其輸入、輸出、電源等均可靈活配置,并具有豐富的各類(lèi)模塊及板卡供選擇,對(duì)時(shí)信號(hào)的種類(lèi)和數(shù)量都可根據(jù)需要靈活選擇配置。總體原理框圖如下圖1所示,主要由四個(gè)模塊組成射頻解調(diào)模塊、數(shù)字基帶處理模塊、定位解算模塊和守時(shí)電路模塊。
2.1 射頻解調(diào)模塊
有源天線接收的衛(wèi)星信號(hào)包含有GPS/GLONASS/BD-2(B1)衛(wèi)星信號(hào)。根據(jù)頻率的不同,接收信道對(duì)GPS/GLONASS/BD-2(B1)分別進(jìn)行下變頻,成為所需的中頻信號(hào)。原理框圖如圖2所示。為了降低功耗和縮小體積,射頻通道全部采用芯片搭建,通過(guò)選型,選用了MAXIM公司的MAX2769ETI+芯片作為射頻芯片。
2.2 數(shù)字基帶處理模塊
數(shù)字基帶處理原理框圖如圖3所示,基帶處理單元包括多個(gè)獨(dú)立的接收通道,該系統(tǒng)有36個(gè)衛(wèi)星通道。每一個(gè)通道均可以完成C碼、P碼的捕獲、跟蹤、解擴(kuò)、解調(diào)和測(cè)距功能。其過(guò)程是利用中頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前可視衛(wèi)星信號(hào)的捕獲、跟蹤,并獲取相關(guān)的碼、載波信息,在與衛(wèi)星信號(hào)同步的基礎(chǔ)上輸出導(dǎo)航電文數(shù)據(jù),送給定位解算模塊處理。這部分工作主要在大容量的FPGA (Field-Programmable Gate Array)平臺(tái)上完成。
2.3 定位解算處理模塊
定位解算處理模塊通過(guò)接收來(lái)自基帶處理模塊的觀察量,解析基帶輸出的導(dǎo)航電文,實(shí)現(xiàn)BD-2(B1)、GPS、GLONASS三系統(tǒng)單獨(dú)或任意組合定位和測(cè)速。該部分功能在DSP(Demand-Side Platform)平臺(tái)上完成。采用TI公司的定點(diǎn)型高速DSP芯片TMS320C6416實(shí)現(xiàn),完成復(fù)雜的導(dǎo)航處理任務(wù)。
TMS320C6416是TI公司推出的高性能定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器,工作時(shí)鐘頻率高達(dá)1GHz,運(yùn)算速度高達(dá)8000MIPS,擁有64個(gè)獨(dú)立通道的EDMA控制器,3個(gè)多通道同步緩沖串口McBSP,兩個(gè)擴(kuò)展存儲(chǔ)器接口EMIFA和EMIFB。該DSP的處理能力和速度完全滿足BD-2(B1)、GPS、GLONASS三系統(tǒng)定位解算功能的實(shí)現(xiàn)需求,且外設(shè)資源豐富方便接口設(shè)計(jì),也便于在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行性能升級(jí)和功能擴(kuò)展[5]。
TMS320C6416芯片原理框圖如圖4所示,F(xiàn)PGA 通過(guò)接收的中頻信號(hào)進(jìn)行捕獲跟蹤處理,計(jì)算觀測(cè)量并解析出導(dǎo)航電文同時(shí)傳送給DSP,接下來(lái)DSP提取導(dǎo)航電文中包含的衛(wèi)星號(hào)和時(shí)間信息、估計(jì)可見(jiàn)星,并對(duì)FPGA 進(jìn)行通道配置和時(shí)間設(shè)定,完成定位解算得到接收機(jī)的地理位置信息以及時(shí)間信息等。最后,DSP以NMEA-0183標(biāo)準(zhǔn)格式將定位結(jié)果通過(guò)UART接口輸出。
2.4 守時(shí)電路模塊
為了使晶振信號(hào)與衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)保持高精度同步,根據(jù)高精度同步守時(shí)鐘的產(chǎn)生原理,守時(shí)模塊的原理圖如圖5所示。10MHZ晶振脈沖計(jì)數(shù)器是在衛(wèi)星時(shí)間信號(hào)秒脈沖的范圍內(nèi)對(duì)晶振頻率進(jìn)行計(jì)數(shù);單片機(jī)主要是將晶振時(shí)間信息逐漸的同步到衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)上[6],其中通過(guò)智能“學(xué)習(xí)”馴服算法進(jìn)行修正。
3 系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果
該系統(tǒng)測(cè)試時(shí)數(shù)據(jù)更新率為1Hz,根據(jù)圖6 GPS模式授時(shí)可知應(yīng)用GPS單模式授時(shí)其授時(shí)精度能夠達(dá)到43ns,根據(jù)圖7所示應(yīng)用BD-2(B1)、GPS、GLONASS組合模式進(jìn)行授時(shí)其授時(shí)精度能夠達(dá)到56ns。守時(shí)精度優(yōu)于0.4μs/min,同時(shí)接口具備報(bào)文和1PPS輸出的特性,滿足NMEA-0183格式輸出。其TOD格式記錄如下所示:
$GPRMC,080616,A,,,,,,,270211,,*22
$GPRMC,080617,A,,,,,,,270211,,*2H
$GPRMC,080618,A,,,,,,,270211,,*2B
$GPRMC,080619,A,,,,,,,270211,,*24
$GPRMC,080620,A,,,,,,,270211,,*25
$GPRMC,080621,A,,,,,,,270211,,*2E
4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)上述測(cè)試結(jié)果可以看出在電力系統(tǒng)中應(yīng)用北斗多模授時(shí)設(shè)備不僅可以滿足電力系統(tǒng)對(duì)時(shí)間同步的更高要求,而且其輸入、輸出、電源等均可靈活配置,并具有豐富的各類(lèi)模塊及板卡供選擇,對(duì)時(shí)信號(hào)的種類(lèi)和數(shù)量都可根據(jù)需要靈活選擇配置。最重要的是對(duì)于國(guó)家安全和國(guó)計(jì)民生提供了保障,使我國(guó)在以后的各方面發(fā)展不再受限于美國(guó)的GPS。
參考文獻(xiàn):
[1] 王筍.電力系統(tǒng)時(shí)鐘同步技術(shù)分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品(工業(yè)技術(shù)),2013,11:125-126.
[2] 周渭,王海.時(shí)頻測(cè)控技術(shù)的發(fā)展[J].時(shí)間頻率學(xué)報(bào),2003,26.2:87-95.
[3] 姚利紅.基于FPGA的電力系統(tǒng)GPS/北斗時(shí)間同步裝置[D].濟(jì)南: 山東大學(xué),2013.
[4] 姚李孝,張道杰,楊曉萍,等.北斗衛(wèi)星在電力系統(tǒng)授時(shí)中的應(yīng)用研究[J].數(shù)字通信世界,2011(6).
[5] 王靜,張波,張彥仲,等.基于DSP的GPS/Galileo組合接收機(jī)定位解算設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2012,48(S2):132-136.
[6] 燕燕,王清理,陸榮,等.基于預(yù)測(cè)的馴服守時(shí)算法[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2010,31(22):4748-4751.