智能配電網(wǎng)中包含了大量分布在配電網(wǎng)饋線重要位置上的智能線路開關(guān)。這些智能開關(guān)將支持配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“自愈”功能。同時(shí),它也支持饋線終端實(shí)現(xiàn)滿足分布式發(fā)電與負(fù)荷平衡需求的zui優(yōu)網(wǎng)架重構(gòu)。智能開關(guān)具有如下主要特征:
1、 具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信系統(tǒng),用于支持遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)獲取功能。出于遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)獲取的目的,智能線路開關(guān)將支持信號(hào)傳回配電控制中心。該開關(guān)也支持與其他智能設(shè)備(如其他智能開關(guān)、開關(guān)電容器、分布式電源等)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。該功能使得線路開關(guān)可以***支持分布式、多代理、自治式的對(duì)等控制。隨著智能分布式控制的逐漸成熟,我們期待自治式、分散式控制不僅僅用于自動(dòng)存儲(chǔ),而且還能用于電壓/無(wú)功優(yōu)化、DERs協(xié)調(diào)控制。其中,魯棒性好、可靠性高的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的必要條件。
2、 每個(gè)智能線路開關(guān)***包含一個(gè)獨(dú)立的本地控制器,以獲取本地?cái)?shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)。
3、 智能線路開關(guān)和相關(guān)的控制器***支持“雙向”操作,可檢測(cè)潮流流向,并根據(jù)潮流流向進(jìn)行響應(yīng):當(dāng)潮流流向變電站時(shí),它***有相應(yīng)的時(shí)間配合曲線(Time coordination curve, TCC),而當(dāng)潮流流向相反時(shí),***有另一個(gè)對(duì)應(yīng)的TCC。對(duì)于配電網(wǎng)饋線的重構(gòu)(在智能配電系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生)以及可能出現(xiàn)潮流逆流的配電網(wǎng)(例如含高滲透率DERs)中,雙向操作能力非常必要。
4、同時(shí)支持單向操作(只對(duì)需要跳閘相跳閘)和三線操作(三相同時(shí)跳閘)。貴州高低壓配電設(shè)備告訴你單向重合器只把故障相線路斷開,避免中斷非故障相的電力供應(yīng)。如果分布式發(fā)電設(shè)備在智能線路開關(guān)的下游(遠(yuǎn)離變電站),其單相跳閘的功能將被禁用,以避免對(duì)發(fā)電機(jī)造成損害。
預(yù)計(jì)到2030年將會(huì)有25%的配網(wǎng)饋線會(huì)加裝智能線路開關(guān)。目前,部分智能線路開關(guān)技術(shù)已經(jīng)得到應(yīng)用。這些技術(shù)使得配電網(wǎng)具有自愈性。下圖就是S&C電力公司開發(fā)的智能線路開關(guān)“Intellirupter”。
“Intellirupter”采用了新的技術(shù)——脈沖閉合,使得智能開關(guān)能在重合前判斷出線路故障類型。傳統(tǒng)的重合器在故障發(fā)生時(shí)就會(huì)跳閘、重合,此時(shí)位于開關(guān)上游的電力設(shè)備可能受到高能故障電流的影響。應(yīng)用脈沖閉合技術(shù)后,如果饋線發(fā)生故障,快速控制電路將捕捉到這一電流階躍并在電流還沒(méi)達(dá)到破壞性程度的情況下重新跳開這一相。脈沖閉合消除了故障電流對(duì)開關(guān)上游電力設(shè)備的潛在危害,減小了將開關(guān)合在故障相時(shí)的電壓下降問(wèn)題。
另一個(gè)非常有前景的智能開關(guān)技術(shù)是“退出”式重合器,如下圖所示。
“退出”式重合器適用于易遭受瞬時(shí)故障的橫向電路。這種重合器在斷開電路后會(huì)重合,而不是讓熔斷器直接熔斷,因此可避免長(zhǎng)時(shí)間停電。
張經(jīng)理
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