刘健面向可靠性配电网规划

1、面向供电可靠性面向供电可靠性的配电网规划的配电网规划刘刘 健健教授、博士生导师、博士、教授、博士生导师、博士、 Senior Member, IEEE百千万人才工程国家级人选、国务院政府特殊津贴专家百千万人才工程国家级人选、国务院政府特殊津贴专家陕西电力科学研究院总工程师陕西电力科学研究院总工程师主主 要要 内内 容容 影响配电网供电可靠性的因素影响配电网供电可靠性的因素 提升可靠性的网架规划途径提升可靠性的网架规划途径 配电网故障处理手段配电网故障处理手段 配电网继电保护规划配电网继电保护规划 配电网继电保护规划实例配电网继电保护规划实例影响配电网供电可靠性的因素影响配电网供电可靠性的因素限

2、电因素的计划停电：限电因素的计划停电：70%故障（含外力破坏）：故障（含外力破坏）：约约30%提升可靠性的网架规划途径提升可靠性的网架规划途径加强变电站间的联络加强变电站间的联络合理安排分段合理安排分段避免无效联络避免无效联络多供电途径供电多供电途径供电分分 段段 辐射状：辐射状： 避免下游故障造成上游停电避免下游故障造成上游停电 Max N F N LNF分分 段段 辐射状：辐射状： 既要避免下游故障造成上游停电，既要避免下游故障造成上游停电， 也要避免上游故障造成下游停电也要避免上游故障造成下游停电 Max N1 F2+ N2 F1 N1 L2 +N2 L1 N1、F1N2、F2联联 络络

3、abcabcabc配电网故障处理手段配电网故障处理手段集中智能：集中智能： 配电自动化配电自动化分布智能：分布智能： 自动化开关、面保护自动化开关、面保护本地智能：本地智能： 继电保护、自动重合闸、备自投继电保护、自动重合闸、备自投可靠性规划原则可靠性规划原则将可靠性指标作为资源充分利用将可靠性指标作为资源充分利用法国配电自动化的启示根据可靠性要求差异化规划：根据可靠性要求差异化规划： 充分发挥继电保护和自动装置的作用充分发挥继电保护和自动装置的作用 故障率高的长分支可配置分布智能故障率高的长分支可配置分布智能 集中智能配电终端差异化设计集中智能配电终端差异化设计馈线上配电终端的数量馈线上配电

4、终端的数量 参照：参照：配电自动化规划设计技术导则配电自动化规划设计技术导则（Q/GWD 11184-2014） 或参照：或参照：配电网继电保护与故障处理配电网继电保护与故障处理（中国电力出版社，（中国电力出版社，2014年）年）配电网继电保护规划配电网继电保护规划 对于供电半径较长、沿线短路电流差异明显，对于供电半径较长、沿线短路电流差异明显，具备三段式过流保护配合条件的馈线，可在适当具备三段式过流保护配合条件的馈线，可在适当位置配置若干级三段式过流保护，并与变电站出位置配置若干级三段式过流保护，并与变电站出线断路器的三段式过流保护配合。线断路器的三段式过流保护配合。 多级三段式过流保护所需

5、的最小间距多级三段式过流保护所需的最小间距，参考，参考配电网继电保护与故障处理配电网继电保护与故障处理（中国电力出版（中国电力出版社，社，2014年）年） 对于供电半径短、沿线短路电流差异不大的对于供电半径短、沿线短路电流差异不大的馈线，仍可实现多级保护配合：馈线，仍可实现多级保护配合： 1）变电站出线断路器改为延时速断保护，馈线）变电站出线断路器改为延时速断保护，馈线上可实现多级延时级差配合，（级差上可实现多级延时级差配合，（级差0.250.35s ）：）： 故障率较高、维修时间长的分支线配置断路器故障率较高、维修时间长的分支线配置断路器和快速电流保护，与变电站出线断路器实现级差和快速电流保

6、护，与变电站出线断路器实现级差配合：配合： 分支线故障后快速切除不影响馈线其余部分正分支线故障后快速切除不影响馈线其余部分正常供电，可使故障停电户时数大为减少。常供电，可使故障停电户时数大为减少。 2）变电站出线断路器必须采用瞬时速断保护时，）变电站出线断路器必须采用瞬时速断保护时，因其不能保护线路全长，下游部分仍具备多级延因其不能保护线路全长，下游部分仍具备多级延时级差配合条件：一般可使大部分用户收益。时级差配合条件：一般可使大部分用户收益。不必追求完美不必追求完美 对于在主干线上配置了多级三段式过流保护对于在主干线上配置了多级三段式过流保护配合的配电线路，当短路电流水平较低且变压器配合的配

7、电线路，当短路电流水平较低且变压器抗短路能力较强时，可将其抗短路能力较强时，可将其I段和段和II段的延时时间段的延时时间均增加均增加 T，并在具备配合条件且故障率高、故障，并在具备配合条件且故障率高、故障修复时间长的分支线、次分支线（或用户线路）修复时间长的分支线、次分支线（或用户线路）配置断路器和配置断路器和快速快速电流保护。电流保护。 继电保护动作后，经继电保护动作后，经GPRS上传信息至配电上传信息至配电自动化主站。（自动化主站。（“动作型终端动作型终端”）配电网继电保护配置实例配电网继电保护配置实例实例实例-1（农网）（农网） 在主干线在主干线W1和和W2配置配置3段式过流保护，段式过

8、流保护，由于由于该农网短路电该农网短路电流水平较低且变压器抗短路能力较强，可将其流水平较低且变压器抗短路能力较强，可将其I段和段和II段的延段的延时时间均增加时时间均增加 T，在其分支线，在其分支线V1、V2、V3处配置断路器，动处配置断路器，动作时间设置为作时间设置为0s，与主干线断路器，与主干线断路器W1、W2通过一个延时时间通过一个延时时间级差实现保护配合。级差实现保护配合。同时配备自动重合闸控制。同时配备自动重合闸控制。实例实例-1（实施效果）（实施效果）馈线配置继电保护与重合闸控制前：馈线配置继电保护与重合闸控制前：99.846%馈线配置继电保护后：馈线配置继电保护后：99.868%

9、馈线配置继电保护与重合闸控制后：馈线配置继电保护与重合闸控制后：99.937%故障率f=0.15次/km年，故障修复时间T=6h/次实例实例-2（城网）（城网） 变电站出线断路器变电站出线断路器S必须装设瞬时电流速断保必须装设瞬时电流速断保护。在具备配合条件的分护。在具备配合条件的分支线路和次分支线路配置支线路和次分支线路配置继电保护装置实现三级级继电保护装置实现三级级差保护配合差保护配合，即：，即：S、W1/、V1、V2，同时配置自动重同时配置自动重合闸控制。合闸控制。实例实例-2（实施效果）（实施效果）馈线配置继电保护与重馈线配置继电保护与重合闸控制前：合闸控制前：99.975%馈线配置继电保护后：馈线配置继电