10kV配网自动化的发展前景论文_王亚庆

10kV配网自动化的发展前景论文_王亚庆

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摘 要:配网自动化是电力系统不可或缺的重要组成部分,更是促进电力系统稳定运行的重要保障。文章通过对某10KV配电自动化方案来,对配网自动化发展的意义和配网自动化技术的发展趋势进行了探讨,旨在进一步实现配电系统的智能化、现代化和信息化的发展。

关键词:配网自动化;方案;意义;发展趋势

1某10KV配电自动化方案探讨

某10kV配电线路以架空线路为主,现有开关设备自动化程度低,不能快速检测故障区段,无法自动隔离故障并恢复非故障区域的供电。这一问题制约着供电可靠性的进一步提高。因此,有必要对配电设备进行优化,实现配电自动化。

1.1系统模式的选择

本方案配电自动化系统的建设定位在馈线自动化系统。针对架空线路的馈线自动化系统主要有电压型系统和电流型系统两种模式。此次选择的是不配备计算机系统和通信系统的电压型系统。其主要原因是:这种模式简单、实用、投资少、见效快,能够有效提高线路供电可靠性,缩短故障查找时间;并且馈线远方终端(FTU)预留了通信接口,为今后的功能扩展做好了准备。

1.2系统的基本构成和工作原理

该站选用的电压型馈线自动化系统主要包括以下设备:柱上真空自动配电开关(PVS)、油浸式电源变压器和一体型FTU。以上设备均安装在柱上,配合使用。系统的基本工作原理是基于电压一延时方式。

对于馈线分段点位置的自动开关,在正常工作时状态为常闭。当线路因停电或故障而失压时,所有开关自动打开。在变电站馈线断路器第1次重合闸后,各自动开关感受到一侧有电压后根据延时设置逐级投人,直至投到故障段后变电站内断路器再次跳闸,故障区段两侧的自动开关因感受到故障电压而锁扣。当站内断路器再次重合闸后,非故障区段逐段恢复供电,故障区段由于自动开关锁扣而被隔离。对于环网联络点位置的自动开关,在正常工作时感受到两侧有电压时状态为常开,当一侧电源失压时,该联络开关开始计时进行故障确认,延时时间整定值为故障侧线路完成对故障的确定并锁扣时间。延时结束后,联络开关投入,后备电源向故障线路的后端非故障区段恢复供电。分段点位置和环网联络点位置的开关、FTU、电源变压器设备完全相同,其功能的转换可以通过FTU底部的切换开关来调整。

1.3方案的实施

我们在配电网中选择了4条架空线路实施自动化改造工程,这4条线路长度都偏长,加上支线则更长,有的超过10km,因此有必要装设分段开关。部分线路线径偏小、负荷偏重,特别是A站F19为120mm2裸导线、B站F15线主线末端为95mm2裸导线,无法满足环网负荷转供的需要,本次工程将其改造为185mm2导线。由于支线较多,本次仅将部分重要支线开关更换为自动开关。其他负荷较轻或非重要用户的支线上的开关此次未改造,这些支线发生故障时若开关能正确动作,则自行切除故障;反之,则通过自动开关动作后将引起其所连接的一段主线停电。

目前变电站内10kV馈线断路器并未投入重合闸功能。由于电压型开关设备必须与站内断路器二次重合闸方式配合进行故障隔离及恢复非故障区间的供电,所以断路器的运行方式必须重新设置。

自动开关的位置和数量应根据线路长度、负荷状况等因素综合考虑设计。根据接线情况,我们对本次4条线路共设置了23套自动开关。分段点开关的时间设置应遵循整条线路尽量缩短停电时间的原则;环网联络点的时间设置应遵循保证事故区段被锁扣确认后,联络电源才能投人的原则。时间的设定要留有一定裕度,避免联络电源误投而扩大事故。

环网线路情况与此相似,不再详述。通过上述方案的实施,与变电站内断路器二次重合闸方式配合,各自动开关可以完成配电线路故障定位、自动隔离故障并恢复非故障区域的供电等功能。应当注意的是:架空线路的故障中,瞬时性故障所占的比例较高,通过重合闸可以减少停电时间;即使是永久故障,为了确定故障点所多做的一次重合闸引起的短路电流对导线所造成的短时冲击也是可以承受的。

因此,在以架空线路为主的配电网中采用电压型馈线自动化系统是较为合适的。但是,对于地下电缆,其故障绝大多数属于永久性故障,而电缆的过载能力较小,重合闸必然会对线路造成冲击,可能使故障进一步扩大。

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2使用配网自动化发展意义

一般而言,配网自动化技术能强有力地支持配电系统安全,经济、高效运行,主要表现在以下两个方面。

2.1扩大电力系统的监控范围,促进有效管理

在配网自动化技术诞生之前,电力系统自动化的运行管理和监视控制只是限于发电站和变电厂围墙内的一些设备,也就是说,调度员只能注意到围墙内的一些设备以及运行数据。如果出了围墙,那些需要实际用电的电力用户之间的系统设备实际运行情况,调度员则无法知晓。但是在采用配电网自动化技术之后,调度员的眼光就可以延伸至围墙外的用户,延伸至城市的每一个角落,从而随时了解电力系统发电、输电、配电和用电等每个环节的实际运行情况,这可以进一步提高电力系统的运行管理效率,方便及时处理各种突发事件,保障对电力网的有序管理。

2.2实现配电网现代化的运行管理

使用配电网自动化技术可以完成这些工作:自动采集开关、配变等运行实际数据,实时监控配电设备的实际运行状况;远程控制开关运行,从而减少现场工作,不断提高工作效率;通过准确对应配网运行图和实际地理位置,从而快速找到分散在城市各个角落的配电设备的具体位置以及各种实际运行数据,以便及时进行事故抢修;实现事故报警,及时提供系统分析数据。

3 配网自动化技术的发展趋势

3.1 配网自动化的综合型受控端

这种受控端是以SCADA系统为基础,对电网信息进行专业化采集,此外,还可以对所收集达到的数据信号进行综合处理,通过提高性能来限制受控端的数量,在一定程度上优化了系统的配置,使内部规模得到简化。这种受控端可以将多种功能有效集合于一体,同时实现检测、管理和控制等多项功能,并将这些数据信息通过通信技术实时地传输给主控方,为主控方的进一步决策提供参考依据。

3.2 定制电力技术

定制电力技术是在电压稳定器、频率检测器、快速无功补偿器等设备相互配合的基础上有效实施的,对于中低压配网来说具有非常重要的现实意义,不但可以消除谐波,还可以有效地防止电压闪变。当系统内的电力负荷出现瞬间变化的现象时,该技术可以准确地发现故障区域,并及时做出有效处理,避免事故的扩大化。

3.3 新型FA系统

FA系统主要是通过分布式电源,为不同的负荷提供便捷式电源,减少由于线路传输而产生的不必要能耗,以此来保证能源的有效利用。但现阶段新型FA系统运用的过程中,仍存在一定的困难,如分布式电源的位置难以确定,配网运行方式多变等问题,在今后的技术革新过程中,需要对这类问题提高重视,以满足该系统的应用条件。

4结束语

随着电力市场需求的不断提高,供电企业也需要随之改变,那么对应的配网自动化技术就为供电企业带来了改变的希望,将配网自动化进行合理使用,将会使得供电公司的服务质量随着市场的需要而不断提升,始终保持着供电公司处于发展的势头,维持这个状态就需要配网自动化也能够随之不断提升与发展。

参考文献

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[5]崔鹏.浅析配网自动化技术[J].科技与企业,2014(12):132-132.

论文作者:王亚庆

论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期

论文发表时间:2019/9/29

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