摘要:随着农业的不断发展以农村建设的不断加快,城乡之间的配电自动化水平差距不断地显现出来。提高农村配电自动化水平已经成为了我国一个重要的社会问题和民生问题。现结合近几年所参与的配电自动化试点项目的工程实践以及部分地区配网自动化整体规划,从实用化的角度对配电自动化技术进行分析,以供参考。
关键词:配电自动化;建设;农网
1配网自动化的提出
配网自动化是利用现代电子技术、计算机、通信技术、软件技术及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、电网结构数据进行信息集成,构成完整的区域自动化系统。其中运行及控制部分功能的自动化由配电自动化系统(DAS)实现,又可分为SCADA系统、电压/无功控制、保护的协调治理及控制、馈线控制、故障处理(故障检测、定位、隔离后故障区供电)、自动抄表和负荷治理等。配电自动化系统称为DMS/DA系统,其中DMS是配电治理系统。DMS其实涵盖了电力MIS、电力调度、变电站综合自动化、出线治理、负荷治理、供用电治理等供、配、用电多个环节,是一个包含多学科技术的综合性大系统。20世纪90年代,随着计算机技术的飞速发展,微处理芯片的集成度和处理功能大大提高,计算机通信技术的发展及分布式实时网络系统结构的引入,给配电系统的控制、治理、通信提供了良好的界面。按照微机局域网的思想,将电网中所有的智能化装置(IED)以最优的结构连接起来,组成一个无论在电网结构还是在保护、控制、治理和运行等方面均能适应电网建设需要的综合自动化系统成为可能,并逐步开始进入实用阶段。
2 技术原则和目标
农网配电自动化系统的建设应遵循“稳定性、实用性、先进性和经济性相结合”的基本原则,将“根据现有设备情况选择技术方案,根据负荷重要性确定功能需求,因地制宜,差异化设计”作为指导思想,以建设“坚强、智能、可靠、灵活”的中压配电网络为最终目标。稳定性:需要兼顾考虑系统和设备两个方面的稳定和可靠。因此要保证系统的结构简单,同时对于故障处理原则应考虑在各种运行状态下故障处理的可靠性。实用性:要求解决方案要因地制宜、因网制宜,根据各单位的特点选择最适合、最能见效的自动化解决方案优先实施。自动化系统必须综合规划,统筹考虑各方案的特点,可以分步、分期实施,逐步升级。先进性:指系统设计理念的先进性,系统规划有前瞻性,使用稳定有效的先进技术设备,但不应该理解为就是使用最新的技术和设备。
3农网配电系统自动化建设的技术分析
智能化配电台区以“六化”(网络化、信息化、自动化、互动化、远程费控化、程序控制化)为特征,通过远程负荷控制智能终端实现配电台区供、用电信息采集和综合监测控制管理,对配电台区运行状况、负荷大小等进行实时在线监测控制,并根据有序用电程序和客户预付费电量控制系统,实现用电客户远程费控。智能配网和台区建设的核心是配电变压器及低压用户的远程集抄系统建设,因此,农网升级改造在积极应用新工艺、新技术和新设备的同时,要高度重视用电信息采集系统建设,提升电能表计终端在线率和抄表成功率,加强三相负荷不平衡分析和配变负载率、功率因数分析;建立线损实施管控模型,让线损管理山事后分析向事前控制转变,真正发挥农网智能化优势,提高供电企业管理效率和运营效益。
3.1 通信自动化在农网配电网中的建设
通信自动化,是农网配电系统自动化的难点与重点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆农村配电网规模比较庞大、网架结构复杂、覆盖面广阔,对应的终端设备数量大而且分散,然而,每台终端传送的信息量却是相对较小,对实时的要求相对调度实时监控系统要低。根据农村地区地理环境、线路状况的实际情况,可以有针对性地选择合适的通信方案,比如,光纤、公共通信网、无线专网、电力载波、有线电缆等;也可以选用McWiLL V5无线专网,作为需要接入的DTU,FTU,TTU等自动化终端设备的通信方式。McWiLL通信传输模块通过RJ45网口、RS232等接口和FTU等进行连接,DTU的数据通过McWiLL终端传输模块传送到无线专网基站。单基站可以同时最多支持130路的并发,提供15M的带宽。
3.2线路自动化在农网配电线路中的应用
(1)馈电线路的故障检测、定位与故障隔离,包括架空、电缆线路的配网自动化和开闭所的故障处理。故障检测与故障定位功能应实现故障监测与识别、故障自动定位、故障区段自动隔离、配电网络优化重构、故障模拟、配网拓扑校验等功能。对于分支线路发生的故障,采用就地故障处理,在故障发生时立即将故障隔离,不影响其它线路的正常供电;对于主干线路故障则采用主站系统参与的集中式故障处理方案。(2)配电自动化终端是配网自动化系统的重要组成部分,是配网自动化系统的基础层。配网自动化系统的实时数据,DA故障自动处理的判据、开关设备的运行工况等数据都来源于配电终端,故障隔离、负荷转移、恢复非故障区段的供电,对馈线上开关的分合操作都是通过配电终端去执行,配电终端工作的可靠性、实时性直接影响整个配电自动化系统的可靠性和实时性。配电自动化终端应由后备蓄电池电源、数据处理器模块、数据采集模块和机箱组成。集成网络口、串行口,应具有强大的数据处理能力。
3.3 农网配电系统自动化建设中的电能质量优化
(1)无功补偿。县域电网无功优化系统整体思路为高压网以变电站集中补偿为重点,中压网以l 0kV线路补偿和配电变压器低压侧集中补偿为重点,低压网及以下以用户侧分散补偿为重点。(2)电能调节与谐波治理。低压系统大多数采用无源滤波方式,无源滤波的主要结构是用电抗器与电容器串联起来,组成LC串联回路,并联于系统中,该回路的谐振频率设定在需要滤除的谐波频率上,达到滤除谐波的目的。由于在低压线路中采用了三相四线制接线方式,存在很多的单相负载,因此,配电变压器的三相不平衡运行是不可避免的。使用由控制器、复合开关、电容器组成的三相不平衡调节及无功补偿装置,解决配电系统无功补偿和三相不平衡的问题,基本原理是在三相系统中,跨接在相线与相线之间的电容或电感元件具有转移相问有功功率的作用。相间电容和相地电容分别为三角形连接和星型连接,分别跨接在二相之间将一相的有功转移到另一相无功得到补偿,既进行了无功补偿,又解决了三相不平衡的问题。
结束语:
在新农村建设及城镇化快速推进的背景下,我国农村社会经济得到了长足的发展,农村的现代化水平不断提高,农民的生活质量也得到了很大的提升。现在,农村的电力需求增长迅速。原有的农村电网由于设备陈旧、老化等种种原因,已经不能有效供应新时期农村对电力的所需,因此,需要对原有的农村电网进行升级改造,加快农网配电系统自动化建设,以提升农村电网的建设水平与服务民生的能力。
参考文献:
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论文作者:蒋宇翔
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/20
标签:系统论文; 故障论文; 农网论文; 终端论文; 自动化系统论文; 电网论文; 农村论文; 《电力设备》2017年第25期论文;