摘 要:随着通信技术和计算机技术的不断发展与普及,自动化技术在社会生活的许多方面都得到了广泛运用,成为当今世界发展的潮流。供配电自动化控制系统主要是指硬件设施与软件系统相结合的一种控制系统,具备监测与控制功能,其在实际应用中能够优化供配电系统,加强人员对供电系统的控制,有效节省人力资源,推动电力系统的智能化与自动化发展。本文就对供配电自动化控制系统的应用进行分析和探讨。。
关键词:供配电;自动化控制系统;应用
1供配电系统
1.1供配电系统的含义
供配电系统大致由变电所、高压输电线路、分变电所、低压配电线路及用电设备终端等一系列电能传输及使用过程组成。
1.2供配电系统的原则
确定供配电系统的一般原则是:供电可靠性、操作的方便、运行安全灵活性、经济合理性、发展的可能性。
1.2.1供配电系统供电的可靠性
供配电系统供电的可靠性是供配电系统不间断连续的输出电流。在社会经济发展迅速的今天,不仅是工业生产,人们的日常生活也开始离不开电。而且现在已经发展成为每时每刻都在用电。这就需要供配电系统要不间断连续的供电。
1.2.2供配电系统操作方便、运行灵活性
供配电系统的连接线应保证在对居民或工业用电输送正常的情况下,若发生事故时检修的方便。因此,在对供配电系统设计时应简化程序和线路的排布。
1.2.3供配电系统的经济合理性
在确保供配电系统能够安全运行的情况下,供配电系统在设计上应保证其线路清晰简单,减少其投资费用。为国家节省资源。
1.2.4供配电系统发展的可能性
在国民经济发展迅速的今天,人们的日常生活和工业生产都来不开用电。家里的家用电器,出行的交通,工作中运用的计算机和工业生产中所用到的机器都需要用电,在未来的发展道路中,供配电系统也是人们生活中必不可少的。所以供配电系统有很长远的发展道路。
2供配电系统自动化控制技术的作用原理
供配电系统在自动化控制实践应用过程中被划分为四个方面,及用户、馈线、变电站以及管理。由于供配电系统自动化控制的线路设置复杂,这就要求人员要从用户需求的角度出发。为此,供配电系统自动化控制技术的作用原理可从两方面进行分析研究,一方面,自动化控制变电站的监测和运行是通过自动装置以及计算机来实现控制,这就在很大程度上节省了人力资源的应用成本。当将获取的信号数字化后,计算机就能对信号进行处理和再传输,从而简化了人工的操作步骤。这是改良传统变电站设备运行方式的同时,使变电站的监控更为精确。另一方面,供配电系统的自动化控制管理,是利用计算机将采集到的信息一级一级管理起来的。值得注意的是,供配电系统对自动化控制技术的要求极高,为此,相关研究人员应不断更新现有控制技术,以满足市场环境对其的需求。
3供配电自动化控制系统的应用
3.1应用需求与调试
许多中型工厂多选用6-10kV的电源进线电压,这样可以借助供配电自动化系统来有效监管工厂的供配电,实现以下目标:
①利用综合保护器来保护系统,并运用数据通讯接口来下载和传输数据;
②远程调节和操作工厂设备,实时监控和管理所有电压等级下的进线及设备,遥控管理馈线开关的拉出与推进等;
③统一管理智能配电装置,如无功补偿器和UPS不间断电源,借助专门接口来传输数据;
④实时通讯在线监测装置,如气温气压监测和变压器油温监测等,便于数据的管理。通常安装完所有的设备之后,需要调试软硬件,如果在调试时功率因数具有频繁的报警信号,这是可以借助软件功率因数补偿器来进行有效分析,例如将这些信息作为开关的信号,一旦信号传输过来则系统会自动发出警报。当然利用该系统来扫描设备时,扫描的时间很短,因此不会出现延时报警信号的问题,可以确保系统的安全稳定。
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3.2配网自动化的应用构架
配网自动化系统及架构一般由下列子系统构成:变配电主站、配电分(子)站(常设在各生产车间或工段)、终端配电设备(馈线终端设备FTU、配变终端设备TTU、开闭所终端设备DTU等)和通信网络。
3.2.1变配电主站
变配电站是工业企业配网自动化系统核心层和主导控制区,主要功能是各相应电压等级的变配电、电力调度、与各子站通信、联络及监测和控制。通过网络信息及计算机操控,整体上对各个配网之间以及各个终端正配电设备的状态和连接上的关系进行监控。
3.2.2配电分(子)站
配电分(子)站主要功能是层上起下作用,接收变配电室(站)各指令,收集各终端配电设备信息,及时监测和控制该站配电设备、网络通讯服务器和计算机处理器,通过通讯服务器、计算机处理机和现场终端的相关装置进行通信,并实时的进行数据交换和处理。
3.2.3终端配电设备
①馈线终端设备
FTU是装设在馈线开关旁的开关(如断路器、负荷开关、分段开关等)的监控装置,主要监控开关开闭状态,通过终端处理器反馈信息至配电分(子)站。
②配变终端设备
TTU主要是用于对配电变压器的信息采集、监测和操作控制,并将采集的信息传送到配网主站或其他的智能装置,提供配电系统运行控制及管理所需的数据。配网主站通过通信系统定时读取TTU测量值及历史记录,及时发现变压器过负荷及故障报警等运行问题,根据记录数据,统计分析实时变配电情况,配变终端设备温度变化情况、故障报警记录以及负荷特性等,并为负荷预测、配电网规划及事故分析提供基础数据,以便主站通信联络和实时监测和操控。
③开闭所终端设备
DTU一般安装在常规的开闭所(站)、环网柜、小型变配电站、箱式变电站等处,完成对各类开关设备的位置通讯信号、电压信号、电流信号、有功功率、无功功率、功率因数等数据的采集与计算,对开关进行分合闸操作,实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电进行自动化控制和集中管理。
3.2.4通信网络
配网自动化系统中通信的网络能实现配网自动化系统的主站和终端之间的通信,其涉及供配电技术、自动化技术、通信网络技术等,具有信息化、自动化、互动化特点,从而提升工业企业供配电的管理水平,配网自动化通信网络的形成,包括网管平台、配电主站、公网接入服务器、骨干通信网、配电通信网以及若干终端能实现互通信息并进行测量、计算和处理,其中网管平台与配电通信网连接,配电主站通过光纤骨干通信网以及公网接入服务器与配电通信网连接,配电通信网与若干终端连接,形成环形网络通讯模式。这样,不仅能实现就地信息化管理和操控,还可以进行远程可视化故障诊断和可控操作,也便于操作人员属地化操控和管理。
4未来电力供配电系统在自动化控制中的发展方向
4.1应用载波通信技术
现阶段,用于电力供配电系统自动化控制最多的通信技术是光纤,其具有保证系统运行稳定性、传输速率较高的特点。但就日后电力系统对电力供配电系统自动化控制的可持续化需求方向来讲,光纤使用的成本较高,并不利于大规模、全范围的使用。为此,相关建设人员应加大新兴科学技术的研究,例如,载波通信技术,其除了与光纤具备同样的自动化控制功能外,应用可靠性还较高且信号传输速率更快。在未来,电力配电系统建设人员应采用该技术进行电力系统自动化控制的规划与实践,从而使电力供配电系统朝着更为经济性合理性的方向向前发展。
4.2电力系统建设更趋集成化和综合化
要想使电力供配电自动自动化的实现既提升经济效益还要满足经济性规划设计原则,信息集成和系统功能的综合化是必不可少的。具体来说,自动化控制系统建设人员要将系统内部涉及的数据与功能进行综合化与集成化设计规划,以满足经济性系统应用对各项功能统一的需求。
5结语
供配电系统的自动化是电力系统未来的发展核心,其通过计算机技术和通信技术的广泛应用,对研发创新能力的要求越来越高。供配电自动化控制系统的应用,可以构建系统完整的电力系统,有效显示和处理供配电中出现的故障,降低工作人员的劳动强度,保证操作安全系数的提高,实现企业最大化的经济效益。因此我国需要加大自动化技术的研发力度,加强电力系统的自动化进程,促进电力行业的可持续发展。
参考文献
[1]刘俊龙.供配电自动化控制系统应用分析[J].能源与节能,2015.
[2]邢峰,刘秀林.电力供配电系统自动化控制发展趋势分析[J].科技创新与应用,2016.
论文作者:杨磊
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/18
标签:供配电论文; 系统论文; 终端论文; 自动化控制论文; 终端设备论文; 信号论文; 通信网论文; 《电力设备管理》2017年第5期论文;