摘要:随着我国电网建设步伐的加快,对配电自动化系统综合性能也提出更高的要求。然而国内部分地区在系统建设中,仍存在较多不合理的规划设计现状,如密集光纤通道的架设、遥测与遥信等终端的配置,完全脱离主站能力而单独设计,制约配电自动化性能优势的发挥,要求做好规划设计工作。文章将从供电可靠性角度出发,对配电自动化系统规划中的供电区域设置、关键技术应用以及差异化规划原则的引入进行探析。
关键词:配电自动化系统;供电可靠性;规划
前言
配电自动化系统作为我国现行电力系统建设中的主要内容,其本身要求结合不同供电区域采取不同的可靠性设计方式,这种方式便为差异化规划原则,是配电自动化系统建设重要指导原则。但如何将这种差异化规划原则引入,又成为配电自动化系统建设的主要难题。因此,文章对配电自动化系统建设研究,具有十分重要的意义。
1 配电自动化系统设计中的供电区域
从现行电网建设中供电可靠性要求看,其可划分的区域可归纳为六类,具体包括:第一,对于30MW/km2以上负荷密集的区域,要求供电可靠性保持为99.99%,可称其为A+区域。以高新技术开发区、市中心区为例,都在A+区域范围内。第二,在15-30MW/km2的负荷情况下,与A+区域相同,也要求具有较高的供电可靠性,该类区域被叫做A类区域。第三,在6-15MW/km2的负荷情况下,供电区域在供电要求上可保持99.965%,如重点城市市区、地级市市中心区等,被叫做B类区域。第四,以1-6MW/km2负荷情况为依据,在供电要求上保持为99.897%,如发达城镇、地级市市区,可划入该类区域中,称其为C类区域。第五,在负荷分散情况下,如0.1-1MW/km2,多表现在农村、城镇供电区域上,该类区域可被叫做D类区域。第六,对于0.1MW/km2以下负荷,其供电可靠性要求较低,一般如偏远农牧区都可被划入该类区域中,称其为E类区域[1]。
2 配电自动化系统规划中的关键技术
2.1 主站规划设计
配电自动化系统建设中,要求做好主站设计工作,可细化为前置延伸模式与大、中、小模式。其中前置延伸模式下,要求主站能够在监控区域前置延伸,其目的在于使区域信息采集得以实现,可满足就地监控要求。而在大、中、小模式下,强调以可扩容平台为主,保证其与相关系统如GIS、PMS以及EMS等在信息交互总线利用下实现互联,这样能够满足整合与共享配电网信息要求,在此基础上进行配电网图模的构建,进而达到配电网故障处理、监控等要求。对于不同类型主站建设,需以信息接入量为依据,如大型主站,其信息接入量超出50万点,而在中型、小型主站上,分别保持在50万点与10万点以内的信息接入量。此时在配置软件模块与硬件设备上应注意区分,其中大型主站应在SCADA配置下,将其他应用软件、信息交互以及故障处理模块引入,而中型主站可有选择性的配置高级应用软件,小型主站则以信息交互、故障处理以及SCADA模块为主[2]。
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2.2 终端与通信部分设计
配电自动化系统设计中,终端设计是否合理极为重要,一般以“二遥”、“三遥”终端为主。其中的“二遥”终端主要指可满足电流遥测、故障信息上报功能要求的终端。实际设计过程中对于开关部分无需引入电动操作机构。但终端若有本地保护功能,此时需配备电动操作机构。终端功能的实现既可引入GPRS方式,也可将无线专网应用其中。而对于“三遥”终端,该终端在体现故障信息上报功能的基础上,也要求将遥控、遥信与遥测功能融入,且需使电动操作机构设置在控制开关上。与“二遥”终端不同,该终端在非对称加密中,通常通过光纤通道的应用实现。
2.3 继电保护技术
继电保护技术应用下,主要需以供电可靠性为核心。其中在农村配电网方面,其本身表现出分支多、供电半径长以及短路容量低等特点,所以为使故障被快速切除,可将三段式过流保护设置于主干线中,并装设断路器。而对于城市配电网,其供电半径断且的短路容量大,一旦有故障问题出现,将面临整定电流值问题。所以可采取级差保护措施,保证故障状态下主干线、分支不会相互影响[3]。
3 配电自动化系统差异化规划的实现
实际规划设计中,除保证在主站设计、终端设计以及继电保护等合理外,可考虑将差异化规划原则引入其中。这种差异化原则,对于配电系统主站,可将前置延伸模式用于县城中,而小型、大中型与重点城市分别进行小型主站、中型主站与大型主站的设置。对于继电保护、配电终端则需以不同供电区域为依据进行规划设计,如A+区域部分,可将全电缆供电方式引入,并在配电终端上以“三遥”为主,可使故障率得以减少,且在故障情况下能够快速恢复供电。在A类区域,也可在配电终端上以“三遥”为主,并在供电上选择绝缘导线或电缆,同时,为使线路故障率降低,应利用GPRS通道、“二遥”终端与本地保护进行结合。对于B类区域,主要将“三遥”终端配置在线路与联络开关上,其他终端以GPRS通道、“二遥”配电终端为主,有利于故障率的降低。区别于B类区域规划设计,C类区域系统规划中,要求全部以GPRS通道、“二遥”配电终端为主。在D类区域,规划过程中可在断路器应用下,采用三段式过流保护,再结合GPRS通道、“二遥”,以此使故障被切除。除此之外,实际规划过程中,要求对重要用户也需做好系统规划,可按照A+区域的方法完成规划工作[4]。
结束语
配电自动化系统的合理规划是提高配电系统供电可靠性的关键所在。实际规划过程中,应注意以供电可靠性需求为依据进行不同区域的划分,明确自动化系统建设中的相关技术,利用差异化规划原则,使不同区域配电系统建设中,都能达到供电可靠性标准,这样才能加快电网建设步伐。
参考文献
[1]陈茂荣. 东莞城区配电自动化建设规划与效益分析[D].华南理工大学,2010.
[2]徐小英. 电力馈线自动化在GIS上实现的研究[D].昆明理工大学,2002.
[3]李琳. 提高城市配电网供电可靠性技术的研究[D].北京交通大学,2014.
[4]兰海. 配电自动化在博兴电网的应用[D].山东大学,2012.
论文作者:杜萌
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/22
标签:终端论文; 区域论文; 主站论文; 自动化系统论文; 可靠性论文; 差异化论文; 规划设计论文; 《电力设备》2017年第19期论文;