摘要:随着社会与工业的飞速发展,电力已经成为现代生产生活的最主要能源,为满足用户日益增长的电能需求,电力系统中必须使用先进的、自动化程度高的技术进行监控与管理升级或完善,及时收集与监控电网运行中产生的数据信息,并根据这些信息采取相应的处理操作,以确保电网长期维持在健康稳定运行状态,增强电力系统的供电效率。上述目标的实现均需要相关的电力自动化技术作为支持。
关键词:电网;电力自动化;技术应用
1电网调度自动化的内容
电网调度自动化是早期的电力系统远动及通信系统在引入计算机以后扩充功能而形成的一套辅助调度人员工作的自动化系统,是以数据采集和监控系统(SCADA)为基础,包括自动发电控制(AGC)和经济调度运行(EDC)、电网静态安全分析(SA)、调度员培训仿真(DTS)以及配电网自动化(DA)等几部分在内的能量管理系统(EMS)。它收集、处理电网运行实时信息,通过人机联系把电网运行状况集中而有选择地显示出来进行监控,并完成经济调度和安全分析等功能。
2电网电力自动化控制与运行目标
提升电网电力自动化水平不仅可以增强电力系统的运行可靠性与稳定性,还能够通过相关设备或技术对电网电力供应过程中产生的运行信息进行实时收集,供监控与管理人员进行风险预测与故障排除,降低运营过程中的经济损失。总结来看,对电网电力进行自动化改造或升级主要目标分为以下四点:(1)对电网运营过程中产生的有效数据和有价值数据进行实时收集、分析与处理;(2)对电网中的装置设备或部件进行运行监测,及时发现异常运行状态并根据监测数据供电力系统或相关人员执行或制定必要的处理方案,及时修复运行故障;(3)对电力系统中所使用的装置与程序等进行协调管控,确保各设备和各功能处于正常、稳定运行状态,保证整个电网的安全;(4)对电网运营进行自动化、智能化管理,减少和降低人力资源投入和人力成本,提升工作效率,增强电网电力运行的可靠性。
3电网电力相关自动化技术
3.1电网电力低压无功补偿技术
对电网中的点成进行无功补偿可以提升能源利用率,降低电能的浪费。目前针对电网的低压无功补偿主要是借助三项电容器实现的。该补偿技术在三相负荷平衡时可对大负载用户实现较好的补偿效果,但是该技术也存在补偿不足或过补偿等可能,因而必要时需要采用物理的手段或方法来调整电网电压、电网功率以及电网中的无功电流来增强电网的负荷平衡性。综合电力需求以及电网特性来看,无功补偿必然是未来电网自动化技术的主要发展方向,该目标的实现需要自动控制技术、智能技术以及相关的电力电子技术的支持。
3.2电网电力自动化调度技术
电网电力自动化的核心是调度自动化。为实现调度自动化必须采用相关的技术和设备搭建自动化调度系统,如中心控制系统、中心工作服务站、显示设备、数据与功能服务器、配套的调控中心与变电站等。通过自动化调度技术可以非常方便的对电网运行过程中产生的数据信息进行采集、对电力生产与传输进行监控与调度,对电网负荷与系统负载等进行估计与控制,确保电力系统各项工作的顺利、智能开展与进行。实际应用中,不同地区或服务区域所使用的自动化调度相关设备不尽相同,调控要求较低的地区可以使用普通的计算机与服务器进行调度中心搭建,调控要求较高的地区可以使用性能较高的计算机与服务器进行调度中心搭建。
3.3电网电力自动化提升相关技术
为进一步提升电网运行的自动化和智能化程度,除上述两种技术外还需要使用到现场总线技术、数据库管理技术以及光通信等技术。
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其中,现场总线技术可以将电网中的所有设备与装置按照使用需求进行并网连接,形成一个功能完善的通信网络,利用网络中的传感器、数据采集设备以及数据传输介质等可以及时的将电网运行中的电压、电流、电阻等数据传输到监控主机中供监控人员或监控平台分析与处理。利用该技术可以分散数据处理内容,降低远程计算机工作负荷,调整各设备处于稳定运行状态,进而实现监控相关功能。
数据库管理技术可以将电网运行中收集到的数据信息进行存储与分析,同时制定相应的触发动作或触发程序,按照分析后结果执行对应的操作,使得整个电网的运行与监控长期处于自动化状态。通过数据库相关技术所获得的数据与结果不仅具有较高的准确率,还具有较大的利用价值,可满足用户更多更苛刻的用电需求。
光互连技术可以确保电力系统中的继电保护装置与自动控制功能的运行。该技术相较于传统的继电保护技术而言,受电容性负载影响更小,可提升的工作效率更高。除此之外,还能够更加方便灵活的进行系统设置和提供更好的系统抗干扰能力,因而可以有效保障电网的安全稳定运行。
4电网电力自动化的应用原则
4.1适应性原则
适应城乡经济条件的原则。由于我省农村经济相对落后,因而不能照搬发达国家的电网电力自动化模式,应该立足省情,结合当地实际条件以解决电网电力的实际问题和符合供电可靠性及用户的要求为目的,将有限的资金有效地投入电网自动化中去。适应电网发展的原则。随着“网改”的不断发展,电网电力无论在线路长度和设备容量上也在不断增长,电网电力自动化应该能适应发展了的配电网,反过来,发展的电网电力,更需要实现自动化,并逐步向智能配电网过渡。适应定时限保护的原则。定时限保护方式采用电流阶梯和时间阶梯重合,可使上下级保护配合方便、协调。而反时限保护由于设备产品的实际保护特性有差异、使上下级保护的配合不协调。
4.2逐步完善的原则
电网电力自动化是一项综合性系统工作,最基本的条件是应具有较为完善的多路电源的配电网点,涉及到城市建设,配电网规划,设备选择等一系列繁杂工程,内容丰富,技术性强。对于电网电力自动化的发展应实行分期、分阶段进行。第一阶段为初级阶段,即变电站出线以自动重合闸作保护,线路上装多组自动配电开关,建立电压控制系统。第二阶段在第一阶段的基础上,增设通信及控制设备,对各分支线自动配电开关实现控制,对负荷进行调配。第三阶段建设电网电力自动化系统和相应的通信系统,将各点信息传送到配网调度中心,实现微机控制及信息的自动处理,达到完善的电网电力自动化。
4.3采用电流控制式的原则
由于重合断路器经常有合分操作以及瞬时性故障时自动重合,使得配电开关频繁动作,导致设备可靠性降低,影响使用寿命。另外,自动配电开关有个合闸延时时间,故障时在并联组数较多的线路,最末级完成合闸的时间达几十分钟,合闸时间明显大于故障判断时间,影响供电的连续性。
5结束语
电力系统电网电力自动化是当前电网建设的热点,无论是大型、中小型城市都是把电网电力建设改造及自动化的实施列为工作重点,投入大量的资金和人力物力,其目的都是为了扩大供电范围,增强供电能力,提高供电可靠性,优化电力服务。从目前的应用情况看,有些内容只限于开发、研制和试用阶段,因此,各地应本着从实际出发,统筹安排,循序渐进的原则,从本地电网电力的网络结构改造入手,做好规划,根据效益反馈,来逐步建设,完善适合于本地区电网发展的电网电力自动化系统。
参考文献
[1]綦莹,马微娜.配电网自动化的功能及其安全[J].职业技术,2010,(02).
[2]李茜.电力自动化技术在电力系统中的应用电力自动化技术在电力系统中的应用[J].黑龙江科技信息,2012(19).
论文作者:何文晶
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/3
标签:电网论文; 电力论文; 技术论文; 设备论文; 电力系统论文; 原则论文; 数据论文; 《电力设备》2019年第2期论文;