摘要:改革开放以来,我国对于电力的需求从来没有得到很好的满足过,总是处于供不应求的阶段,近年来,我国电力水平随着科学技术现代化的发展有了很大的进步空间。随着我国电网规模的不断扩大,对自动化配电系统的综合性能要求逐渐提高。但我国部分地区在建设系统的过程中,规划设计存在不合理之处,例如光纤通道架设密集,遥控、遥信、遥测等未根据主站实际能力来设计,导致配电自动化性能无法充分发挥出来,所以需要将规划设计工作做好。基于此,从供电可靠性入手归纳供电区域,对所应用到的关键性技术进行分析,并引入差异化规划原则展开探讨。
关键词:供电可靠性;配电自动化建设;模式
引言
随着我国步入现代化科学技术发展阶段,各行业面临着新问题和新挑战的同时也是技术进步的开始,面对经济发展新挑战,2017年国家电网公司运检部发布了《关于做好“十三五”配电自动化建设应用工作的通知》,明确提出:以公司“十三五”配网规划为依据,按照配电自动化与配网架“统筹规划、同步建设”的原则。配网自动化系统作为配电网智能感知的重要环节,能够实时监视配电网工况,对运行数据综合管理;能实现配网线路故障的快速定位、隔离,缩小线路故障停电时间和范围,是减少故障停电时间,提高供电可靠性的有效途径之一。
1供电可靠性的配电自动化建设模式分类
配电自动化建设模式依据电力行业标准及发展阶段分为:故障定位模式、就地型配电自动化模式、集中型配电自动化模式。
1.1故障定位模式
故障定位模式主要基于开关设备相互配合及检修人员操作实现故障指示和定位,主要设备有重合器、分段器、故障指示/报警器等。该模式的主要功能是通过在发生故障时故障报警器发出信号,通过工作人员到达现场检修后确定故障区域及类型,操作开关设备实现故障隔离和健全区域恢复供电。故障定位模式局限于开关设备、故障指示/报警器,自动化程度较低,一般只具有故障指示功能,对供电可靠性的提高程度较低。
1.2就地型配电自动化模式
就地型配电自动化模式基于自动化开关的时序配合或逻辑配合,不依赖配电主站,而是以网络式的相互通信。在配电线路发生故障时,快速定位故障区域,实现故障隔离及非故障区域恢复供电。就地型配电自动化可以通过配电自动化终端实现遥信、遥测以及遥控,故障处理功能相较于故障定位模式更加完善,可以较大程度地提高区域的供电可靠性。
1.3集中型配电自动化模式
集中型配电自动化模式通过在开关站、环网柜及柱开等位置安装配电自动化终端,该终端相互配合并使用网络式光纤与配电自动化主站通信,从而实现配电线路的故障定位、故障隔离和健全非故障区域供电。集中型配电自动化模式相将使这两种功能更加完备,终端实现三遥、故障信息上报,并且可以通过远程遥控快速切断故障线路,还具备变电站配电线路监控功能,极大提高供电可靠性。该模式可分为全自动和半自动两种实现方式。
2基于供电可靠性的配电自动化建设模式研究
2.1主站规划设计
在配电自动化系统的建设中,需做好主站设计工作,并将其细化,分为小、中、大模式和前置延伸模式。其中,前置延伸模式需要主站在监控区域范围内进行前置延伸看,主要是为了采集区域数据信息,达到就地监控的目的;而小、中、大模式,主要以可扩容平台作为核心内容,确保它与EMS、PMS、GIS等相关系统,通过信息交互总线达到互联的目的。这样就能达到配电网信息共享和整合的目的,在此基础上构建相应的配电网图模,从而实现配电网的故障监控与处理。对于不同类型的主站建设来说,应以信息接入量为相关参考依据,例如小型主站信息接入量保持在10万点内,中型主站信息接入量保持在50万点内,而大型主站接入信息量则大于50万点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这时,要注意区分硬件设备、配置软件模块,大型主站需要在SCADA软件的配置下,引入其他的故障处理模块、信息交互模块以及应用软件;而中型主站配置高级应用软件具有可择性,小型主站主要模块为SCADA模块、故障处理模块和信息交互模块。
2.2继电保护技术
继电保护技术主要以供电可靠性为主旨。从农村配电网方面分析,多体现出低短路容量、较长供电半径、较多分支等特点,因此可以快速切除故障,在主干线上设置三段式过流保护,并安装断路器。从城市配电网方面分析,多呈现出短路容量大、供电半径短的特点。当发生故障时,需要对电流值进行整定,可以选择级差保护措施,确保故障状态下分支线与主干线两者并不会互相干扰。
2.3完善技术措施,采用先进设备
逐步强化技术措施,全面推广新产品。在对电网进行改造的过程中,需要重点运用绝缘导线和高压电线,主要的目的就是为了减少供电当中出现的故障,从而保证供电的可靠性。要将针式绝缘子换成棒式绝缘子,才可以避免出现任何问题。除此之外,还要运用全密封的变压器,这样不仅可以降低成本,还可以减少发生的事故;引进先进设备,推进配网自动化。在正常的工作当中,供电站不仅需要将数据通信技术和现代计算机技术以及自动控制技术中的价值发挥出来,还需要将供电设备和电网结构以及用户的基本信息进行集合,最终不仅可以实现对配电网实际运行的情况进行信息化和自动化的管理,还可以有效的确保配电系统能够安全可靠的运行。除此之外,还需要通过非常科学的选择,与本地情况负荷的自动化系统的方案,这样就可以保证在实现动态监控的基础上,将电网的运行状态和负荷情况进行实时的采集,最终全方面的实现对配电网络化的管理。另外,还需要将实际的情况进行结合,建立一套完整的优化方案,从而提高供电安全的可靠性。
2.4差异化规划的实现
在实际设计规划时,不仅需要确保继电保护、终端设计、主站设计的合理性,还需要考虑引入差异化规划原则。对于配电系统主站来说,可在县城中应用前置延伸模式,而大、中、小重点城市可分别设置大、中、小型主站。对于配电终端和继电保护,应以不同供电区域为参考依据来规划设计,例如A+区域可引入全电缆供电方式,同时配电终端采用“三遥”终端,降低故障发生率,并且出现故障时可及时恢复供电。A类区域配电终端采用“三遥”终端,选用电缆或者绝缘导线作为供电线路。此外,为了降低线路故障发生率,需要融入本地保护、“二遥”终端、GPRS通道。对于B类区域,在联络开关、线路上配置“三遥”终端,其他终端采用“二遥”终端和GPRS通道,可有效降低故障发生率。对于C类区域,所有终端均选用“二遥”配电终端和GPRS通道。对于D类区域,在应用断路器的情况下,选择三段式过流保护,并与“二遥”、GPRS通道相结合,可快速切除故障。另外,在实际规划设计时,需要做好重要用户的相关系统规划,规划工作以A+区域的方式为依据。
结语
通过以上配电自动化建设模式的故障处理功能以及每种模式的供电可靠性指标,可以总结出集中型配电自动化建设模式的供电可靠率达到99.9%以上,能够极大地缩短故障定位、故障隔离及线路复电时间。该建设模式可以适用于大中型城市对供电可靠性要求较高的中心区域;相对于中小型城市以及农村,故障定位模式和就地型配网自动化建设模式的供电可靠率达到99.9%以上,能够满足该类区域对供电可靠性的要求。最终,考虑到建设成本、静态投资及动态投资等经济性指标,结合供电可靠性要求、网架结构、一次设备现状及通信条件等情况,合理选择配电自动化建设模式,实现投资效益最大化,全面支撑配电网精益管理和精准投资,不断提高配电网供电可靠性、供电质量和效率效益。
参考文献:
[1]国家能源局.DL/T5709-2014,配电自动化规划设计导则[S].北京:中国电力出版社,2015.
[2]何卫斌.配电自动化改造方案研究[D].北京:华北电力大学,2012.
[3]康小平.宁波配电自动化系统建设及运维管理研究[D].北京:华北电力大学,2015.
[4]李子韵,成乐祥,王自桢,等.配电自动化终端布局规划方法[J].电网技术,2016,40(4):1271-1276.
论文作者:李岩林,秦贺,侯乃乾,黄宜军,李滨
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/26
标签:故障论文; 模式论文; 终端论文; 可靠性论文; 主站论文; 区域论文; 线路论文; 《电力设备》2018年第10期论文;