摘要:近年来,我国电力产业有了长足的发展,配电网自动化在电力市场及城网改造建设中被广泛应用。加快配电网自动化的发展,提高配电网的可靠性,对提高人们的生活质量和加快国民经济发展起着重要作用。过去我国电力行业经常会发生轻供、重发与利用不合理等现象,配电设备相对落后、自动化的应用水平较低。随着经济的发展,配电网自动化建设逐渐得到重视,以下便是基于对配电网自动化建设现状进行的讨论。
关键词:配电网;自动化建设;现状
1配电网自动化建设现状
1.1配电网现状
配网自动化实施的必要条件是有合理的网架结构、足够的设备备用容量、足够的线路负荷转代能力,但目前大部分配电网无法满足配电网自动化建设的需要。因此,首先必须对配电网一次设备进行改造,使其满足配电网自动化建设的必要条件,如馈线分段化,配电网环网化,馈线必须有足够的裕度来转代与其互联的线路,分段开关也需更换为能进行电动操作的开关,并配有必要的数据采集装置。
1.2配电网自动化系统规模巨大
配电网自动化系统的监测对象包括二次变电站、10kw开闭所、馈线、馈线上的断路器、分段开关、配电变压器、环网柜、重要的负荷等。由于配电网庞大,结构复杂,因而若在上述设备中均安装终端装置,将是一个非常庞大的工程,并要求设备具有高可靠性与可维护性,否则将增大维护工作量。同时,众多的监测点也是对控制中心计算机和网络通信技术的考验,图形工作站实时、清晰地展示配电网的运行状态也将面临很大困难。
1.3通信系统复杂
配电网自动化系统中的终端设备安装地点分散、数量繁多,而且通信规约也因设备厂家的不同而不一致,即使通信规约相同,也会因缺乏有效的管理而导致现场实施时出现问题,这进一步增加了建设通信系统的复杂性。目前,综合考虑性能、价格,暂无成熟的通信方式能完全适应配网自动化系统的要求。
1.4大量终端设备安装在户外,工作环境恶劣
配电网自动化系统中的终端设备,大部分都需安装在户外。它们通常在―25~80°甚至更恶劣的温度下工作,并且要经受风吹、日晒、雷电、电磁干扰等环境考验,这导致设备制造难度加大,可靠性与经济性的矛盾非常突出。
1.5终端设备的工作电源
保证终端设备不间断供电是配网自动化建设的关键技术之一。在一次设备正常运行时,通过互感器给终端设备提供电源,当一次设备断电时,终端设备必须正常工作才能保证配电网自动化系统的正常运行。目前,现场的FTU往往是安放足够大容量的蓄电池以维持正常供电,这需要有与之配套的充电系统,而且长期充放电也会使蓄电池的性能受到很大影响,因此定期对蓄电池进行维护也将是一项繁琐的任务。
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2国内配电网自动化的发展趋势
目前在国内配电网自动化技术方面虽然取得了一定的成果,但由于配电网自动化在全国推广应用的时间并不长,不像其他国家配电管理系统与配电自动化技术方便已取得很好的成果。就我国配电自动化技术发展来看,以下几个方面:
2.1配电网优化运行支持系统
配电网自动化的有效运行,可以减少停电范围及停电时间,能够有效提高供电的稳定性和可靠性。但是,如果从配电自动化系统中取得经济效益考虑,除提高供电稳定性和可靠性外,必须还要优化运行方式及电网的结构,线路的损耗要控制到最低。这样不仅能提高供电质量,同时还能大大降低成本。对保证供电的经济性、配电网系统的研究起到非常重要的作用。配电网的决策系统可以通过各种配电网的在线及离线参数信息进行综合分析,再通过决策模型的输入与输出关系,对配电网运行的在线工况和配电网的规划信息反映,来计算出各项安全指标与经济指标,并获得各种在线辅助决策方案以及模拟运行的效果。
2.2集成化、综合化与智能化
配电网自动化是一个极其复杂、庞大的系统性工程,有着很高的综合性。其包含大量的设备及子系统,其中子系统中各项功能之间有着不同程度的联系,同时其本身的技术也在不断发展。这就要求配电网自动化系统需要采用综合解决方案,通过系统集成,可以让各种应用之间对投资以及运行费用进行共享,做到以最大程度保护用户原有的投资,可以节省大量的投资成本。在馈线自动化方面,馈线终端设备越来越先进,其具有常规的遥控、遥测和遥信功能,并集成了馈线故障检测、自动重合闸及电能质量的一些检测功能,更先进的还集成了断路器的监视功能,做到进一步与断路器结合在一起,实现机电一体化,成为这一趋势的智能开关。
2.3配电自动化新技术
目前配电自动化新技术一般是指用户电力技术和配电线路载波通信技术。用户电力技术是指将微处理机技术、电力电子技术以及控制技术等这些高新技术相结合,对低压配、中压配用电系统中加以应用,以消除各相电压的不对称、供电的短时中断、电压波动闪变现象以及减少谐波畸变,是保证电能质量和提高供电可靠性的新型综合技术。同时通过这种技术的使用,可满足特殊负荷的严格要求,结合配电网络自动化技术,可以实现实时控制的柔性化配电及无瞬时停电,从而满足了用户更高层次的电能质量需求。而配电线路载波通信技术,通常使用到低压配电网中,低压配电网中的终端设备非常多,如果采用光纤通信成本较高、可靠性低。为了实现实时电价的配电系统综合自动化信息发布和远程抄表功能,对配电线路载波通信技术的较高可靠性以及通信速率的研究变得很有意义。
3结束语
总的来说,配电网自动化是实现故障快速定位、隔离以及恢复非故障区域供电的有效手段,推进配电网自动化建设是提高供电可靠性的重要途径,也是智能电网的重要组成部分。近年来,配电网自动化在理论上已经取得了大量的研究成果,并且也开始了一些试点。但和国外相比,我国在配电网自动化建设上还不够完善,因此本文在总结我国目前配网自动化建设面临的现状问题基础上,对配网自动化的建设的发展趋势给出了建议。
参考文献:
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论文作者:寸鼎先
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/21
标签:配电网论文; 终端设备论文; 可靠性论文; 自动化系统论文; 设备论文; 技术论文; 在线论文; 《电力设备》2018年第7期论文;