摘要:随着我国电力事业的不断发展,城市配网自动化系统的运用在一定程度上促进了城市居民经济的增长。如今,在我国的大部分地区,现有的城市配网不能满足居民的用电需求。随着科技的进步,城市电网改造给配网自动化技术与可靠性水平的发展带来了机遇。因而城市配网若要保证供电质量与供电的可靠性,就必须加强对网架结构建设与城区配网自动化系统的建设,从而满足城市居民用电的需求。
关键词:城市配网自动化;可靠性;供电质量
1城市配网自动化系统自动化的实施
1.1在研究系统开发时,一般运用最新的面向对象的设计方法,根据不同对象进行配网结构的设计,然后通过标准的管理机制和限定模式构造成一个完整的系统,而且在模块间使用标准的规约,能够有助于配网综合自动化建成后实现高效的管理、运行、控制和调度。在现有的配电网自动化系统中,功能不够全面,系统与系统之间的信息不能及时实现信息共享,容易造成信息资源浪费。现有的配电网自动化系统中存在的问题,极大的限制了电力系统的发展。为此,需要推出一种全新的一体化的配网自动化系统体系结构——就是把数据采集与监控系统(SCADA)、配电管理系统(DMS)、地理信息系统(GIS)、管理信息系统(MIS)、高级应用软件包(PAS)以及变电站综合自动化、馈线自动化、通信系统集成为一个体系结构良好、平台统一、信息共享、高效灵活的信息系统。通常配网接线主要有放射状、网状、环网状等形式。因为城市配网的特别需求,需要配电网的供电能力强,并且能够适应不同负荷等级的要求。所以,最常用的为环网状形式。其可靠性高,有利于系统的保护、控制、管理、运行和维护,特别是能大大节省变电站的出线回路,节约占地空间。
1.2环网配电也同样有很多种不同的形式,彼此之间各不相同,如单环、多环、开环、闭环等。根据不同的使用功能,配电网的单环与开环在运行时可分为五个部分:(1)电能的输送主要有环网线路。可以是架空线路、电缆线路以及架空、电缆线路;(2)用于配电环网线路及环网开关柜的保护以及作为用户10kV的配电装置、变压器的后备保护;(3)在用户变压器容量大、数量多、保护要求高,或者有中压负荷,需加中压无功补偿等特殊情况下,用户根据自己的需要,增加相应的配电柜,以实现相应的保护功能;(4)为用户提供正常的工作电源的用户变压器,在双台变压器同时投入、低压母线分段运行情况下,母联应设电源互投闭锁装置。通过上述的分析可以将配电环网分成五个不同的组成部分。然后按照不同的组合方式监护环网开关柜、用户10kV配电装置和用户变电器单元进行组合,然后组合三种不同的模式,分别为环网开关站、用户变电站和环网用户变电站。这样的方案不仅能够使技术方案实施具有可操作性,而且相关的工作人员还可以和用户之间建立合理清晰的管理界面。主要就是根据不同的调度、管理、控制和通信要求,来设定不同的模块;(5)用于电能的分配与计量的开关柜,并与智能化控制器一起完成配网故障隔离与恢复供电、网络优化等,在用户变压器容量较小、无特殊供电要求的情况下,可在其馈线回路加装熔丝,直接做用户变压器保护,取消用户10kV配电装置,以简化网络结构和减少电能损失。
2配电网通信网络的构成
2.1光纤以太网在配网自动化中的应用。(1)主站和子站的连接通信一般利用光纤以太网连接,并且以单模光纤实现,传输速度一般在100M左右,在转换过程中需要2对光纤模块。(2)子站和干线上环网柜以及开闭所还有馈线终端设备的连接通信则主要通过光纤,利用网络交换机以及通信处理机,经由网络交换机以及主干线的馈线终端设备实现光纤通信,而馈线终端设备中应当装配智能光纤端口;经由通信处理机以实现变电站馈过双绞线终端设备的连接以及全球定位系统的连接,进而实现自动化维护以及远传,还有相关设备的连接。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(3)干线配电变压器监测终端,支线馈线终端设备、配电变压器监测终端,通过双绞线选择最近的干线的馈线终端设备,由馈线终端设备统一进行数据传输。
2.2光纤环网在配网自动化中的应用。(1)主站和子站的连接通信一般利用光纤以太网连接,并且以单模光纤实现,传输速度一般在100M左右,在转换过程中需要2对光纤模块。(2)子站和干线上环网柜以及开闭所还有馈线终端设备的连接通信则主要通过光纤双环连接,从而促使带自愈的双环通信功能的实现。(3)干线配电变压器监测终端,支线馈线终端设备、配电变压器监测终端,通过双绞线选择最近的干线的馈线终端设备,由馈线终端设备统一进行数据传输。
3配电自动化系统技术要点
配电自动化技术因设备,再加上使用环境和保护方式等因素没有得到足够的重视和研究,因此其发展滞后于变电站综合自动化技术。当前国内的DMS则发展较晚,基础薄弱。经历了以下发展历程:(1)DA模式,该阶段可以充分发挥快速隔离故障的优点,通过配网终端灵活工作;(2)馈线自动化FA,当遇到故障时,子站通过专用FA通道迅速查询所有装置状态,从而收集故障信息,开启定位,在定位过程中收集所需的故障信息,通过广播报文等形式传递出来;(3)开闭所自动化,传统继电保护采用短路器,不能方便实现配电网的故障隔离,恢复供电与网络优化等,而配电网开关弥补了这一缺陷,采用电动操作,并运用微机故障识别,监控等,对馈线以及开闭所线路等自动化处理;(4)开放的,分布式实时网络功能,能够微机就地监控和远方通信,为配网的管理运行及通信等方面提供了良好的界面。
4城市配网综合自动化的可靠效果
(1)可以缩短设备检修时间,配电网管理系统能自动分析故障,从而在最大时间里排除故障,找出问题,对设备进行维护与修理;(2)能够降低运行成本,配网自动化工作能够对系统元件参数进行监控和评估,使设备从计划检修到状态检修调整转化;(3)能减少线路投资,实行配电自动化,使数据手机与整理更加方便快捷,从而能够减少不必要的浪费;(4)能降低停电影响,因为采用自动隔离故障,能够缩短停电时间,从而降低停电对用户的影响,提高服务质量;(5)能提高运行效率,配电自动化管理能够评估整体方案,从而确定最佳方案,提高配电的运行效率;(6)能推迟设备投资,采用配电自动化可以发挥设备的最大效力,从而推迟设备进行新的一轮的投资。
5结束语
综上所述,城市配网自动化技术有许多优点,例如,具有较高的自动化水平、功能较强,还能够保证供电的可靠性。城市配网在最近几年内有了较快的发展,鉴于城市配网自动化系统具有能够降低社会能耗指标,保证社会安定的优势,因而具有较大的经济效益和社会效益。因此,要积极对城市配网自动化系统进行分析,并积极采用和推广配网综合自动化技术。
参考文献
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作者简介
张伟(1973.11),男,辽宁绥中人,沈阳工业大学本科,单位:国网辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司,研究方向:电气工程及其自动化,邮编125001。
论文作者:张伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/1
标签:终端设备论文; 光纤论文; 城市论文; 馈线论文; 变压器论文; 用户论文; 自动化系统论文; 《电力设备》2017年第10期论文;