低压配电网运行自动化系统管理方法初探论文_阳黎慧

低压配电网运行自动化系统管理方法初探论文_阳黎慧

中国市政工程东北设计研究总院有限公司深圳分院 广东省深圳市 518000

摘要:配电网的自动化管理体系,包含许多个功能模块和配套管理体系。对于低压管理系统的管理人员来说,其需要把电网安全和运行效率作为配电网管理运行的主要目标,基于此,本文将根据配电网信息技术的概述和配电网信息技术的应用,深入分析低压配电网运行自动化系统的管理方法,以及在应用期间可能存在的问题和未来的发展趋势。

关键词:低压配电网;自动化;系统管理

一、配电网信息技术

电网的有效运行、优化运作、电网维护以及用户终端管理是配电网自动化系统的主要组成部分。这四个方面相辅相成,联系紧密。而除以上四个方面外,配电网的安全管理也是贯穿整个配电系统,是电网安全运行的根本,也是排除故障的重点。配电网络的管理系统,其管理方式分为手动式和自动式,并通过监控和电脑操作对高、低压配电网络中的相关设备参数进行实时查看,并根据已有参数进行自动调整或手动式调整,并以最完善方案对供电区域进行合理完善供电,为下游客户进行可靠电力供应。

二、配电网信息技术的应用

配电网自动化主要包括四个主功能,分别是电网运行、运行计划及优化、维修管理和用户接口管理及控制等,这些功能之间具有十分紧密的联系。而安全管理则贯穿在整个系统中,防止误操作、故障快速切除等工作是配电运行管理的重点。信息技术主要用在设备管理、在线状态检测和用电管理等方面。因安全是当前电力系统运行的重要指标,所以,为确保电力系统能够在安全状态下稳定运行,一定要在运行期间不断对其进行监测、分析和控制。我们以绝缘系统为例,它在很大程度上决定了整个设备的运行期限。电力设备的绝缘系统在负载运行期间,长期处在电、机械、化学等应力或因素的作用下,不能避免会逐渐老化。在系统薄弱环节内,甚至还会导致绝缘有缺陷存在,假若不能及时察觉并采取有效的处理措施,则很有可能会导致运行期间出现事故,从而造成重大损失。所以,目前解决绝缘的问题,已成为电力和相关行业所广泛关注的重要课题。配电网络的运行管理通过自动或者手动方式,遥控和监测高压配电线上的开关设备和线路参数,以便更好的实现自动隔离故障区间,用最好的方式来恢复非故障区域的供电,从而给用户提供更加安全、可靠、稳定的电力供应。

三、低压配电网运行自动化系统的管理方法

1.智能开关

自动化技术中的智能开关,能保证电网设备在出现故障时,不需要通讯、信息指令就能够进行断电隔离,同时也可以保证自动恢复非故障区域的正常用供电。另外,还可按照配电网络发布的通讯、信息指令对相应控制单位进行随时遥控和数据检测,以实现对闸门的实时、延时、失电分闸和合闸锁闭等。它所发布指令的控制接口也可进行开关的监视工作,并按照实际情况进行发布电闸相关指令,同时在这一区域中还设有备用电池,保证在电力失去过程中,仍然能够进行开关的遥控。

2.监控、监测终端

包括出线开关终端、分段开关终端、联络开关终端、开闭所开关终端、小区划变开关终端等,其基本的功能是信息的采集和处理、接受并执行遥控指令、事件记录及上报、闭锁功能、电源失电保护、参数设置、自诊断、自恢复、通讯功能。监控、监测终端的主要特点:采用交流采集,可检测电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、电能等高精度的数据。具有强大的通讯功能,支持多种通讯规约,开放的通讯方式。具有遥控功能。

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3.自动化配电通讯网络

低压配电运行网络,是将配电网主体分成一个个子群网络,子群网络下端又分多个终端监控,并分别有独立通讯控制器进行有效监控。通讯控制器在整个通讯自动化通讯网络中起到上下承接的作用,具体它可以接受来自上游的各类信息,同时根据信息转发或直接对下游单位进行控制,确保上、下游的正常通讯。对 RTU、FTU 等监控终端通讯通道的状态及通讯质量进行监视,当主通道的通信出错达到预定极限或此通道中断时,系统能自动切换到备用通道。自动化通讯网线,可根据配电网情况随时停止并切换通讯通道,确保通讯信息的正常传输,在与低压配电网搭载网络管理是,还能实现对配电网络随时络监视或报警。

4.扩展SCADA系统的功能

第一,功能的投切。根据用电网的实际运行情况,由值班调度员通过控制方式对远方微机装置的功能进行投入或退出的操作。第二,定值的修改:根据电网的运行方式,由值班调度员对远方设备或微机装置的某些定值进行修改。SCADA系统里的系统遥控操作必须按照顺序进行,须提供防误操作的设置功能。第三,拓扑网络着色。通过网络拓扑分析,支持图形的线路动态着色功能和潮流方向标志功能。可实现线路检修停电着色,线路开关的分、合闸着色、线路带电着色、线路过压着色、线路电压等级着色,用动态流动的虚线或箭头等方式显示潮流方向。第四,故障录波分析。能搜集带有故障录波功能的FTU的数据,对其进行分析并给出波形。第五,故障分析模块。可以对各种方式进行故障计算,如:基于实时态的在线故障计算,确保开关的正常运行;基于研究态的离线故障计算,校验电气设备的性能;对称短路和各种不对称短路故障的计算;各种断线故障的计算;同杆并架线的跨线短路故障的计算。能处理电力系统的复合故障计算和分析研究;能直接在单线圈上给出故障电压电流的相分量和序分量。根据网络的实际连接方式和负荷水平,对多种故障恢复方式进行安全性和网络线损坏等经济性的校核比较,在确保系统安全性的前提下,给出最佳的故障恢复方案,达到配变负荷的分配尽可能平均,尽可能减少停电次数,电压质量尽可能好等多种目标。经防误操作校核,恢复方案可以直接提交SCADA系统进行自动遥控处理,或者供调度员手动执行。二者可以方便设置。充分利用FTU的采集数据,利用电压、电流的突变量来对故障进行定位判断,使定位准确、快捷。

四、配电网自动化前景及问题

截至现在,国内真正完善的低压配电自动化智能系统,可以说少之又少。但是,智能计算机相关技术的飞速发展,相关电力设备原件的及时更新。配电网自动化体系也正在逐步实现和建立。但在实际应用中还应该注意几个问题,首先是配电网络中,考虑到线路设备的户外环境因素,恶性环境下对电网用管线、设备的抗高、低温、湿度、稳定、风沙、老化等等指标提出了更高要求。同时配电网自动化系统的完善运行,直接影响对电网的有效监控。供电方案决定配电网供电的持续性,相关的电网线路智能开关、刀闸对配电网系统主站与网络通信的依赖性较强,配电网自动化系统虽然能够起到通讯的作用,但是分布地区广泛,信息传输的可靠性是智能自动化的难题。最后的难题就是,配电网自动化系统的支路开关和监控动力问题。虽然工作动力可在正常供电时,搭载供电线路,直接由电源线取电,电源关闭后,可启动后备电源,由UPS供电系统供电。但是不间断的UPS电源受外界环境影响极大,能否解决以上问题,将对配电网自动化系统的稳定带来重大突破。

结语:综上所述,低压配电网运行自动化系统,是最近几年电网发展的主要趋势,相信随着电子元件和相关原材料以及智能计算的不断突破,这一领域在电网管理中的应用一定会再上一个新的台阶的。

参考文献:

[1]曹名扬,高朋明,岳宗成,牛行权,吴晓慧等.综述大同配电网自动化系统的规划与实施分析研究[J].电网系统技术,2012(10):131-139.

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论文作者:阳黎慧

论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期

论文发表时间:2018/9/12

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