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摘要:微电网是一种包含分布式发电、储能设备、负荷的接入配网,在现代城市供电当中十分常见。在微电网的应用之下,可以使原有配网变成有源网络,同时介于其所使用的新能源,可以体现环保、节能。将主要分析微电网接入配网之后所产生的变化,同时提出配网自动化方案。
关键词:配电载波技术;配网自动化;应用
引言
随着自动化技术的不断发展和广泛应用,电力工程与系统建设也逐渐实现了自动化技术的引进和应用。自动化技术在配电网建设中的应用,实现了配网自动化系统的设计构建,从而保障了配电网供电运行效率及可靠性。配网运行故障情况下,可利用配网自动化系统第一时间实现故障定位、故障报警及故障隔离等,从而有效控制事故,为配电网稳定运行提供可靠保障。
1、电力载波技术
其中电力载波技术在居民集抄中应用最为广泛,然而在具体的工程实践中,这种技术还有一些问题未得到解决。主要有:(1)信道不稳定,这造成抄收的准确度不高,不能在根源上提升工作人员在抄表工作中的效率和准确率。(2)低压的节能变频装置因为工作产生很多的谐波,这对电网危害很大,同时想要对数量很多的变频设备进行波段控制是很难的,而且也会耗费很多的投入,既不经济也不容易实现。所以基于这个问题的考虑可见,其在未来电力行业的应用前景不客观,同时也存在风险。(3)通讯效率不高,不能对用电现场做到实时的监控,无法使控制室掌握日常的损耗。(4)信道带宽不足,对于大量数据传输的需求,有限的带宽显然不能满足这一要求。(5)在进行通讯时,载波信号常常会出现违背规律的现象,例如不可掌控地越过变压器设备,导致相邻之间的变压器相互影响、干扰。所以同一区域的变压器一定要进行分时段工作,避免同时工作从而造成对线损的估计失误。(6)低高压之间的转变和耦合在电力载波通讯时非常常见,这会对工作人员和用户的安全造成威胁。(7)具体的安装和调试需要投入大量人力、物力进行现场的调试、试运行。(8)系统规模有限从而导致了路由级数的需求太大和不足。
2、配网自动化发展阶段分析
(1)该阶段配网自动化技术是基于自动化开关设备相互配合实现的,主要采用重合器、分段器等设备,一旦出现故障,可以在自动化开关设备配合之下恢复供电,包括故障隔离区域和健全区域。其局限主要是自动重合器、备用电源,投入装置的自动化程度低,其正常运行过程中的监控作用得不到充分发挥,无法优化运行方式。并且适当进行运行方式的调整之后,还需要到达现场将定值也相应修改。进行故障隔离时容易多次重合而严重冲击到相关设备。(2)该阶段信息技术和网络技术大力发展,依托通信网络、馈线终端单元和后台计算机网络而实现了配网自动化,在配网正常运行过程中,可以监控和改变其具体运行方式,并及时获知其中出现的故障,调度员进而根据反馈信息来对故障区域进行遥控,将其供电恢复。同时,这种方案实时性好,解决了瞬时性故障问题,但其对通信的依赖较大,会在建设运行中加大通信施工成本。(3)加设自动控制功能的配网自动化,这一阶段采用的配网自动化系统,是在基于通信网络、后台计算机网络和馈线终端单元的配网自动化基础上,进一步加设了自动控制功能和运行管理功能,构建起高效、科学的配电网SCADA系统和配电地理信息各需方管理系统等一体化的综合自动化系统,兼备馈线分段开关测控和电容器组调节控制柜等系统于一体,形成统一的配网自动化运行管理系统。
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3、配电载波技术在配网自动化的应用
3.1、微电网配网自动化
本文设计的微电网配网自动化方案共分为3个步骤,下文将对此进行分析。(1)首先取消传统微电网当中的协调控制器,此时微电网的结构会变为两次,背部结构组成为馈线终端单元、电源控制器、储能装置等,其次对配网主站进行改造,即采用SCADA系统、GIS系统来进行双重设置,在此结构之下,既保留了原有配网常规功能,同时还能对微电网的状态进行自由切换。(2)将馈线终端单元安装在断路器、负荷开关、分段器周边,此时对照线路开关,通过馈线终端单元对各线路的运行参数进行数据采集;将配电变压器监测终端安装在配电变压器类设备周围,以此来检测变压器设备的参数。(3)采用IEC61850通信协议,建设OSI标准的7层通信模式,因此上述馈线终端单元、配电变压器监测终端所采集到的数据参数,就可以依照参数特征对应到某次通信渠道中,以此完成数据格式转换,最终发送到自动控制端。
3.2、完善配电网网络结构
应优化完善配电网网络结构,以促进配网自动化建设,从而保障配电网供电可靠性。例如,配电网规划建设中,合理设置配网线路联络断路器数量,在供电负荷长期过大的线路上进行联络点设置,以转移部分负荷,调节供电压力。同时,对于供电运行环境较差且故障率较高的架空线路,采用电缆线路方式提升供电可靠性。其次,需优化配电网的维护与管理,以促进配电网自动化建设水平的提升,保障电网供电可靠性。配电网运行维护与管理中,需合理安排计划停电,并加强对配电网状态检修的管理。电网线路维护责任划分中,采用设备主人制方式促进责任落实,对配电网故障的处理流程进行优化,通过“一线一档案”管理措施实现对配电网故障问题的有效维护与管理。最后,需引进和应用先进设备。配电网自动化系统建设中,采用智能分界断路器与三分断路器保护装置平台等,以保障供电可靠性。
3.3、无线集中器模块和无线电能表
无线自组网系统中,无线集中控制模块是其中的重要部件。它可以自动复制和存储各种智能电表,采集终端或带载波通信功能的采集模块以及各种载波通信终端的电源数据,另外也可以与主站或手持设备实现交换数据。严格执行中华人民共和国电力行业标准DL/T587-2000。无线自组织网络全电子电能表中应用了目前最为先进的电能表专用集成电路,以及能够实现无限期储存数据的存储器,宽温中文液晶显示器等技术,还采用了目前SMT技术电子组装工艺设计生产,用于测量50Hz交流电网的额定频率。电能表中还有嵌入式的RobuNet无线模块,这来源与全球最前沿的ad-hoc无线网络技术,可以实现高度的智能化,并能够与其他RobuNet无线模块电表和各种RobuNet无线设备自动构成无线网络,无需手动调整参数。在RobuNet无线集中器和后台主站系统的控制下,可以实现可靠性高和速率高的无线数据交互,以及通过合作实现集中抄表,实时透明读取数据,进行远程开关控制功能。
结束语
在城市配网自动化技术和运行管理中,要了解其存在矛盾和发展趋势等,完善其自动化建设和运行维护,保证配网自动化实现安全稳定运行,在新形势下可实现其自动化持续发展。
参考文献:
[1] 田甜.城市配网自动化发展分析及其运行管理模式初探[J].居舍,2019(14):155.
[2] 黄东龙.基于配网自动化系统的线路故障快速定位法[J].电子测试,2019(09):106-107.
[3] 张楠,杨友良.配网自动化在电力系统中的应用[J].南方农机,2019,50(08):193.
[4] 陈安明.配网自动化技术对配电网供电可靠性的影响分析[J].通讯世界,2019,26(04):195-196.
[5] 陈祥.电力配网自动化运行优化分析[J].科技经济导刊,2019,27(12):78.
论文作者:魏亚军, 王丽,,陈超
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第05期
论文发表时间:2019/7/15
标签:电网论文; 载波论文; 终端论文; 配电网论文; 故障论文; 技术论文; 设备论文; 《当代电力文化》2019年第05期论文;