摘要:近年来,我国电力产业有了长足的发展,配电自动化在电力市场及城网建设改造中被广泛应用。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。过去我国电力业经常会发生轻供、重发与不管用现象,自动化的应用水平太低及配电设备严重落后。随着经济的发展,人们对配电网的自动化的发展得到重视,对如何去提高配电网自动化的水平是目前的一项紧迫任务。本文就我国配电网自动化技术的现状进行分析,并着重探讨一下其发展趋势。
关键词:配电网自动化;现状;发展
1我国配电网自动化进展
(1)在配电自动化的关键设备上,以前大多数主要是依赖进口购进,现在逐步已转向使用国产设备,并且FTU已有了本国的入网许可产品,在功能和性能价格比上,对各供电部门来说是比较有利的。(2)在配电自动化系统上,以前是单一的配电监控和数据采集系统加上配电自动化,而现在使用的是具有DA、地理信息系统(GIS)及配电管理系统(DMS)等相对比较完整的实时配电自动化以及供电企业管理系统,(3)通信方式也呈现出多样化。目前,配电网通信已有了光纤、无线、专用电缆及载波等多种通信途径,不过主通信线路还是更倾向于使用光纤,在配电网中基于GPRS与CDMA的无线通信以及10kV配电线载波通信的应用受到了用户的广泛关注。(4)在全网配电自动化上,逐渐实现由以前的通过重合器时序整定配合方式到目前的通过馈线自动化终端(FTU)方式来对故障进行检测,通过通信技术来对故障进行隔离及对非故障区域恢复供电。不过,重合器的功能在变电站10kV出口及分之线上进行应用,能起到消除瞬时故障作用,这是仍然有意义的。(5)GIS则是以前通过孤独静态设备管理系统逐渐转向动态实时的GIS、这是将SCADA和地理信息有机地联合起来。
2我国配电网经济运行现状
发展国民经济和提高人民生活水平需消耗大量的能源,而人口众多、资源相对短缺是我国面临的现实问题,因此节约能源是我国经济和社会发展的一项长远战略方针。“建设节约型社会,实现可持续发展”是我国的基本国策,而节约用电又是节能工作中的重要部分。
电力工业是重要的能源生产、输送和分配部门又是耗能大户。电力作为一种优质二次能源,不仅方便使用且清洁环保,被广泛应用于关系国计民生的诸多领域。根据相关资料估算:从发电到供电再到用电的过程中,广义电力系统中的各种电气设备(包括发电机、变压器、线路、电动机等)的电能损耗之和约为发电量的28%~33%,由图1可知电网各部分电能损失率。国家发改委公布:某年全国发电量41413亿kWh,平均标煤耗335g/kWh,线损率6.5%。由此可计算出电网供电线损电量约2691.9亿kWh,有11595亿~13666亿kWh电能损耗在广义电力系统中,这相当于消耗约4.58亿吨标准燃煤,可见电力系统经济运行节能潜力之大。10kV配电网作为电力系统距离用户最近的环节,电能损耗也相当大,故开展10kV配电网经济运行的研究对电力系统节能降损有着重要而积极的作用。
电网经济运行技术是建立在保证电网安全可靠运行和供电质量良好的基础上,以电力线路和设备为研究对象,依据计算或监测得到的它们在各种运行参数、工况负载和运行条件下的损耗来优化调整变压器和线路的运行方式或条件、“分层分区”补偿电网无功损耗、合理调度和分配负载、改善电网运行结构等,实现电网的经济运行和高效节能。
3国内配电网自动化的发展趋势
3.1配电网优化运行支持系统
配电自动化工作的有效运行,能够提高供电的可靠性,因为其可以减少停电范围及停电时间。但是,我们如果要从配电自动化系统中取得经济效益的话,除提高供电可靠性外,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。这样的话不仅能提高供电质量,同时有还大大制约了成本。为保证供电的经济性,对配电网支持系统的研究是非常重要的。配电网优化运行决策支持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利用,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,并得到各种在线辅助决策方案以及模拟运行的效果。
3.2集成化、综合化与智能化
配电自动化系统是一个极其复杂、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,在子系统、各种功能之间有着不同程度的相关联关系,同时其本身和所有到的技术正在不断发展,这就要求配电自动化系统采用综合解决方案,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,更先进的有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。通过智能力可以明显降低建设、维护与运行的综合成本,给供电可靠性的提高打下了有利的基础。电压无功控制方面,我国提出了以人工神经元网络为基础的无功预测结合优化决策的变电站电压无功控制的策略,这种策略是用无功变化趋势作为指导,使电容器的经济技术效益得到充分的发挥,可以保证基本的平衡无功功率和电压合格的前提下,最大限度减少变压器分接头的调节次数,避免了盲目调节情况,使变压器发生故障机率降到最低,从而减少维护量和运行成本。
3.3配电自动化新技术的应用
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。用户电力技术是指将将微处理机技术、电力电子技术以及控制技术等这些高新技术相结合,来低压配、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和种新型综合技术。同时通过这种技术的使用,可满足特殊负荷的严格要求,通过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,从而满足了用户更对高层次的电能质量需求。而配电线路载波通信技术,它通常使用到低压配电网中,在低压配电网中的终端设备非常多,如果采用光纤通信由于成本高、可靠性低非常不现实。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,不仅可以实现上面所提到功能的通信手段,也可以提供其他的综合通信手段给客户。
4结语
目前,科学技术在不断发展,配电网自动化技术也会因此逐渐得到完善,以进一步提高电能质量、供电可靠性和改善对服务质量为目标,因此在今后着力改进技术,以设计出功能实用的配网自动化系统而继续努力。
参考文献:
[1]夏书军,程志武,周晓东.自动化技术在电力系统配电网中的应用[J].中国新技术新产品,2010.
[2]李强有.配电线路自动化系统配置及其运行方式分析[J].中国新技术新产品,2010.
论文作者:周巍,李媛,丁峰,刘泽群,郑宏,熊曦晔,万国强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/23
标签:配电网论文; 电能论文; 技术论文; 电网论文; 可靠性论文; 载波论文; 功能论文; 《电力设备》2017年第17期论文;