智能配电系统架构分析及技术挑战论文_戴年俊

智能配电系统架构分析及技术挑战论文_戴年俊

(广东电网有限责任公司惠州惠东供电局 广东省惠州市 516000)

摘要:配电自动化可以加强电力供应的可靠性以及稳定性,从而为电力用户提供更加优质的服务,进一步满足不断提升的用户要求,所以要加强配电自动化系统的配电管理工作。文章对智能配电系统架构和技术挑战进行了研究分析,以供参考。

关键词:智能配电系统;架构分析;技术挑战

1前言

近些年我国的经济得到了较大的发展,人们的生活水平也得到了较大的提升,对于电力能源的需求也在不断上涨。随着我国城市化进程的不断加快,相应的配电工程建设得到了极大的推广。但是从目前情况来看,配电自动化系统中配电工程的工作量比较大,施工周期比较长,施工复杂性比较高,所以在配电管理中比较容易出现问题。这就需要相关管理人员不断提升自身的综合能力,完善相应的制度,采取针对性的策略优化配电管理,这对于推动我国配电自动化系统的发展具有非常重要的意义。

2智能配用电信息系统架构

2.1系统架构

为充分利用供电企业现有配电自动化系统、用电信息采集系统的软硬件资源,同时兼顾调度、运检和营销专业应用需求,构建采集设备层、通信信道层、数据融合层、高级应用层四个层次的智能配用电系统结构。采集设备层包含站所终端(DTU)、馈线终端(FTU)、配变终端(TTU)、故障指示器、配网状态监测装置、集中器及电能表等采集设备;通信信道层包含光纤通信、无线公网通信、无线专网通信及电力线载波等通信设备;数据融合层包含前置采集服务器、SCADA服务器、数据库服务器、无线公网采集服务器及二次安防防护设备等;高级应用层在数据融合的基础上实现故障精确定位、实时线损分析、配网主动抢修、用户用电行为分析及负荷预测等功能模块。

2.2系统设计方案

自2009年国家电网公司第一批配电自动化试点至今,配电自动化系统已在96个地市开展应用,但是配用电相关专业系统间信息集成度不高,数据挖掘和深化应用不够,配网运行状态监测、故障隔离等基础功能应用不足,配电自动化系统实用化应用水平有待提升。通过汲取“十二五”配电自动化建设应用的经验,从功能定位清晰、应用主体明确、数据平台统一等方面设计了跨生产控制大区与管理信息大区的智能配用电一体化主站系统方案。基于信息安全防护和投资成本的考虑,将“三遥”配电终端和少量“二遥”配电终端以光纤专网方式接入生产控制大区,而将大量“二遥”配电终端、故障指示器、电能表等以无线公网方式接入管理信息大区。生产控制大区主要服务于配电网调度与控制,进一步强化配电自动化系统的数据采集与运行监控、图模管理、馈线自动化及拓扑分析等基本功能应用,从管理信息大区获取所需实时数据、历史数据、图模文件及单相接地故障定位结果等信息,同时将实时数据、馈线自动化定位结果等信息推送至管理信息大区。管理信息大区主要服务于配用电运行状态管控,通过整合中配电网的数据信息,实现配电网单相接地故障分析、配用电设备管理、线路和设备重过载分析等功能,进一步实现故障精确定位、实时线损分析、配电网主动抢修、用户用电行为分析及负荷预测等高级应用功能。生产控制大区与管理信息大区基于配用电统一数据支撑平台,通过协同管控机制实现权限、责任区、告警定义等的分区维护、统一管理,并保证管理信息大区不向生产控制大区发送权限修改、遥控等操作性指令;外部系统通过信息交互总线与智能配用电信息系统实现信息交互。

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3智能化配电技术挑战

3.1回路配置

在进行回路配置的过程中,首先应该满足现实的需要,进一步对智能化的配电产品进行开发,对于不同类型的回路都应该加以预留以及设置,在系统中一旦相关的功能都确定了下来,那么就需要对独立回路进行匹配,在具体配置的过程中,应该遵循的原则是三相五线,对于户外空间的设置,应该在现场安装临时的配电箱,这样可以保证在外部也能正常的使用电力,并且保证安全性。

3.2保护方式

在进行户外配电的过程中,采用智能化的配电技术需要对防雷接地以及保护接地等问题加以全面的掌握,不同的接地方式具有不同的效果,要想将不安全的隐患降到最低,就要选择合适的保护方式,这样才能让系统更加安全的运行。在配电系统的局部位置上,应该采用的保护方式是总等电位联接,这样可以帮助弱电系统防止受到磁场的干扰,在智能化配电系统技术应用的过程中,还需要注意的是应该将总接地端子以及电位联接线连接在一起,并且与导体相互连接在一起。

3.3网络结构

在智能化配电装置的应用过程中,网络结构是其中不可或缺的组成部分,所以需要对其进行合理的布局,并且加以有效的配置,要想满足系统质量的要求,就应该制定一个合理的方案,并且与配电的容量以及系统潮流等问题加以合理的配置,在对条件进行全面的检验以后,可以将温度以及无线干扰等因素确定下来,进而找到合适的接地方式。此外,还需要对智能化低电压的配电系统线路进行优化配置,建立起相应的模型,这样可以起到优化网络结构的作用,满足规划的要求,与实际的应用环境相互结合在一起,让配电更加的稳定。

3.4其他技术

由于建筑工地户外智能化配电主要用于工地照明、消防、机械运行和其他生活用电等,我们应该根据工地对配电的需求水平,以及不同的用电类别,设置多路配电方式,其中在导线选择方面,应该考虑到工地外围的电磁感应现象,以确定具体的导体型号和截面,同时结合敷设方式与环境温度,将额定载流量控制在预期负荷最大计算电流之上,而且配电系统的电压损失,应该控制在允许值以内,以满足建筑现场机械强度的运营需求。与此同时,在选择电器时,应考虑电器设备可能出现的最高电压和最低电压,不仅设备的额定频率需要和电源回路的频率相匹配,同时选择设备的环境条件,确保设备的动稳定和热稳定都能够满足短路的条件。最后为了保证整个工地户外配电的灵活性和可控性,我们还需要实现智能化配电硬件系统的模块化,最大程度提高配电系统的可靠性、安全性和可调性。

4结束语

综上所述,随着我国社会经济的快速发展以及人们生活水平的不断提升,我国电力系统所面临的压力在不断增加。要想高质量地满足社会的正常生产以及人们的正常生活所需要的电力资源,就一定要积极推广配电自动化系统。

参考文献:

[1]马钊,安婷,尚宇炜.国内外配电前沿技术动态及发展[J].中国电机工程学报,2016,06:1552-1567.

[2]马钊,周孝信,尚宇炜,周莉梅.未来配电系统形态及发展趋势[J].中国电机工程学报,2015,06:1289-1298.

[3]王晓勇.配电自动化系统中通信网络的规划与组建[D].南京邮电大学,2013.

论文作者:戴年俊

论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/20

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