浅谈农网配电自动化系统设计与应用论文_何平,王冠

浅谈农网配电自动化系统设计与应用论文_何平,王冠

(国网吉林省电力有限公司四平市城郊供电分公司 吉林四平 136000)

摘要:近年来,农网配电自动化系统设计与应用得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了农网配电自动化系统设计要点。在探讨农网配电系统自动化系统应用原则与途径的同时,提出其中几点注意事项。

关键词:农网配电;自动化;系统;设计;应用

一、前言

作为农网配电实践中的重要工作之一,其自动化系统设计及应用占据着关键地位。该项课题的研究,将会更好地提升农网配电自动化系统设计与应用的实践水平,从而有效优化其整体效果。本文从概述相关内容着手本课题的研究。

二、概述

我国农村电网在经历过一次改造后,整体结构的合理性已经得到了一定的保障,电网中使用的设备也得到了一定的提高,总之通过改造,可为我国农村电网配电自动化的实现提供方便。

电网自动化就是通过自动化控制、计算机、数据采集传输技术将生产、运行、营业管理集为一体的一套适用性极高的管理系统。农村电网配电自动化层次多,涉及的范围也十分的广泛,目前在我国的农村中有着许多实验点。因为对农网配电建设还没有统一的技术标准,因此不同的人对农网配电自动化中涵盖的内容有着不同的理解,不过目前让多数人接受的说法包括以下内容:馈线自动化(分段器、馈线终端装置、重合器)、变电站自动化、抄表、计费、设备管理、智能分析、负荷控制、用户管理等系统。

三、农网配电自动化系统设计要点

基于农网配电自动化系统的设计原则和实际要求设计而成的系统结构主要包括主站、站端装置、通信系统3大部分。

1.主站系统设计

主站系统作为农网配电自动化系统的管理平台,是以中心站为核心,以工作站、服务器、网络设备以及特定的外设为主要配置构成,其中GIS系统、实时系统、数据库为平台提供了有力支持,用于实现AM/FM/GIS与SCADA/DMS的基本功能,从而将一体化设计、应用和维护配电GIS和SCADA变为了现实,进而满足了供电企业自动化管理配电系统的实际要求,而主站设备应根据电网工程的实际情况加以灵活配置。

2.站端装置设计

(一)故障指示器设计

在具体实践中,用于判别接地故障的方法有很多,在此介绍的是信号源注入法,即将故障指示器(要求:有源二合一)合理的设置于长线路分段节点和线路分支点位置,同时装设配套的信号源设备,若线路出现接地故障(单相接地情况较为常见),信号源设备会在几十秒内自动根据脉宽变化投入不同的阻性负载,从而通过电流叠加促使故障信号器自动发射故障信号;而当线路短路时,故障指示器会根据短路特征、电流突变、执行的保护动作等信息,定位故障点;此外,还可起到检测负载电流的作用,同时将相关数据传输至监控终端。其中位于故障指示器附近的通信终端负责接收、解译、重新编码无线信息,并借助GPRS/GSM将其传输至中心站。而在设计通信终端时,采用了太阳能电池配以备用电源,即使连续10几天阴雨天气也可正常供电。

(二)配电终端监控设计

其既负责采集故障检测数据、转发信息,也是实现农网配电自动化中遥测、遥信以及遥控功能的监控终端装置,具体而言,当故障指示器发出相关信号时,包括线路中的负荷电流、动作信息、开关状态等,终端设备会予以及时接收,并加以分析、编译以及发送。若电控开关具有监控条件,通常在通信终端的作用下实现对开关的远程分合闸操作,但应将分合闸状态下的电源情况考虑在内,如果采用的为遥控开关,建议配置直流电机或TV。

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3.通信系统设计

虽然农网配电自动化系统中存在数量较多的“一遥”、“二遥”终端设备,但相对而言,其对通信的可靠性和实时性要求并不是特别高,采用GPRS这种组网灵活简单、接入便捷、易于管理、运行经济的通信方式完全可以满足系统的实际要求,若电网系统中的集抄系统接入了基于GPRS的VPN专网,那么在实用型配电自动化系统采用无线通信系统GPRS/GSM,不仅可以改善系统的安全性与可靠性,还利于节约投资费用,提高系统的整体效益。

四、农网配电系统自动化系统应用的原则与途径

1.农网配电系统自动化应用的原则

为了更好的促进农网配电系统自动化的建设与发展,要采用先进的技术,结合农村电网的实际情况,充分考虑其经济性和实用性,将农网配电系统自动化逐步推向国际化发展水平。推动农网配电系统自动化建设要遵循以下几项原则:首先要和国家相关的法律法规保持一致性,将配电系统的实用性、安全性、经济性与新技术合理结合;其次要在不同区域、不同发展水平、不同层次上全面分析农网配电系统自动化建设,根据当地的实际状况选择科学、合理的通讯方式;再次,农网配电系统自动化建设要以提高供电质量和供电安全性为主要目标,增加电路的利用率;最后还要通过各种相关技术措施,实现配电系统与相关数据信息的交流和共享,避免功能重复造成成本浪费。

2.农网配电系统自动化应用的途径

第一,科学规划配电网架。农网配电系统自动化建设要以正确的电力系统结构和科学的经济运营方式作为支撑,在合理的范围内保证区域内部的电力质量,不同线路之间要采取互联措施,尽可能的保证供电的可靠性。

第二,运用自动化的设备。智能开关等自动化的设备在农网配电系统自动化建设的过程中起着至关重要的作用,自动化设备的应用能够在配电系统出现问题和故障时,及时自动作出调整,能够有效的保证农网配电系统正常运行。

第三,完善通讯网络。通讯技术是农网配电系统自动化建设的关键点,通讯设施的完善程度决定着农网配电系统自动化程度的高低。由于不同地区在地理环境和线路布局上的差异性,所以在选择通讯方案时要结合实际情况对光纤、无线网络、有限电缆、电力载波等通讯形式进行选择。

第四,优化电能质量。首先,无功补偿。农网无功优化系统主要是高压网通过变电站进行集中补偿,中压网通过10kv线路进行补偿,低压网则主要通过分散补偿的方式进行补偿。其次,电能调节与谐波治理。低压0.4kV系统基本上都会选择无源滤波方式,其结构实现是将电容器与电抗器进行连接,从而组成一个LC串联回路,在需要滤除的谐波频率处设置回路的谐振频率。

第五,接入分布式能源。分布式能源主要包括太阳能、风能、燃料电池等几方面,具有清洁、环保的特点,能够带来一定的经济效益,弥补供电过程中的经济弊端。

五、农网配电自动化系统应用中的注意事项

在农村配电网自动化建设的过程中,需要的投资金额较大,且技术复杂,通常涉及到诸多方面的内容。因此,在农村配电网自动化建设的过程中,应因地制宜、量力而行,结合当地的实际情况,以实用、经济为根本,有计划地分期、分层建设;从投资少、见效快的配电网自动化建设部分着手,争取起到示范作用。在此过程中,应注意以下3点:①农村配电网建设。应建立健全多电源供电配电网络系统。一般情况下,应具备至少2个电源点,且配电网系统中应具有环网供电、开环运行功能。②配网自动化管控中心建设。农村配电网自动化管控中心应采用先进的技术手段、通讯和管控技术,比如计算机前置机、打印机、通讯设备、UPS电源和模拟接口。③对于尚不具备建设条件的地区,尤其是边远的农村地区,应进行前期建网准备。如果供电线路较长、负荷较大,则应加设分段器等设备,并利用线路出口重合器与分段器的有效配合,对线路瞬时故障进行有效处理。

六、结束语

综上所述,加强对农网配电自动化系统设计与应用的研究分析,对于其良好整体效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的实践中,应该加强对其自动化设计与应用的重视程度,并注重具体实践方法的客观性与可行性。

参考文献

[1] 魏立明,龙江,刘大勇.农网配电自动化系统监测终端的设计研究[J].吉林电力.2014(04):15-17.

[2] 支丙勇,方爱斌,倪集龙.浅谈农网配电自动化系统设计与应用[J].农业与技术.2015(11):228-229.

[3] 王明俊.发展中的配电系统自动化[J].电力自动化设备.2015(03):3-6.

论文作者:何平,王冠

论文发表刊物:《电力设备》2015年第11期供稿

论文发表时间:2016/4/28

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