配网建设中自动化系统的使用研究论文_刘乃田

(广东电网公司佛山禅城供电局南庄供电所)

摘要:当前各地区在配网自动化建设上取得了长足的进步。配网建设中自动化系统具备自动检查、自动决策、自动控制等功能,借以通讯系统传输数据,从而实现对局部系统乃至对电力系统整体的检查与控制。本文介绍了应用比较广泛的馈线自动化模式,并对此作了简单的分析,希望能为相关人员提供参考。

关键词:配网;自动化建设;馈线自动化

0引言

随着经济发展和社会进步,人们对供电可靠性以及电能质量的依赖程度不断增加。在电力的生产中,配电作为电能配送的最后一个环节具有十分重要的作用。结束两网改造之后,配电网络的布局得到了优化,配网自动化作为提高供电安全和电能质量的重要手段,使得配网建设自动化重新提上建设日程,并且取得初步成效。

1配网自动化概论

1.1配网自动化定义

配网自动化是现代电力系统发展的必然趋势。配网自动化是利用现代通信技术、计算机及网络技术以及现代电子技术,将配电网实时的数据信息、用户使用信息、电网结构参数、离线信息和地理信息进行全方位的集成,构成完整的自动化管理系统。当配网运行正常时,通过监视配网运行情况,可以优化配网运行方式,通过配网电压合理控制电压水平及无功负荷,达到改善供电质量经济运行的目的。同时配网自动化系统可以监测配网异常的运行情况,可以快速检查出故障区段并将之隔离,及时恢复正常区域用户的供电,有效缩短停电时间,减少停电面积。

1.2配网自动化的组成

配网自动化系统的构成主要包括主站、通信系统、一次网架和配电自动化终端四部分。其中一次网架是基础,通信体统、自动化终端以及主站完成对一次网架的控制、监测、数据分析等功能。系统的总体结构见图1

图1 系统总体结构示意图

主站是配网自动化系统的核心,是在配网调度中心内的一个局域网系统。它的主要工作内容就是保存并且分析来自自动化终端实时发送的数据,检测配网的开关状态、负荷情况、设备状态以及接线关系,为调度人员提供对配网进行实时控制、监测的图形化界面。在配网自动化系统正常运行的情况下,主站值班人员可以通过系统控制配电终端,实现对环网柜、开闭所、柱上开关等设备的远程控制,提高工作的效率。在配网出现故障后,主站系统可以根据事先设定的处理方式进行操作,提高了故障识别处理速度和供电可靠性,保障了配网的运行安全。

通信体统是配网自动化的重要组成部分,是主站系统与现场终端之间的通信通道。通信系统的性能直接影响系统运行的可靠性。根据配网通信点多、分散的特点,一般采用微波通信、光纤通信、电话线通信、配网载波通信、GPRS通信等多种通道的混合方式。

配网自动化终端是配网自动化系统的基本单元,包括配电变压器检测终端TTU、馈线自动化终端FTU、配电室自动化终端DTU等。它们的主要任务是采集配电设备的信息并发送给主站,接收并完成主站的指令。

2馈线自动化模式

馈线自动化功能是配网自动化系统的重要功能,主要包括故障自动定位与隔离,非故障区域的快速恢复供电以及故障检测与识别等功能。该功能的实现对于提高城市10kV电网的可靠性,减少检修、提高供电质量等具有重大的现实意义。

2.1集中型馈线自动化

集中型馈线自动化是自动化终端与主站之间通过通信系统通信,自动化终端检测电网是否有故障电流,并且检测后将信息集中上传至主站,然后通过主站判断故障区域并控制配电终端处理故障。集中型馈线自动化构成如图2所示。

2.2电压型馈线自动化

电压型馈线自动化的判据是时间和电压,但是其中以电压为基本的判据,通过延时逐级送电来判断发生故障的区域。当某一条线路发生短路故障,导致变电站内的断路器比杆上的开关断开,随着线路分段开关断电后无压分闸,送电端第一次合闸后,得电后线路分段开关延时合闸到故障点后,假如故障仍然存在则变电站断路器再次跳闸导致重合失败,线路分段开关在此失电跳闸,同时隔离故障区间,变电站断路器再次重合闸,没有故障区域的线路分段开关再次延时合闸恢复正常区域的供电,联络开关延时合闸,自动恢复故障点后段线路的供电。电压型馈线自动化主要应用于以架空为主的混合线路以及架空线路,主要采用的通信方式为GPRS通信方式。电压型馈线自动化构成图如图4所示。某市一中线某时段发生短路,见图5

图4 电压型馈线自动化构成图

图5 一中线主线图

此线采用电压型馈线自动化模式,相关工作人员在故障发生后立即对一中线进行分析,分析结果如表2所示。

2.3两种馈线模式比较

电压型馈线自动化模式对于通信系统和主站的要求不高,同时依靠设定的程序完成对应的问题,有效降低了系统的复杂性,并且由于比较经济所以更加具有推广价值。但是电压型馈线自动化模式也存在相应的缺点,恢复供电时间相对较长,并且对于永久故障,多次重合导致对线路的冲击较大。对比之下,在城网改造的过程中集中型馈线自动化具有较大的优势,依靠稳定的通信系统。主站控制终端可以快速处理故障,保障了系统运行的安全可靠。在反应时间上看,集中型馈线自动化模式处理时间相对较短并且故障隔离以及非故障区域的恢复供电仅重合一次。

随着科学技术的飞速发展,通信设备、终端设备以及计算机的性能等都将得到飞速提升,并且成本也会降低。可以预见的是,未来将会广泛采用主站系统遥控配网自动化终端这一馈线自动化模式来完成故障区间的判断、隔离以及恢复正常区域的供电。通过我国配电自动化系统的发展看,多数供电企业会选择集中型馈线自动化技术。配网自动化系统的建设需要一个过程,目前各个城市供电局配网规模大,配电线路多,系统建设和运行使用更加需要一个过程。随着系统建设的不断深入,系统运行时对工作人员的要求也将不断提高,这也将进一步推动配网自动化系统快速高质量的向前发展。

表2 一中线故障发生动作分析表

3结语

配网自动化系统建设还处于不断完善的状态,不过随着运行经验的不断积累,企业对于配网自动化的标准也在不断地完善和发展,为将来配网自动化的升级和改造提供了可靠的理论依据和基础。总之,配网提高了供电的质量和可靠性,供电企业必须从配网自动化建设规划入手,做好自动化建设的长期规划,重点解决配网自动化建设中的关键问题,并且配备专业的维护人员及管理人员,保证系统使用的可靠与安全,不断提高配网管理水平。

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论文作者:刘乃田

论文发表刊物:《电力设备》2015年8期供稿

论文发表时间:2016/3/11

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