电力配网运行可靠性影响因素及策略论文_龙燕1,张宇红2,刘兴艳3,陈晓红4,罗世豪5,陈

电力配网运行可靠性影响因素及策略论文_龙燕1,张宇红2,刘兴艳3,陈晓红4,罗世豪5,陈

(1、2、6、7贵州电网有限责任公司铜仁供电局 贵州铜仁 554300;4贵州电网有限责任公司铜仁碧江供电局 贵州铜仁 554300;3、5贵州电网有限责任公司贵安供电局 贵州贵安 550025)

摘要:目前,在我国很多地区,配电自动化系统的功用还得不到充分的发挥,严重阻碍了社会的进一步发展,存在着供电缺乏可靠性、供配电不合理等一系列问题。一方面,在不少配电自动化设计中,没有根据地方实际情况制定有针对性、科学的设计方案,对地区差异不够重视。另一方面,在供电站电力生产过程中,智能供电技术未能获得理想的协调效果,应用不够、缺乏合理的应用,各级配电自动化系统未能按照相关功能标准使用,极大地降低了配电自动化系统的可靠性和应用性。

关键词:电力配网;可靠性;影响因素;策略

一、电力配网运行的现状

配电网,特别是城市电网,集中了大量的重要负荷,涉及国家的经济发展、政治稳定。但是,目前配电网存在网架薄弱、设备老旧、自然灾害或外部破坏严重、运行人员素质不高、相关技术标准和规范不完善、基础数据管理欠缺等问题,对电网的影响较为重大。一旦发生故障,往往造成整个系统对用户的供电中断,直到配电系统的故障被排除或修复,才能恢复对用户的供电。

我国配电网投资相对不足,自动化、智能化水平明显地滞后于发电、输电,配电网已成为制约供电质量与运行效率提高的瓶颈,主要表现在:配电可靠性未得到足够重视,与国际先进水平相比还有一定的差距;据一些供电企业统计,用户停电约95%以上源于配电网;配电网的落后导致电能质量恶化、线路损耗增加;线路平均负荷率低于世界先进水平,因此必须加强对配电网的管理,以提高供电可靠性以适应电力发展的需求。文章将制约配电网发展、影响供电可靠性的主要因素进行了总结,概括为配电网本身问题、外界环境问题、人员素质问题、管理缺陷问题等,然后结合实际工作中成熟的经验提出了相应的应对措施,最后对配网自动化及智能配电网做了简单论述。

二、供电可靠性的配电网规划整体思路

提升供电的可靠性,在进行配电自动化规划过程中,我们应分析研究可能存在的薄弱环节,从配电网络的现状出发,采取有效的解决方案,不断提升我国配电自动化系统的可持续发展。应对供电区域的整体情况进行调研,如:当地的地理信息、经济水平等,充分了解配电自动化系统供电可靠性的影响因素。在实现配电自动化系统规划过程中,应分析研究影响配电网供电的因素和薄弱环节,结合前期调研所得数据,有针对性地提出相应的可靠目标。并且为了确定出可靠性方案还应根据指定的目标,来验证供电可靠性方案是否达到设定的目标值。

配网可靠性差主要体现在:网架薄弱,基本为馈线,且多为架空线路且为裸导线,城区电缆线路覆盖率较低;自动化水平较低。在调控一体化模式下,配网线路只能实现变电站内断路器遥控操作,线路柱上分段开关采用人工模式操作方式,不满足配网运作模式,监视设备获取信息不完善;保护配置较低,馈线变电站站内基本为3段式电流,线路柱上开关保护配置不完善,故障的查找范围难度大。故障处理主要分为:故障受理、故障诊断、故障定位、故障隔离、故障修复及恢复供电六大处置流程。

三、电力配网可靠性的影响因素

1、网架结构

配电线路分为架空线、电缆或混合结构,由于配电线路是随着电力用户的增多而不断发展的,而且前期一般没有总体规划,所以最终造成供电区域错综复杂、接线方式多种多样。存在单辐射线路无联络并且分段不合理,不能完全达到N-1要求,尤其是手拉手比例远远不够,当故障发生后,不能有效的转移负荷。

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2、线路设备装备水平

对于架空线路来说,最为薄弱的环节就是裸导线,这是导致线路故障的一个重要因素,尤其是每年3月-5月份鸟类筑巢活跃时期,故障最为突出;部分线路导线截面偏小,从而影响供电能力和供电质量;

3、运行管理及维护

由于配网工作多而杂,包括配网改造、大修技改、业扩工程和日常检修工作等,如果不能做到很好的协调各部门工作、合理安排停电计划,不仅造成重复停电,还会扩大停电范围,这都直接影响供电可靠性。配网设备较多,同一种设备或许来自不同的厂家,由于运行人员得不到相关培训,不熟悉设备的操作及工作原理,这给今后的维护和处理故障埋下隐患。

四、提高电力配网运行可靠性的策略

1、配电自动化系统终端的设计

从相对全面的角度来说,配电自动化终端能够保证关键数据传输的完整,具有无线通信功能和自动加密功能,是数据信息传输的接收端。并且在实际应用过程中,其依靠光纤传播作用,与配电自动化主站实现通信功能,能够对传输电流进行监测,一旦发现电流传输中断,就会将供电故障信息反馈到中央处理系统,并自动锁定通信中断位置,为后续的维护工作提供可靠的数据支持,能够对本地供电设备展开保护功能。我国不同地区之间存在差异性很大,国土面积辽阔,如:我国城市电网建设分支多且复杂,而农村地区电网建设分支少、简单。因此针对这样的问题,为了保证配电自动化系统各细节设计的科学合理性,在实际建设过程中,应充分了解系统主站与终端通信设备之间的关系,采用差异化建设方法,结合实际的建设需求和供电需求类别,开展配电自动化系统规划工作,确保自动化系统供电的可靠性。

2、配电主站的规划

2.1在进行配电主站规划时,应采用体系架构形式,满足各种配电终端设备接入的需求,实现配电实时监控,减少配网的线路耗损,如“配电主站+配电终端+信息交换总线”,能够优化和拓展相关功能和运行方式,确保系统运行的可靠性。

2.2为了确保系统的安全性、稳定性,结合未来几年本地区的配电网发展趋势,采用标准化通用设备作为硬件设备。并且采用双网模式,在关键节点配置服务器,对于现成则采用PC服务器,确保无论任何一个节点出现故障都不会影响系统的整体运行。

2.3项目的配电自动化主站系统还新增了与其他系统接口的综合功能,实现了配电自动化系统的所有基本功能,如:配网管理信息、故障抢修管理模块等。

3、配电终端规划和通信网规划

结合工程的实际情况,根据制定的供电可靠性配置方案,对具有实时条件或者可以一次性改造完成的线路进行配电终端配置,如:采用三遥配电终端等。另外,为了确保配电通信网的稳定性和可靠性,采用EPON无源光纤,并且可以引入载波、无线通信进行辅助,不断提升配电自动化终端的在线率和遥控成功率。同时,对于横向通信,可以利用安全拨号认证网管等设备,采用部署一级信息交互总线;对于纵向通信,可以采用“主站硬加密+终端软加密”的保护方式,保证配电自动化设备的安全性。

4、将供电可靠性数据的精确性做到极致

为了更好地实现管理的一致性,公司印发了《停电时间“一套数据,多方应用”专项工作方案》,逐步整合生产、营销停电管理资源,借助信息化手段,实现供电可靠性数据的自动采集、自动推送、自动统计,并且利用计量自动化系统采集数据进行校核,确保停电信息的及时性、完整性和准确性,最终形成“停电事件以生产信息为主、停电时间以计量系统为主”高度融合的公司客户停电时间指标。

结束语

由此可见,配电自动化系统规划设计应面向供电的可靠性,从各区域不同配电标准出发,科学规划配电自动化系统,合理使用各种智能供电技术,才能不断提升供电的可靠性,促进我国配电自动化系统的可持续发展。

参考文献:

[1]肖兵.面向供电可靠性的配电自动化终端优化配置研究[J].中国设备工程,2018(27):431-432.

[2]孟海军.基于可靠性及经济性的配电自动化差异性规划[J].电力系统保护与控制,2016(36):156-158.

[3]胡晓康.面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究[J].低碳世界,2017(18):69.

[4]陈思攀.配电网可靠性评价及终端设备优化配置研究[D].湖北:湖北工业大学,2018.

论文作者:龙燕1,张宇红2,刘兴艳3,陈晓红4,罗世豪5,陈

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/9/18

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