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摘要:配网自动化就是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理的现代化。随着经济发展,配网自动化的重要性日益显现。针对目前我国配网自动化的现状,对配网自动化技术及具体内容进行描述,并提出需要注意的问题及建议。
关键词 配网自动化 自动化技术 通信网络
1、前言
随着我国经济、文化等各方面建设的快速发展,不论是居民用户还是工商业用户,对用电质量的要求均日益提高。同时,在我国配电网的供电受到诸多制约、包括负荷的分布、经济条件、地理位置等。根据特点的不同,大致可以分为环状式、网格式和放射式,这几种传统的供电方式根本满足不了实际供电要求。不同于往常,短时停电或者电压波动,都将对用户产生较大影响。所以实行配电网自动化势在必行。
2、我国配网自动化现状
由于我国配电网建设长期以来未受重视,配网自动化建设整体落后于西方发达国家,一定程度上制约了我国的经济发展。我国幅员辽阔,各地的配网自动化发展又参差不齐,很多地区配网自动化设备陈旧落后,网架错综复杂,无法满足配网自动化的基本要求。这就要求这些地区先实现配电设备的更新完善,优化网架结构,先从硬件上达到配网自动化的基本要求,而这些又需要庞大的资金作为支持,对于许多地区的配网来说,这无疑是个难题。另外实现配网自动化还需要组织相关运维人员进行培训,目前许多配网缺少高素质人才,如何组建一个配套的运维队伍也是棘手之处。所以配网自动化始的工作始终难以开展。
3、配网自动化技术及具体内容
第一、配电网架规划。合理的配电网架是实施配电自动化的基础,配电网架规划是实施配电自动化的第一步,配电网架规划应遵循如下原则:( 1 ) 遵循相关标准,结合当地电网实际;( 2 ) 主干线路宜采用环网接线、开式运行,导线和设备应满足负荷转移的要求;( 3 ) 主干线路宜分为3 〜 5段,并装设分段开关,分段主要考虑负荷密度、负荷性质和线路长度;( 4 ) 配电设备自身可靠,有一定的容量裕度,并具有遥控和智能功能。
第二、配电设备的选择。在配网自动化系统中,配电设备应包括一次设备一一配电开关,二次设备一一馈线远方终端( FTU) 、配变终端单元(TTU) 等,以及为一、二次设备提供操作电源和工作电源的电源设备。实施配网自动化,必须以重合器、分段器、负荷开关等具有机电一体化特性的自动配电开关设备为基础,在架空线路上作为分段和隔离故障用的开关应该具有免维护、操作可靠、体积小和安装方便的特点,并且能适应户外严酷的环境条件。对于架空线或电缆线路,作为馈线的分段开关、联络开关,通常选用SF6或真空负荷开关,如果系统FA方案选用保护方式或重合器方式,开关必须选用断路器与之相匹配。环网柜两台进线开关选用可电动操作的负荷开关。
第三、配电自动化主站建设。应建设由配网自动化的调度中心为主站), 由共享同一数据库、实现配网自动化不同功能的工作站及服务器组成的通信网络。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主站的网络建设应包括配网自动化软件支持平台,包括数据库软件、人机交互软件、通信软件、分布式的配网监控、管理应用技术。采用开放式和分布式的体系及面向对象技术,具有开放性和可扩展性。应用软件以配网实时数据库为基础,应用客户机 /服务器模式,各自独立实现不同的自动化功能。对于县级城市,调度与配网规模都不大,选用调、配一体化主站系统是适宜的。由于一体化主站系统具有共享的支撑软件平台,系统的软、硬件资源充分共享,运行维护费用 大大减少。系统通过操作权限管理,可以确保调度、配网运行的安全性和可靠性。从运行管理体系来看,调度与配网是独立分开运行的两个系统,一体化平台不影响这两个系统正常操作使用。整个系统投资省、性价比高。调、配一体化主站系统是县级配网自动化系统首选的模式。
第四、配电自动化通信建设。各配电终端与主站间通信可采用载波、光纤、双绞线、无线方式,目前通信模式首选光纤通信。光纤通信分为光纤自愈环通信和光纤以太网通信。光纤自愈环通信是串口通信,通信可靠、技术成熟、价格适中。光纤以太网是网络通信,通信速率高,但可靠性不如自愈环,且价格较高。这两种通信方式的选择,应依据配网自动化系统FA技术方案的需求和整个系统的性价比综合考虑。但未来的发展方向应是载波和光纤的混合使用。配电网载波确实有很多难点,但它对网络具有天然的适应性,随着技术发展它无疑将是配电层通信的主流。
4、配网自动化需注意的问题
配网自动化在开展过程中有许多问题值得注意。1、技术方面,主要有设备及系统的可靠性问题、通信方式及网络平台的选择问题、继电保护的配合问题及 控制电源和操作电源的提取问题等。主要表现在配网自动化系统对设备的可靠性和可维护性要求很高。配网自动化系统的大量站端设备安装在户外,工作环境恶劣,关键部分必须采用工业级的芯片,设备制造难度大,设备造价高。配网自动化系统往往采用多种通信方式相结合。控制电源和操作电源提取困难。系统平台要有很好的适应性和很强的灵活性。2、管理方面,配网自动化作为一个十分复杂的系统工程,需要合理地网架规划、合适的配电设备的选择、主站及通信建设,每一项都需要经过详细调查、模拟方案、试点运行、推广开展等步骤。对于各县、市供电公司,由于各自的客观条件不尽相同,相互间的经验可借鉴但不可照搬,必须找到适合自己的一套开展方案。3、经济方面,正如上文所介绍的,我国各地区自动化发展不均,经济条件也相差颇多,在分步建设配网自动化的过程中,必须妥善考虑先走哪一步。投入的资金数额高,并不意味着开发出的配网自动化系统水平高,所以,不能盲目地投入巨额资金,配网故障检测、隔离与恢复供电功能是最实用、最基本的功能, 只搞一、二条线路是很难体现规模效益的。
5、结语
随着经济的发展,配网规模以及运行方式发生变化是大势所趋。与此同时,自动化技术的不断提高,也为配网自动化的建设提供了便利。配网自动化建设作为一个内容复杂的工程项目,有不少值得注意的问题,在发展过程中必须深思熟虑。
参考文献
[1]罗铮.配网自动化系统的实施与规划.《湖北电力》,第31卷第1期 2007年2月.
[2]杨奇逊.变电站综合自动化技术发展趋势.《电力系统自动化》.
[3]徐腊元.国内配网自动化综述.《农村电气化》,2004年3月.
论文作者:戴舟波
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/14
标签:通信论文; 网架论文; 设备论文; 系统论文; 主站论文; 自动化系统论文; 负荷论文; 《电力设备》2017年第6期论文;