电力系统配电网自动化现状及前景分析论文_孙贺斌

(唐山供电公司 河北唐山 063000)

摘要:电力系统配电网各功能实现自动化控制的前提是自动化技术的应用程度,其技术的应用不仅可以促进配电网全功能自动化发展,同时还可以加强对配电网运行的安全可靠性及效率性。本文对电力系统配电网自动化的现状及前景进行了分析探讨,仅供参考。

关键词:电力系统;配电网自动化;现状;前景

1 电力系统配电网自动化现状

1.1 控制电量与功率

电力系统配电网自动化系统可以自动控制电量和配送功率。

1.2 故障处理

配电网自动化系统可以自动检测配电线路的故障,并把出现的故障及时上报。同时,故障控制器还具有自动修复故障的功能,即使在特殊情况下也可以进行故障的修复工作。

1.3 监测电能损失功能

配电网自动化系统可以自动优化线路运行模式,并对线路上的电能进行自动监测与计算,以达到损耗电能最小的目标,提高经济效益。

1.4 具备扩展功能

配电网自动化可以实现结点的逐步拓展功能。在电网扩展工作中,要具备以下两点要求:首先要增加硬件设备,达到扩展设备的要求;其次是通过软件操作,在原有网络中增加新的节点。

2 电力系统配电网自动化发展现状

我国的电力系统配电网自动化发展,主要是在上世纪九十年代开始,在进行城网改造的工程时发展比较迅速,一些城市电网也都逐步的建立了配电自动化的系统。进入到新的世纪以来,国家电网的城农配网的改造力度也进一步加强,在故障的快速诊断以及隔离和自动恢复供电等层面取得了很大的成绩。在二零零四年的时候,供电企业公司在配电自动化的工作上更加的理性,在建设发展的思路上也更加的务实,这就为我国的整体电力系统配电网的自动化发展打下了良好基础。在二零零九年的时候,我国对配电网自动化的发展以及信息化的发展和互动化的发展有着重要指示,对智能化的电网建设总目标有了科学化的制定,这就对电力配电网的自动化发展带来了新的生机。总体来说配网自动化的发展经过了几个重要阶段。

但是在当前的电力系统配电网自动化发展过程中,还存在着一些问题急需解决,主要就是城网供电能力不足,对实际市场需求没有得到满足。配电网改造没有和城市发展相协调,在配电网自动化的改造速度上相对比较滞后,从而就造成了线路走廊紧张的问题出现。再有就是配电网线路的布局上没有体现出合理性,在主次网架的结构方面不明确。在实际应用中的线损程度比较高,电能的质量不能达到实际要求,用电高峰的时候过负荷问题比较突出,这些层面的问题都需要及时性的解决。

3 电力系统配电网自动化实现技术的发展

3.1 节点全网漫游技术

一般情况下,全网中的任何节点都存在与其他节点通信的可能性。在配电网自动化系统中,各个节点都与所在馈线中的一个管理节点相对应,并进行通信工作。在通信过程中,会出现节点丢失的情况,这个时候节点和相应的管理节点之间的通信是不能正常进行的,这时网络会对节点进行自动检索。相应的,该节点的搜索该由管理节点来执行,系统变为中继。但是,如若改为中继后管理节点仍无法检测到这个节点,那么系统会进行漫游申请,将情况汇报并反映给馈线子网,由其联络节点来执行。通信管理节点(侧变电站的)收到系统的漫游申请后,重新注册漫游的新节点。最后,相关变电站接收配调中心发送的注册信息,实现节点的全网漫游。

3.2 自动设置中继技术

在设计软件时,除了能实现一般结点的功能之外,为了实现网络中节点间信息的有效接收和转发功能,还要在NDLC中继节点设置相应的功能模块。设计中,为了使网络中的信号传输过程存在真实性,采用数字信号处理技术,这样不仅可以降低信息的传输频率,还可以使信息变小,从而大大降低通信网络上的压力。自动设置中继技术的使用,可实现整个网络节点之间的通信,从而解决通信距离问题。其需要满足的基础条件必须是网络中的相邻节点可以通信,这里的相邻节点指的是任意两个相邻网络节点。

3.3 面向对象的设计

在配电网中,馈线、负荷、开关、变电站及变压器都是按照分层进行一定排布的。单个区域是由包含多个节点的若干个馈线子网(变电站)组成。一般情况下,馈线子网之间的节点是没有互相通信的功能,但是由节点形成的网络节点是可以相互联络的,这是因为每个节点都可以作为一个管理点,而且只有相同馈线子网中的节点才可以相互通信,形成网络管理节点。不过如果是在网络重构这种特殊情况下,节点是可以实现与其他馈线子网节点的联通。此时需先通知节点,经过允许后方可进行通信,从而实现不同变电站之间的通信。在面向对向的设计技术中,往往在馈线子网的第一个子站中设置网络管理节点,用于实现子节点上信息的记录,这样的设计对于馈线网络的扩展是十分有利的。

3.4 配电网电源技术

电源技术至关重要,只有熟悉了供电技术操作,才能确保设计稳定安全的配电环节,具体实施时,需要全面了解市场情况,选用先进现代化的设备,按供电区域运行成本预算,做好计划安排,保证在节约成本投入的情况下,满足配电需求。配电网的电源较为关键,所使用的 SCADA 系统在断电后能够使用 UPS 保证配电网还能够正常运转 15h,一般情况下,区域工作站选择使用 1K 的 UPS,如果出现了断电能够确保配电网还正常运行 3h。要想实现持续稳定的电源供应,则需要开闭所有 PTU,通过双电源实施供电设备切换。

3.5 配电网故障处理技术

配电网的运行也存在一定的风险,需要不断进行维护与管理,才能确保良好稳定运行。配电网在网络和设备出现故障的时候,整体系统则会快速检测,形成报警信息。故障报警主要来源是代理站,代理站得到情报后,能够做好等级分析预测。对报警信息进行不同类别的分类归纳,同时形成不同的处理方式,使故障得到有效解决。对已经解决的故障,需要建立档案,使同类问题有参照性,更为了避免类似事故再次发生。对发现较大的故障,一定要进行精准定位和测试,保证检测时间节省维护成本。变电站两个断路器需要认真处理,实现良好供电,重合器出现异常,需要断开上级重合器,保证电网运行正常。

3.6 配电网通信技术

一是无线网通信技术。主要依靠 GPRS 无线业务做支撑,能够实现外围设备以数据传输,这是成熟的技术,已经被广泛应用到配电网自动化建设中,随着宽带越来越普及,GPRS 的数据流量费用也会不断降低,大大减轻了配电网自动化数据传输费用,提高了速度也提升了效益。二是光纤通信技术,这种技术更加成熟,已经被广泛应用到各个领域,具有强大的数据功能,光纤通信主要是通过光载体实现电信号到光信号的及时转换,保证了通信清晰稳定。随着光纤通信发展也演进,当前 EPON 技术也不断成熟起来,成为智能配电技术的重要技术基础。三是载波通信技术。载波通信设备较为复杂,主要集中到变电站和发电厂中,能够有效保证电网稳定运行,之所以得到推广与使用,与自身优越性是分不开的。

首先这种技术具备特殊耦合器,通过耦合器连接,实现大电压下用电的安全,确保整体通信不中断。其次,载波通信有特定通频带,高频电网在运行时非常容易受谐波烦扰,只有特定通频,才能保证发信功率稳定。再者,载波通信覆盖范围广,实现了大范围空间的通信传输,实现实时在线、随时呼叫,保证电力通信网络连接通畅。最后,载波通信能够随时移动,设备能够随时做到电力通信网络接入,实现高频运转。

4 结束语

综上所述,电力系统配电网自动化系统的应用,要注重对其多方面的了解,这样才能更高的将其系统作用充分发挥。在此次的理论研究过程中,主要是对电力系统配电网自动化系统的结构以及原理和发展情况等进行的研究分析,然后对系统功能的作用发挥以及发展前景进行了展望,通过此次研究分析就能有助于电力系统的进一步良好发展。

参考文献:

[1]何智祥. 配电网目标网架实施策略研究[D].华南理工大学,2014.

[2]李琳. 提高城市配电网供电可靠性技术的研究[D].北京交通大学,2014.

[3]刘明辉. 任丘城区配电网自动化系统设计与分析[D].华北电力大学,2014.

[4]刘勇. 智能配电网故障处理模式研究[D].山东大学,2014.

论文作者:孙贺斌

论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期

论文发表时间:2017/8/1

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