10kV电力系统配电网络的智能化研究论文_张晓东

10kV电力系统配电网络的智能化研究论文_张晓东

齐齐哈尔供电公司中汇供电支公司 黑龙江 齐齐哈尔

摘要:由于我国城市供电网网架较薄弱,城市配电网也不够完善。为解决这一问题,我国已在全国很多个城市进行城市配电网建设与改造工程,加强配电网建设,这一切为实施配电网络的智能化打下了良好基础。笔者根据自身工作经验介绍了10kV电力系统配电网络的智能化在电力系统中的应用。

关键词:10kV电力;智能化配电系统;应用;配电网

前沿

目前,尽管我国一些10kV的电力系统配电网络智能化设备具备非常强的数字传输功能,可不是真正意义上通过互相操作和一致性测验而完成的装置,当有关的指令无法实现统一,就会使其在数字通信方面的兼容性变的极差。采用智能化系统设备,由于其具备相当灵活的应变功能,就可以很好地实现配电网络的开放性,也就是能够兼容有关的智能化设备,同时还可以把标准的现场总线产品结合在一起,进一步灵活处理,适应不同用户对电力系统不同装置的要求。

1.10kV电力系统配电网络实现智能化存在的问题

(1)延长快速保护时间。配电网传统的互感器功能相对比较强大,当在互感器从保护交换机上进行数据传输时,要增加多个运行环节,进而把不同的子单元合成一个统一的单元,这就增加了传输时间[1],同时也要求配电网智能终端保护的时间增加。

(2)稳定性问题。配电网传统互感器在实际使用时,需要安装新的有源电子配件,在具体的操作中,要长时间进行供电,就会极大减缓互感器的运作速度,无法保证互感器的安全性和稳定性。另外,传统互感器运用在高压网络时,通常都会受到电磁场的干扰,进而降低运作效率。

2.10kV电力系统配电网络实现智能化对系统开关的要求

系统的开关对10kV电力系统网络的智能化实现有非常重要的作用,当智能化系统发生重构故障和进行自动隔离时,一般情况下,都需要采用前端机对装置开关实行远程操作来实现。同时,需要收集和控制电力系统配电网智能化数据时,也要运用装置开关的有关接口来实现。因此,要实现10kV电力系统配电网络的智能化,设备开关就需要满足以下要求:

(1)设备开关要求具备手动和电动同时操作的功能。

(2)设备开关要具备弹簧储存能量、直流电动操作的结构,开关的操作电源应该运用直流电压48V/24V,以便尽量使用最小的容量。

(3)开关需要具备绝缘性、无油性、小型性和能耗小[4]的优点。

(4)装置开关需要和电流互感器,以及电压互感器进行一体化设计,由于电压互感器是单相电源,需要把容量设置成50VA-100VA,同时电流互感器的饱和度需要设置在测量电流互感器和保护电流互感器中间。

(5)设备开关状态信号主要有弹簧储能信号、开关分闸位置信号、开关合闸位置信号以及开关刀闸信号。

(6)设备开关的控制接口一定要具备分闸或者是合闸外接的控制接点。

智能化系统设备的开关不仅要符合以上要求,同时还要保证在操作电源、设备结构的、方面有一定的创新。在电力系统配电网传统的结构中,开关运用的是直流220V或者是交流220V[5]的电压作为系统电源,要实现设备的智能化,就无法达到互相配合的目的。严重的情况下,当电力系统进行供电操作时,如果发生故障,就会导致整个馈线失电。

3.10kV配电网的智能化管控现状

10kV配电网是整个电力系统的重要组成部分,它是连接电力网与电力用户的桥梁,并且直接面向工业生产用户,是管理和保障用户用电质量的最重要的一环。一般在传统模式中,都是通过人工操作的方式对电力生产、使用以及管理的信息进行交换,这显然不利于配电网的自动化与智能化建设。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着10kV配电网的综合保护及监控系统(SCADA)的应用,传统模式的缺陷得到了一定程度地弥补,自动化程度得到了很大幅度的提高,但离智能化的要求还相去甚远。

在整个电力系统中,作为连接电力网和电力用户桥梁的10kV配网系统,其智能化的研究与应用起步较晚,智能化的终端设备使用较少,这大大限制了10kV智能配电网的建设。虽然有不少业内同仁通过对SCADA系统进行优化升级实现了初步的智能化,满足了基本的智能监控需求,但却不能充分地体现10kV电力系统配电网的功能和特点。为此,我们有必要对10kV配电网系统的智能化建设进行探讨,提出符合10kV配电网管理要求且具有更高安全性的建设措施,以更有效地实现10kV配电网的智能化管控。

4.搭建10kV智能化配电网系统的作用

4.1实现按需发电,避免电力浪费

就我国而言,配网调度中最薄弱的是储电环节,即生产出来的电力必须立即用掉,否则就会产生电力浪费,而智能化配电网系统的应用使这一问题的解决迎来了曙光。通过在自动计量管理系统的基础上搭建智能化配电网系统,我们就可以建立一个面向智能电网的传感器网络中枢来对各个用电终端的用电量信息进行采集,然后在通过一定的分析计算整理,就能得到该地区在当前时间下的电量需求。如果我们将这一信息及时反馈给供电单位业,就可以实现按需发电,从而避免电力浪费。

4.2提升服务水平

10kV智能化配电网系统将智能化设备广泛应用于10kV配电网建设的各个领域,通过有效配置具有传感器功能的智能化终端设备,将大大提升服务水平和客户满意度。

4.3节约电能使用

不同用电客户的用电需求存在差异,智能化配电网系统将通过传感器对用户的用电状况进行监测,并根据监测结果对终端的用电设备进行智能控制,例如可根据房间温度对空调进行智能调节,根据房间光线对照明光源进行智能控制,从而最大限度地节约用电。

4.4保证输电安全

10kV配电网关系着城市经济的发展和人民的正常生活工作,如果发生事故,不仅会造成经济损失,还会影响社会秩序的稳定。因此,建立智能化配电网系统对配电网的各个环节进行智能化管控,包括对这些环节运行状态的实时监控和自动故障处理是当务之急。此外,智能化技术的引入可以有效实现对电网安全隐患的早期预警,以避免造成重大损失。

5.10kV电力系统配电网络智能化系统的应用技术

如今先进的测控技术、计算机技术、新型的传感器、现代化的通信技术为电力系统智能化奠定了坚实的基础。在各种电压等级中,10kV配电设备最具智能化的条件。10kV电力系统配电网络智能化系统中的各功能模块都是采用计算机检测技术,各个模块之间相互连接。具有可靠、高速的优点。通信介质用的是双绞线,在总线上最多可挂100多个节点,而且具有总线仲裁技术,支持信息传输可用短帧结构,多主式通信,通信协议标准化,这些特性都很适合于电力系统智能化的通信。10kV电力系统配电网络智能化的通信控制器主要是与上位机通信、完成内部通信和远动功能。与上位机通信可以用串行口通信方式或局域网方式,根据现场的实际情况进行选择。6..结束语

10kV电力系统配电网络的智能化在电力系统中的应用从技术上涉及远动、自动控制、测量、通信、传感技术、机械、计算机等知识,完善的电力系统配电网络智能化必须通过各专业人士的相互配合和相关单位之间的合作才能够完成。目前,10kV电力系统配电网络的智能化技术地推广应用,受到现行部门管理体制的限制,一二次系统由不同的部门管理和维护,工程上也是进行分别招标。但是随着10kV电力系统配电网络的智能化不断发展,10kV电力系统配电网络的智能化必将是配电智能化系统的发展方向,作为配电智能化不可缺少的一部分,其市场前景也是相当的广阔。智能化配电系统正在向多功能、小型化方向发展,10kV电力系统配电网络的智能化在电力系统中应用技术的发展将提高智能化电器产品在整个电力网络上的可靠性和兼容性,为人类造福。

参考文献

[1]黄小兵.10kv配电线路设计技术要点分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011,07:99-100.

[2]刘文龙.浅析10kV配电线路设计技术要点[J].价值工程,2010,33:321-322.

论文作者:张晓东

论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期

论文发表时间:2019/6/16

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