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摘要:在电力系统中推广应用自动化技术,可以明显的降低电力系统的故障发生几率,有效提升电能供应质量和稳定性,提升电力服务水平。配电网自动化系统的建设可以在很大程度上减少电力故障的检修处理时间,提升系统运行的稳定性,确保供电安全。本文通过介绍配电网自动化建设的系统构成及通信网络等,提出提高配网自动化建设和运行管理水平的方法。
关键词:配电网;自动化建设;存在问题;运行管理;实施
1配电网自动化系统的构成
配电网调度自动化系统分为三层(见图1),即配电网中心站、配电网子站及终端设备,实现分层控制。配电网的数据采集及监控系统,除通过传统的RTU收集配电网的实时数据,实现数据处理以及监视控制等功能外,还要接收沿馈电线路分布的面向现场的FTU发来的实时数据,对其处理,以实现馈电线自动化的远动功能。SCADA功能一般分为:(1)常规功能:数据采集;分级、分事项报警;时间顺序记录SOE;扰动后追忆PDP;远方控制;远方调整;计算、统计、查询;趋势曲线和棒图;历史数据存储和制表打印;各种事项记录;与GPS对时;模拟盘接口;通道监视;远程系统维护;系统安全保护。(2)扩展功能:支持无人值守的变电站、开闭所综合自动化;保护的远方投切;保护定值的远方整定;保护运行工况的监视和报警;变电运行报告(含保护)的生成;变电站故障报告的搜集(故障录波及故障测距);网络拓扑作色;故障识别及故障隔离与网络重构;地理接线图的分层显示。
2配电网自动化系统的通信网络
2.1通信网络拓扑结构
为适应配电网按电压等级分层分区控制的特点,正常情况下,不同的电压等级、同一电压等级的不同母线,其运行是相对独立。所以,配电网结构一致的分层分区通信网络,可以保持通信顺畅,维护和运行中也能保持一致。
2.2通信介质
2.2.1城域网的通信介质
在地区调度自动化系统中,调度中心与各个变电站之间已建立了完整的通信网,直接利用其备有通道构成配电城域网即可。广东电网公司通信网已改造成光纤网,光纤网的通信容量大、速度快,每个站点传送的信息量大,而站点数量少。
2.2.2中层数据网的通信介质
中层数据网是影响系统性价比的关键,在这级网中,要通信的设备数量多,而每台设备的信息并不多,信息需要实时传送。光纤网的特点是通信容量大、速度快、抗干扰性好;缺点是串入的节点要少。
随着规模的扩大和节点的增多,系统的可靠性和速度会成倍地降低,安装和维护的工作量成倍增加,光纤的优点会失去,性价比也变得不可接受。电力载波作为配电网的通信介质,安装、扩展容易,其节点的可靠性不会影响到系统的工作,所以,节点的扩展不会降低系统的可靠性,其问题主要表现在速度和抗干扰上。配电设备不需要传送图像信息,而且数据也不需要更新过快,所以通信网络中设备的数量和信息量并不大,据理论分析,1200位/s的传输速度对电力载波技术难度并不大。
3故障处理
3.1单相接地故障处理
国内配电网是中性点不接地系统或经消弧线圈接地的系统,其单相接地电流(尤其是经消弧线圈接地的系统)特别小,人工寻线查找故障点非常困难,并且,单相接地故障占整个故障的90%以上。所以,一般在变电站要安装一个基于保护原理的单相接地选线装置,在开关的FTU中也采用相同的技术,这样一旦发生单相接地,由选线装置指示接地线路,FTU和变电站网关一起查找出接地线路的区段,并在大屏幕上显示出来。
3.2短路故障处理
一般在开关的FTU中加入按保护原理设计的故障处理程序,以隔离故障区段,为非故障区段恢复送电。其优点:动作正确率高;维护方便、快捷;处理时间短,一般从故障发生到故障隔离、恢复上下游非故障区段的供电只要几秒钟。
4配电网自动化运行管理
4.1实现配电网自动化系统的统一管理
只有保证配电网自动化系统实现统一管理之后,才能够让系统内部各个模块之间进行有效的交流,进一步提升电力系统中的自动化程度,增加配电网自动化技术在系统中所占据的技术比重,从而将电力系统以及配电网自动化技术的作用充分发挥出来。当配电网自动化系统内部实现统一管理之后,各个模块的操作行为也会更加协调统一,进而能够实现在智能电网中的科学集中管理,同时对电网的实际运行状态进行合理的指挥,借助于主计算机端对电网的实际运行进行控制。
4.2合理的分配自动化系统中各个模块的自动化领域
这样可以让供电企业和下属各个部门之间实现信息数据的共享,从而有效提升配电网自动化系统的管理效率,增强电力系统的稳定性,同时结合实际的电力运行环境做出科学的调控操作。另外,配电网自动化系统中不同模块的合理分配可以让系统内部的相关数据信息更快的传输,有效的避免信息数据失真的现象,从而确保配电网自动化系统的自动化策略安全性从整体上提高几个等级,保证电力系统时刻处于良好的运行状态下。
4.3进一步健全分布式能源接入标准以及规划方案
实践说明,分布式电源的类型、数量和容量之间存在的差异,会在很大程度上决定了其接入配电网之后所产生的影响力。现阶段,国内分布式电源接入标准大部分还是沿用IEEE1547系列,其中存在一定的问题应当及时进行补充。同时,如果大量的分布式能源直接接入到中低压配电网之后,很容易导致电网结构产生变化,从而表现为能量双向流动的英特网式布局。正是由于这一原因,我们应当科学的对接入方案进行设计,对于分布式电源的类型、容量和安装位置进行科学规划,将分布式电源的功能充分发挥出来,保障电力供应的稳定性。
5结语
随着现代科技的飞速发展,配电网自动化技术必然会成为供电企业不可或缺的关键技术手段,同时也是配电网建设发展过程中的必然选择,因为它可以真正的确保配电网的安全稳定运行,为社会各个行业生产和人民的生活用电提供充足的保障。但是在配电网自动化系统的建设和运行管理过程中,我们也应当从实际出发,统筹全局,努力做好各项技术工作,只有这样才能够确保自动化技术的作用得以充分的发挥,才能够让其为我国电力事业的发展做出更多贡献。
参考文献
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作者简介
程祉新(1967.01).男,安徽旌德人,淮南矿业学院工业电气自动化专业 大专,助理工程师。单位:国网安徽省电力公司旌德县供电公司,研究方向:配电自动化。
论文作者:程祉新
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/15
标签:配电网论文; 故障论文; 自动化系统论文; 系统论文; 分布式论文; 单相论文; 电网论文; 《电力设备》2017年第4期论文;