电力系统配网自动化技术应用分析论文_姚瑶,王茜

电力系统配网自动化技术应用分析论文_姚瑶,王茜

(国网江苏省电力有限公司射阳县供电分公司 江苏省盐城市 224300)

摘要:随着我国经济的不断发展,对电力的需求也越来越多,这在给电力企业带来发展机遇的同时,也带来了新的挑战。对于电力企业而言,在自动化技术的冲击下,也在不断的进行变革。但是,从当前我国电力系统的配网运行现状来看,还存在着诸多的问题,这在一定程度上阻碍了电力企业的发展。因此,解决配网自动化存在的问题,对保障电力系统的安全稳定运行有着极其重要的意义。本文主要针对电力系统中配网自动化技术进行了探讨。

关键词:电力系统;配网自动化;配网规划

1 配网自动化的意义和内容

配网自动化就是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成,构成完整的自动化管理系统,实现配网系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理,集配电自动化与配电生产管理为一体的系统。配网自动化的功能应包括配电网络的数据采集与控制(SCADA),馈线自动化(FA,即故障定位、隔离、非故障区段的供电恢复)、负荷管理、地理信息系统(AM/FM/GIS)、配电应用分析(PAS)等。配网自动化能够实现配网线路故障的快速排除,缩短配电线路故障停电时间,为配网运行提供现代化的管理手段,提高配网运行管理水平和工作效率,提高配网供电可靠性,提升用户满意度和客户服务水平,实现配网的自动化,是配网发展的必然趋势。

2 电力系统配网在当下的运行现状

当下我国的各行各业都需要电能,从而致使电能的需求量也在不断的提高,对此我国也实施了很多的扩建电力工程,电网在结构上也发生了很大的变化,然而这些工程大都是对输电网络的建设,在配电网上其投入资金非常的少量。这种现象也就造就了当下配电网依然跟不上经济发展的脚步,很多基层供电企业的电网早已出现了非常严重的落后现象,这也导致这些电力企业的经济出现问题,随着当地的经济发展,配电网已经无法满足供电需求,而在电能质量和安全性上也就形成了很大的隐患。由于国家对配电网的投入资金非常少,使得想要对配电网进行改造的目的都无法实现。这些问题逐渐的积累也就形成了当下布局非常不合理的配电网,此外在一些新技术和新设施的使用上也无法得到有效使用。甚至在一些比较偏僻的地区,由于配电网常年得不到维修,不但在供电的质量、能力和安全性上使得用户无法得到满足,有些地方更是出现有电送不出去的现象,造成电网的发展速度得到非常严重的制约。

3 电力系统配网自动化的技术分析

3.1配网自动化的技术原则

3.1.1可靠性原则

实施配网自动化的首要目标是提高配网的供电可靠性,因此配电网络必须具有可靠的电源点(双电源进线,备自投、变电所自动化)、具有可靠的配网网架(规划、布局、线路)、具有可靠的设备(一次智能化开关,二次户外FTU、TTU)、具有可靠的通信系统(通信介质、设备)、具有可靠的主站系统(计算机硬件、软件、网络)。

3.1.2分散性原则

由于配网的地域分布性特点,建立配网自动化系统希望功能分散、危险分散,采用具有智能的一次设备(如重合器),故障可就地解决。对于县级规模的配电网,复杂性并不高,提高可靠性供电,通常双电源即能满足实际要求。为进一步提高整体系统的安全可靠性,主站软件功能分散,以SCADA为主体的实时监控功能独立运行,以GIS(地理信息系统)为主体的在线管理功能独立运行,电网分析计算功能独立运行,各功能间内核(数据库、微内核调度等)一体化设计,保证信息的可靠、高效、优质共享。

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3.2配电自动化的合理规划

配网自动化的基本原理是将环网结构开环运行的配网线路通过分段开关把供电线路分割成各个供电区域。当某区域发生故障时,及时将分割该区域的开关跳开,隔离故障区域,随后将因线路发生故障而失电的非故障区域迅速恢复供电,从而避免了因线路出现故障而导致整条线路连续失电,减少了停电范围,提高了供电可靠性。

3.3配电设备的选择

要做到利用计算机网络和通信技术,实现对配网正常运行的控制、检测和故障时的快速处理(故障检测、故障定位、隔离和非故障区的恢复供电)以及配网的生产管理、设备管理的自动化,正确的设备选型是关键。在配电自动化系统中,配电设备应包括一次设备——配电开关,二次设备——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。

实施配电自动化,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。馈线远方终端(FTU)用于采集开关的运行数据、控制开关的分合,为了达到“四遥”功能,必须具有通信功能。配变终端单元(TTU)用于采集配电变压器低压侧的运行数据,控制低压电容器投切用于无功补偿,通信的实时性要求低于FTU。需要特别注意的是,配电设备都在户外布置,其工况条件恶劣,必须达到特定的运行环境要求,否则实施配电自动化不但无法提高供电可靠性,还会降低供电可靠性。

3.4通信系统建设

通信系统是电力系统与配网终端设备联接的纽带,电力系统与终端设备间的信息交互都是通过通信系统完成,因此必须有稳定可靠的通信系统,才能实现配电自动化的功能。通信方式有:光纤通信、电力线载波、有线电缆、无线扩频、借助公众通信网等多种。配网自动化的通信具有终端设备多,单台设备的数据量小,实时性要求不同的特点,因此应因地制宜,根据当地环境和经济条件确定合理的通信系统,同时要考虑调度自动化通信系统的建设。

3.5配网主站建设

配网主站是整个配网自动化系统的监控管理中心,其功能包括SCADA实时监控、GIS(地理信息系统)在线管理、电网经济运行分析等。主站框架要突破传统的单一调度自动化系统C/S模式,以P-P-C/S-B/S一体化架构,充分体现分布式网络的管控一体的综合集成系统特点,计算机网络与软件平台技术充分体现功能与开放,并提供与异构系统跨平台接口,与调度、负控、MIS、CIS等自动化子系统实现无缝集成。

3 结论

综上所述,当下现代科技的发展已经愈来愈迅速,自动化配网可以自动的检测线路设备,同时还能对其线路的运行状况进行实时监测,在发现异常的时候可以利用分段开关将出现供电故障的某块区域进行及时的分割开来,此外还能对分割区域的故障进行自动检测和处理,从而使得电能在输出的效率上得到有效的提高,促进了配电网在供电时的可靠性。

参考文献

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[3]哈长发.电力系统配网自动化技术应用分析[J].科技创新与应用,2013,31:157.

[4]杨咏军.电力系统中的配网自动化技术应用的探讨[J].科技资讯,2013,36:95+97.

论文作者:姚瑶,王茜

论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期

论文发表时间:2018/6/14

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