摘要:随着科学技术的迅猛发展,通过对配网自动化系统技术的工作原理进行分析,可以明显的看出它较之前的电网工作系统更具优势。因此,必须大力推广和应用配网自动化技术,它是一种集电子、计算机、网络、通信等多种高科技于一体的现代配网供电系统。它的应用,大大提高了供电的安全可靠性,改善了之前供电故障解决耗时长、排查困难的问题,并且能够对日常的供电系统运转进行实时的监测和预报,缩短了停电范围,降低了维护费用,最大限度的保证了企业和居民的用电安全和经济效益,為人们的生产和生活提供了了一个安全可靠的用电环境,是我国供电系统发展史上的一大进步。本文就配网自动化建设对供电可靠性的影响,进行了深入的研究。
关键词:配网自动化建设;供电可靠性;自动化运行;影响
1、如何实施配网自动化
1.1 配网自动化的概述
配网自动化,是指利用计算机和网络技术、通信技术,将配网运行过程的各种信息进行实时的监控和管理。配网自动化是电力系统中重要的组成部分,通过配网自动化可以在电力系统出现故障的时候,第一时间进行配网的断电隔离,保证非故障线路的正常运行。
我国现阶段,正处于一个大变革、大发展的现状,电力工程作为我国社会经济发展的基础工程,在配电网中应用自动化,实现配网自动化,不仅可以提高配电网运行的经济性,还可以降低配网运行的故障率。通过配电网自动化,可以在电网调度中依据不同地区对于电力需求的不同,进行科学、合理的分配电力供电,避免电力资源的浪费;另外,在出现配电网运行故障的时候,可以借助配网自动化技术,对于配网故障进行分析,来制定合理的配网故障维修方案。
1.2 实施配网自动化的方案分析
在配电网中实施配电网自动化需要采用“因地制宜、统筹规划、分析现状、优化设计”的原则,针对不同情况的配电网运行现状进行科学的配网自动化方案设计。就目前城市配电运行中,存在一些地区的配电网网架结构,一次装备落后,不具备配网自动化的条件;另外,配网运维管理人员的综合素质较低,不能满足于配网自动化的需求。因此,要实施配网自动化需要针对目前配网运行中出现的问题进行解决。关于配电网实施配网自动化技术,本文提供以下几点方案:第一,提高对于配电网运行可靠性的认识,供电企业要认识到提高供电可靠性不仅可以对于用户有好处,还可以提高供电企业的经济效益,在供电企业要进行供电可靠性方面的知识培训,提高工作人员供电可靠性的重要意义。第二,配网自动化实施的思路,在配网自动化中要进行管理的创新、服务的创优,为用户提供新的服务产品,并做好配套服务。第三,配网自动化建设的措施,可以完善网架结构,提高站间联络率和配网转供电能力,进行配网差异化运维,进行停电计划管理。
2、配网自动化的主要系统
2.1 定位故障
如果在配网建设过程中安装有恰当的定位故障的系统,那么当电力线路或设备出现故障问题时,就可借助该系统精准定位故障的位置,完成定位之后,接着系统就会把对应的信息快速饭可以给相关工作人员,工作人员就会将其当成制定检修方案的核心依据。只有这样才能最大限度降低故障波及范围,才能尽可能减少故障损失,并可缩短电力供应的恢复时间。具体的配网故障指示系统基本模式见下图(图1)。
图1 配网故障指示系统基本模式
2.2 就地馈线
该系统是利用和自动化开关配合的方式,隔离与判断故障区域的。具体来讲,如果某一个电力设备或者某一段线路出现故障问题的话,就可借助就地馈线自动化系统把故障的影响范围控制在规定区域内,从而不会对其他设备或线路的运行产生不良影响,还可帮助工作人员科学判断故障类型,并协助检修人员拟定出科学的维修方案。另一方面,通过就地馈线自动化系统可实时检测配网线路的运行状态,假如判断出故障问题为瞬时故障的话,该系统就会在消除故障之后,自动把开关及时合上,使得线路快速恢复供电能力,只有这样才能将工作人员从烦琐的操作过程中解放出来,才能最大限度缩短停电时间。
2.3 集中馈线模
集中馈线系统是把通信技术与计算机技术融合在一起实现运行价值的。具体来讲:①借助通信技术将电力设备的具体运行数据进行收集,并把所有数据实时传输到主站中对应的计算机上,这就可较好地对电力系统进行远程监控了。②可依据反馈过来的各种信息与数据,对远方的各种电力设备进行各种操作,而无须工作人员奔波以传递信息。如果远程监控过程中察觉到配电网中存在潜在隐患或运行故障,就可对其做故障隔离或暂停运行处理,尽可能缩小故障影响范围,从而预防重大故障问题的发生,最终最大限度降低对电能用户生命及财产带来的威胁。
3、配网自动化建设对供电可靠性的影响
3.1 故障定位系统对供电可靠性的影响
在配网自动化建设之前,如果配网系统出现故障问题的话,工作人员就难以快速而精准地定位故障点。另一方面,传统的电力系统故障检修人员在排查故障点的时候,都需要亲自到现场对很大范围的线路与设备进行拉网式排查,并且检查活动受到天气、交通等因素的严重影响,效率普遍比较低下。而维修人员在精准排查到故障点的过程中,必须确保整个线路一直是停电状态,为了配合故障点排查工作,通常都需要试分合多条线路,这就不利于配网供电可靠性的提升。而在配网中安装有故障定位系统之后,如果线路或设备出现故障问题的话,维修人员就可通过自动化的故障定位系统,精准而快速地找出故障点,不仅可缩小排查范围,而且还有快速定位的优点,并且还无须长时间停电作业,这就大大提高了配网供电可靠性。
3.2 馈线自动化系统对供电可靠性的影响
借助集中馈线系统,可快速定位故障点,可遥控操作远方的各种电力设备,可及时隔离故障区域,并且还可快速恢复故障区域周边的供电。通过在配电线路上安装自动重合闸,能够降低线路在瞬时故障中受到的不良影响,而自动重合闸所具有的成功率较低,一般只有50%左右。在配网自动化建设应用馈线自动化系统,可较好地对自动重合闸较低的成功率进行弥补。有研究数据显示,变电站备用电源的成功切换率高达90%,这就使得母线在发生停电故障的时候,可借助另一电源在有限的时间内快速恢复供电。馈线自动化系统能够在备用电源的备用自投装置出现故障的情况下,彰显出补充作用,以确保备用电源能够实现顺利切换,其也可称谓备自投装置的备用装置,这就大大增强了配网的供电可靠性。
3.3 先进的电子设备对供电可靠性的影响
固态断路器在对供电线路的双回路进行控制的过程中,一般可在14Hz内完成设备供电线路与主供线路的切换,可确保电能用户不受断电的影响。另一方面,固态断路器借助和静态电容器的相互配合,能够明显优化电能供给质量。而静态电容器是一种具有快速响应能力的电力控制器,其可借助电容补偿,提高配电电压的稳定性,并且还可把静态电容器当成一个同期交流电压源,借助一个联络电抗和相应的配电系统恰当地连接在一起,从而对电压源的相位角及幅值大小进行有效控制,就可实现和配电系统之间进行有功及无功交换,进而实现对功能电流进行调节的目的,最终有效预防大短路容量设备出现大故障电流。动态电压的恢复装置,可把储能装置、换流器及变压器进行有机整合,把母线敏感负荷与变压器恰当串聯,可双向补偿电压,以确保电压始终较为稳定。如果电源侧电压在负荷影响下出现过大波动时,动态电压恢复器可借助变压器改变线路的输入频率、相位角、幅值及电压,以改善电压的畸变波形,最终明显优化电压质量。
3.4 配网自动化系统对供电可靠性的影响
配网自动化系统能够让用户申报电表安装及用电的程序更加精简。在以往,电能用户如果需要申报电表安装及用电,就需要亲自到地方供电营业厅报装登记,接着营销人员需要到现场做实地勘察,并制定恰当的供电方案,还应对其所在线路的实际负荷情况进行查阅,在确保能够满足负荷标准及其他条件之后,就可预算费用,然后着手安装。从这里可以看出,用户的申请程序非常烦琐,用时一般都超过一周,这就给电能用户带来很多麻烦。而配网自动化建设,可让电力系统工作人员通过网络就能便捷而精准地了解各个配网线路的实际情况,很快就可结合自动化系统内的相关数据制定供电方案及预算费用,接着就可尽快进行安装,这就大大精简了报装流程,并且也可让用户尽快使用电能,最终间接地增强了供电可靠性。
3.5 配网自动化管理对供电可靠性的影响
配网系统中涵盖有数量众多的电力设备,再加上种类繁多及分布区域广泛,因此不利于便捷与高效管理。比如,当前的电力设备检修制度要求依据一定标准定期对这些设备进行检修,这就使得检修人员工作量过大,而且停电检修还会严重影响电能用户的用电体验,并且还会降低供电可靠性,而借助配网自动化能够对各种电力设备的运行状态及使用寿命进行全面分析,从而提出科学的检修方案,这就可减少不必要的检修次数,还可优化检修成效。另一方面,配网自动化借助对负荷的实时分析与监控,就可对负荷做出合理配分,以有效预防线路出现超负荷运行的情况,从而降低故障发生率,最终显著增强配网线路供电可靠性。并且,配网自动化还可给供电企业提供精准、健全的配网现场图等技术资料;给生产部门开展扩建及大修等活动提供可靠的信息与数据;给线损管理人员提供各种线路数据;可对抄收工作者的实抄率进行监督,有助于线损管理成效的优化,最终推动供电可靠性的快速提升。
总之,配网自动化建设是把各个学科相关先进技术恰当地融合在一起,构建成一个管理一体化及实时监控的现代化配电网数据系统,其在显著增强配电网供电经济性、可靠性及安全性等方面发挥着重大积极作用,并且有利于电能用户用电满意度大幅提升,最终为电力企业的快速、可持续发展提供保障。
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论文作者:吴周鹏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
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