浅议10kV配网线路一体化管理论文_吴林英,李晶

(国网浙江云和县供电公司 323600)

摘要:为使配网规划、运行等相关人员快速、全面、准确地掌握市区10kV配网线路信息,提出将10kV配网线路按照基于线路物理属性的直接法分成若干线路段,对每一段线路的保护配置、线路型号及载流量、用户情况、供电容量、供电区域、同杆线路和操作注意事项等信息分别进行搜集与整理,建立市区10kV配网线路信息数据库,并通过设置链接的方式将该数据库中的信息嵌入至市区供电公司调度自动化系统,实现市区10kV配网线路信息的一体化管理。实践证明,采用该管理方法能大幅提高配网调度、运维等工作的效率,对提高供电可靠性具有积极作用。

关键词:电力系统;配电网;信息化管理;调度自动化

0引言

随着国民经济的迅猛发展和各行各业现代化程度的不断提升,社会对电能的依赖性越来越大,而且对供电可靠性及电能质量的要求越来越高。长期以来,我国电网建设呈现“重输电、轻配电”的格局,与发展日新月异的输电网相比,配电网设备陈旧、老化严重,网架结构薄弱,恶劣气象条件下设备跳闸、断线、接地等事故时有发生,供电可靠性一直处于较低水平。

近年来,国网公司加大了配电网的建设力度,不断进行市区配电网新建、改造、增容、大修等,配网规模越来越大。但由于10kV配电网具有线路长、分支线多、用户情况复杂、线路型号不一、走向复杂、网络接线较乱等特点,使得配电网线路型号、用户、负载情况等重要信息难以被工作人员全面掌握,配网规划人员、调度人员及配网相关工作人员在日常工作及事故处理时,需要翻阅纸质配网地理接线图、询问现场人员等,对工作经验的依赖性较大,增加了日常工作、事故处理的工作量和难度。一直以来,对配网线路信息不能全面掌握的缺憾,严重影响着配电网事故处理的迅速开展及配网方式的进一步优化,成为提高配网供电可靠性的瓶颈。

基于这一问题的考虑,配网运行人员希望能在一个系统平台上,尽可能全面、准确、快速地查看配电网的线路型号、供电容量、重要用户及双电源用户情况、线路负载情况、同杆架设情况、联络开关位置、操作注意事项等信息。根据这一想法,提出基于的OPEN3000调度自动化系统平台,将10kV配网线路按照基于线路物理属性的直接法进行分段,对每一段线路的保护配置、线路型号及载流量、用户情况、供电容量、供电区域、同杆线路和操作注意事项等信息分别进行收集和整理,建立线路信息数据库。通过设置链接的方式在调度自动化系统配网线路联络图和线路信息数据库之间建立联系,只要鼠标单击对应线路的链接标识,就可打开线路信息对话框,实现了线路信息的可视化,解决了长期以来困扰配网运行人员的“难以全面掌握配网信息”的难题。

1 10kV配网线路简介

典型的配电网络

如图1所示。甲站01线、02线、03线为联络线路,分别与丙站03线、丙站04线、乙站01线联络。乙站03线和丙站01线、02线为馈电线路。

从电气角度看,一条配电联络线路通常包含联络开关、环网柜、支线开关、柱变、高分箱等电气元件。联络开关的闭合与断开决定了配网联络线路的运行方式;环网柜中起联络作用的进线开关也是联络开关,其余出线开关引出的线路直接为用户供电;支线开关为支线线路与主干线路连接的分断点;柱变相当于一个用户负荷;高分箱,即高压电缆分支线,从功能上可视为10kV母线的延伸。

图1给出了常见的10kV配网线路示意图。

馈电线路与联络线路的区别在于与其他线路无电气上的联系,当线路停电时,非故障部分不能倒电,供电可靠性较低。

2配网线路分段方案及分段编号原则

2.1配网线路分段方案

采用基于线路物理属性的直接法分段方案。具体内容为:对于10kV馈电线路,直接将其视为一个线路段;对于10kV联络线路,以线路联络开关或环网柜为分界点进行分段,将环网柜视为一个分段,含电气交叉点的线路视为一段。

以某地区西郊变和胜利变之间10kV联络线西胜11线(或胜西12线)为例,如图2所示。

该线路上有三个联络开关和一个环网柜,根据上述分段方案可将线路分为6段,其中SHWG1环网柜也是独立的一个分段。即:

第1段:西郊变11出线开关-西胜1112A联络开关;

第2段:西胜1112A联络开关-西胜1112B联络开关;

第3段:西胜1112B联络开关-西胜1112C联络开关;

第4段:西胜1112C联络开关-SHWG1环网柜内111开关;

第5段:SHWG1环网柜;

第6段:SHWG1环网柜内121开关-胜利变12开关。

对于城区配网联络线路来说,当一条线路同时与两条及以上线路联络时,会存在电气交叉点。对于有电气交叉点的联络线路,交叉点不作为线路分段的分界点,即将交叉点引出的线路作为单独的一段,如图3第4段。

该分段方法简便、直观,易于被配网调度运行及现场人员掌握,实用性强。

2.2分段编号原则

为使每一线路段编号唯一、方便理解,采取的编号原则是:首端变电站首汉字+末端变电站首汉字+首端变电站线路开关编号+末端变电站开关编号+两位分段序号。

以图2所示西胜11线为例,分段编号如表1所示。

3 10kV配网线路信息数据库

线路分段方

案及编号原则确定之后,对每一条10kV配网线路按段进行信息收集、整理,建立线路信息数据库。所需收集的线路信息包括:线路出线开关保护配置、线路型号及载流量、供电容量、重要用户、双电源用户、同杆架设情况、操作注意事项等。

4将配网线路信息嵌入调度自动化系统

在OPEN3000系统10kV线路联络图中,为每一线路段设置标记调用功能,并制作对应的图形框,图形框中的内容与线路信息数据库保持一致。为了保持10kV联络线环网图画面清晰,图形上只显示调用标记,例如1、2、3或小圆点等,此处采用数字序号进行标记。反映该线路段的各类信息则采用制作图形框来实现,每个图形框就是一个线路段的数据库,其中包括线路出线开关保护配置、线路型号及载流量、供电容量、重要用户、双电源用户、同杆架设情况、操作注意事项等重要信息,每个图形的命名规则与线路段名称保持一致。

图3 含电气交叉点的 10kV 联络线路

在10kV联络线环网图中为每个线路段设置好标志调用功能后,单击编号,对应该线路段的图形数据库自动显示出来,方便快速查询,实现了将10kV线路信息嵌入到调度自动化系统的功能,如图4所示。

图4为设置了标记调用功能的调度自动化系统10kV线路联络图,调用标记用阿拉伯数字表示。

图5所示的对话框中,提供了如下线路信息:分段编号、线路段名称、开关CT/保护、线路型号及长期允许的载流量、主要用户、双电源用户及供电电源、配变容量、同杆线路和其他注意事项。

根据这些线路信息,配网调度运行人员在进行事故处理时,可以掌握停电的用户情况,优先恢复重要用户的供电,将双电源用户倒至另一路正常电源供电。并根据供电容量和开关保护定值的大小,决定是否可以对联络线进行倒电操作,缩短了用户停电时间,有效降低了事故处理时引发新事故的风险,大大提高了供电可靠性,取得了较好的社会效益和经济效益。

对于配网规划、决策部门的工作人员而言,可以方便地了解配网线路的负载情况、线路型号,从而决定线路是否需要进行增容改造,可以将用户容量尽可能平均地分摊到各条线路,能有效解决现存配网线路负载分配严重不均的问题,减少了配网规划的盲目性。

5辅助功能

5.1线路实时负载率

在重要线路的变电出线开关侧设置实时负载率,实时负载率的计算公式为:实时负载率=出线开关处实时电流/线路额定电流,重要线路的选择由买方负责。

5.2线路电流突变报警功能

为重要线路设置电流突变量报警功能,当配电线路电流发生突变(电流)时,可以通过OPEN3000系统报警信息提示调度员,调度员根据电流突变量的大小,并结合线路运维单位反映的用户停电情况及其他信息,预测线路联络开关的“偷跳”情况,缩短事故处理时的查线时间。

6流程图

基于调度自动化系统平台的10kV配网线路信息化管理流程如图6所示。

7结论

文章讨论了基于调度自动化OPEN3000系统的10kV配网线路信息化管理的问题,主要结论如下:

(1)提出了采用基于线路物理属性的直接法分段方案。该分段方法简便、直观,非常易于被配网调度运行及现场人员掌握,实用性强。

(2)提出了线路分段的编号原则:首端变电站首汉字+末端变电站首汉字+首端变电站线路开关编号+末端变电站开关编号+两位分段序号。该编号原则便于理解,且能保证编号的唯一性。

(3)提出了按线路分段建立配网线路信息数据库的思路,并将数据库中的线路信息嵌入至调度自动化系统。

(4)给出了10kV配网线路信息化管理的流程图,描述了配网线路信息化管理的整体过程。

(5)在配网信息化管理系统中,设置了线路实时负载率显示和线路电流突变报警功能,全面辅助配网调度运行及其他人员决策。

运行实践证明,所提出的10kV配网线路信息化管理方法能大大方便配网调度运行、规划、决策人员的工作,提高供电可靠性,取得较好的社会效益和经济效益。

参考文献:

[1]朱发国,武苗.对我国配电网建设及其关键技术的思考[J].南方电网技术,2013,7(3):58-62.

[2]杜至刚,张徐东.加快城市电网发展的若干思考[J].电网技术,2005,29(19):7-13.

[3]徐丙垠,李天友,薛永瑞.智能配电网与配电自动化[J].电力系统自动化,2009,33(17):38-42.

论文作者:吴林英,李晶

论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期

论文发表时间:2017/7/19

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