摘要:近年来,我国网络信息技术不断发展,配网的应用越发广泛,其承担了电力运输过程中的配发职责,将自动化技术应用在配电网当中能够对各类事故进行实时监测,并提高事故维修效率,保障配电网运行的稳定性和安全性,进而提升局部电力供应质量。本文主要分析了10kV配网自动化设计和施工问题。
关键词:10kV配网自动化;设计;施工
引言
在国家电力网络不断升级和改造的驱使下,配网自动化系统设计及施工进程也在逐步深入,不仅大大提升了10kV 配网在传输过程中的运行速度,还通过自动化技术实时监测电网中各类事故,为配网的运行提供了安全保障。
1 10kV配网自动化的概念
早在20世纪90年代,电网研究部门以及相关学者就针对配电优化提出了供配电自动化的概念。在电网自动化建设的过程中,全面运用通信工程技术、电子信息技术、网络工程技术以及计算机技术,在很大程度上为供配电的稳定性提供了保障,也是目前电力部门获取最大收益的重要途径。10kV配网在电力生产输送的过程中能够起到良好的调节作用,在电站运转的过程中,10kV的配网能够保障电网输送与生产的正常运转,提升了电力输送的稳定性。因此,全面完善10kV配网的自动化运作模式能够对电网运营的整体起到优化作用,并且也是维持供电正常运转的核心步骤。
2 10kV配网自动化的基本功能
10kV配网自动化需直接面对用户,同时其内部包含了一定的信息量,所以10kV配网自动化需具有一定的适应性及多系统接口功能。较之以往的系统,10kV配网自动化在使用上的特性更侧重于集成性和协调性。
10kV配网的数据采集与监视控制系统功能,即经远程测控终端与馈线终端设备采集电网的实时信息,经相应的通信举措,把参数传输至前置机,在此基础上经计算机网络将参数传输至后台服务设备予以整体处理,为其他功能工作站提供相关参数。配网负荷管理即控制用户负荷,同时可辅助控制中心工作者制订负荷控制模式与计划。削峰与降压为负荷管理基本功能。另外,10kV配网管理机制还具备通过软件估计负荷增减的预报系统,依附于层次及系统对控制举措予以评定分析。对10kV配网管理系统分成以下3个层次:①基本应用系统,包括状态分析、拓扑、负荷预警、短路电流电压及无功控制;②延伸应用系统,包括馈线负荷调节、变电所负荷调整及按相制衡负荷;③特定应用系统,包括故障电话处理与区域性负荷警报。10kV配网的幅度调制/调频/图纸地理参数机制功能均为配网的图纸管理。附带相应电力装置与线路的街道地理区域图,即为配网予以管理及维护电力装置的主要工具。
3 10kV自动化配网设计现状及策略分析
3.1设计现状
一是在对10kV自动化配网设计之时过分地追求有关设施的高端性,此时系统新旧设施的兼容性问题没有得到全面的分析,系统运行的安稳性受到一定的威胁;二是系统设计方案缺乏全面性,这一问题的滞留导致通信通道体积受到一定的限制,此时系统控制端与终端两者的互通性与互动性得不到切实的保障;三是配网系统功能结构的单调性,以及对可拓展接口预设空间呈现出狭窄性。
3.2策略
(1)对配电系统投切进行科学管理。一旦下位机收到数据包以后,在发出投切动作环节上体现出精确性与时效性特征,此时数据信息与操纵程序得到上位机的有效管制,下位机运行状况也及时地反馈给上位机。(2)对数据包连贯性确认。若系统上位机连贯性的对外发出3次以上命令,但是控制器却没有做出任何反应,则可以直接地推测出配网系统在通信上存在故障这一结论,而造成信息传递失败的后果。但是若在对通信系统的性能检测之时并未发现其通信故障,只有其能够及时地对上位机发出指令做出有效回应,才能证明通信表面衔接的优质性,否则扩大通信系统性能检测范围。(3)对参数回复的数据包。这主要是因为配电系统内电容器在实际运转中,其运行状态整体性的呈现于上位机控制系统内,同时参照与其相关信息运行模式,在决策模板的协助下对控制指令进行管控,具体是管控下位机投切模式。上述目标的实现,是建立在下位机及时精确将运行状态信息传递给上位机基础上的。现阶段对配电系统中通信网络的规划,强化其构造和配网缆线构造间匹配程度是极为必要的,当下EPON系统在通信系统网络结构设计环节中拥有较高的应用频率。
4 10kV配网自动化的施工重点
首先,配网线路的接线方法要依据国家电网规划设计标准,即县城架空线路必须采用环网柜布置开环运行的方法,利用自动分段器将线路三分段三联络,在将电源接入到不同的变电站;而农村电网架空线路可以采用三分段单联络的接线方法,从而实现环网柜开环运行。
其次,在配网自动化技术的实施过程中,涉及到的部门较多且投资较大,因此在配网自动化施工前,应该结合实际情况和地区特点进行合理规划,制定一系列详细的施工方案,并且充分考虑到配网的发展前景,将施工方案和电力企业内部的信息化建设相结合,最后拟定出可行性施工计划。此外,根据供电所的实际需求和未来发展目标,对配网自动化系统的设计方案需利于后期管理与维护,利用配网自动化技术实现电网平台的统一性。
最后,在配网系统的内部构架问题上,要建立配网自动化队伍,指派相关技术人员实地考察配网设备和一次网络,并且积极引进新型设备和先进技术,定期进行配电设备的维护、操作、验收及故障处理等方面的工作,及时更新电网运行产生的数据,保证配网系统数据与现场实时产生的数据高度一致。另一方面也要注重培养相关技术人员的综合能力,提高专业技术水平,强化实际操作技能,激发其创新能力,有利于配网系统的开发与改进。
5 10kV配网自动化的实现技术及配网设备
5.1 10kV 配网自动化的实现技术
从总体上来讲,我国的配网的管理主要包括农村电网和城市电网两个部分。决定配网的方式主要由网架、电源和各类线路开关设别三个部分组成,在进行 10kV 配网自动化施工、设计过程中,由于各线路开关设备的功能各异,设计人员应结合实际情况优化设计方案,从而为配网自动化施工提供便利,实现10kV 配网自动化技术在电网运行中的作用。在农村电网的建设中,架空线网(可参照图 1)大都采用重合器、断路器、分段器等作为配电线路的主要运行设备,而城市电网通常采用环网柜作为配电线路的主要运行设备,并且跟随线路开关设别的改变而变更供电方案。
图1 架空线网
5.2 配网设备
配网设备主要包括 VSR3 -20WS4B多回路开闭器、FZW28-12 型用户分界负荷开关及相反配套控制器、WPZD-160 系列终端,其中第一种配网设备具备良好的密封性,绝缘作用较大,安全性能高,多用于多电源联络、10kV 城市电网建设和改进中的馈线负荷分段。第二种配网设备主要用于10kV 配网架空配电线路的T型接口处,对用户区域内的相间短路故障及各单相接地故障起到自动化隔离的作用。第三种配网设备的作用是对环网柜控制器或是开关站控制器进行灵活设置,将三遥功能和保护、通信完美结合在一起,属于配网自动化的新型远方终端单元。
结语
结合上述内容,10kV配网自动化技术对城市电网和农村电网都有着深远的意义,因此,10kV配网自动化设计和施工问题的探究是目前各供电所的首要任务,只有不断学习相关技术和引进先进配网设备,注重培养相关技术人员的职业素养,才能从根本上保证配网安全、顺畅运行,从而提高国家配电质量,促进国家电网可持续性发展。
参考文献:
[1]罗军.10kV配网自动化设计和施工问题分析[J].通讯世界,2014(12):49~50.
[2]胡宇.10kV配网自动化设计方案的研究[D].北京:华北电力大学,2015.
论文作者:吴纪红1,魏孝吉2,王先瑞3
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
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