浅谈配电自动化系统规划设计论文_赵帅科,胡旭,周彬,张建军,张生生

浅谈配电自动化系统规划设计论文_赵帅科,胡旭,周彬,张建军,张生生

(国网本溪供电公司 辽宁本溪 117000)

摘要:随着我国城市配电网改造与建设工作的进一步发展,配电自动化问题已越来越引起重视。配电自动化可以大大提高配电网运行的可靠性,提高供电质量和效率,降低劳动强度和充分利用现有设备的容量,从而为用户和供电企业带来可观的效益。近几年,配电自动化规模不断扩大,系统功能不断加强,经过几年的建设实践,积累了许多可贵经验。

关键词:配电网改造;配电自动化;供电质量

1配电自动化监控与管理系统

配电自动化监控与管理系统,是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起的综合性系统,其包含地理信息系统(GIS)、网络设备文件(NDF)、冗余部件管理、检修计划管理、运行规划及优化、运行及控制以及其它管理任务(故障电话管理、人员管理、计费管理等)。其中,运行及控制部分功能的自动化由配电自动化系统(DAS)实现,又可具体细分为SCADA系统、保护的协调管理及控制、馈线控制、故障处理、自动抄表和负荷管理等。从这一概念出发,DMS其实涵盖了电力MIS、电力调度、变电站综合自动化、出线管理、负荷管理、供用电管理等供、配、用电多个环节,是一个包含多学科技术的综合性的大系统。

2配单自动化系统结构设计

2.1设计原则

配网自动化监控与管理系统是一综合信息管理系统,涉及到计算机技术、网络通信、图形技术、数据管理、自动控制等多种技术,同时,投资较大、实施复杂,牵涉到多个部门的多个工种,和城市居民生活息息相关,建设配电网自动化系统目的是提高配电网运行管理水平、提高供电质量、减少停电次数、缩短停电时间,以达到减员增效。要用系统工程的思想,采用信息优化的系统集成方法,对系统综合考虑与设计。其设计原则为:首先,应遵循实用性、安全性、经济性、开放性、发展性和灵活性的设计要求;其次,实时监控系统设计一定要保持长期连续稳定可靠运行。

2.2系统结构

考虑到配网信息分布广、信息量大的特点,在配网当地设备(FTU、集抄系统、配变负荷管理器等)和控制中心间可设一至二级中继站(一般设在变电站,可利用原有光纤通道),形成多级层次结构。系统结构按分层分布分级分类构成,各层系统通过完善的通信系统接入集中控制中心系统,各类子系统通过计算机网络和集中控制中心系统实现信息交流,整个系统分为:配电网集中控制中心系统—中心层,配电网子站系统—中间层,配电网监控终端系统及通信网络系统—基础层。利用TCP/IP网络协议实现配调中心、中间层系统、FTU、DTU等智能终端之间的数据传输。

3关于配电自动化系统规划中的设计要点

3.1主站规划设计要点

在进行配电自动化系统建设过程中,主站设计工作不容小觑,一般情况下可首先将其进行细化,即前置延伸模式以及大、中、小模式。在前置模式下,主站必须保证可以在监控区域实现前置延伸,由此完成区域信息的采集工作,进而达到就地监控的目标。在大、中、小模式下,则以可扩容平台为主要工作任务,由此使其在信息交互总线利用条件下和GIS等相关系统达成互联的目的,从而符合整合和共享配电网信息的相关要求,并以此作为基础,完成对配电网图模的构建工作,进而达到配电网故障处理、监控等要求。如果主站建设的类型不同,那么应将信息接入量作为参考,比如进行大型主站建设时,其信息接入量必须大于50万点,在进行中型主站建设时,其信息接入量必须达到50万点,进行小型主站建设时,其信息接入量需达到10万点之内范围。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆值得注意的是,一定不要忽视在软件模块和硬件设备的配置工作,严加区分,大型主站首先应配置SCADA,即数据采集与监视控制系统,然后再引入信息交互等软件模块;中型主站的选择范围较广,可以配置一些高级应用软件,而小型主站通常是将故障处理、信息交互、SCADA软件模块作为主要配置。

3.2终端部分及通信部分的设计要点

在配电自动化系统设计工作中,终端部分的设计是否具有合理性对整个系统的运行有着重要的影响,通常是以“二遥”、“三遥”的终端设计比较常见。二遥终端是指能够达到电流要测、故障信息上报功能要求的终端。在进行具体设计时,其开关部分的设计不用引入电动操作机构。然而如果终端具有本地保护功能时,那么必须配备电动操作机构。在、终端功能可通过两种方式得以实现,其一在终端部分引入GPRS,其二在终端部分引入无线专网。此外,三遥终端是以故障信息上报功能为基础,引入遥控、遥测及遥信功能,同时引入电动操作机构,并将其设置在开关上。三遥终端和二遥终端显著的不同点表现于:其在非对称加密中,一般情况下经由光线通道的应用实现其功能。

3.3继电保护技术

在继电保护技术应用条件下,应将供电可靠性作为工作基础。由于农村配电网具有分支较多、供电半径长、短路容量低等特征,当故障发生时,为了保证能够将其快速切除,一般在电网主干线路设置三段式过流保护装置,同时安装断路器,以此对配电自动化系统起到保护作用。城市的配电网的供电半径短、短路容量高,当发生故障现象时,会出现整定电流值问题。因此需通过一系列的级差保护措施,由此使处于故障状态条件下的主干线及分支线路两者之间不会相互扰。

4配电自动化系统差异化规划的实现

在对配电自动化系统规划设计时,除了技术需要达到合理化要求外,差异化规划原则也可以纳入设计之中。此原则应用于主站建设中,能够将前置延伸模式引入到县城中,而小型、大中型与重点城市分别进行小型主站、中型主站与大型主站的设置。而在继电保护与配电终端设计中,若要引入差异化原则,应根据区域的差别进行相应的规划与设计,比如对于A+区域,可融入全电缆供电模式,在配电自动化系统的终端部分以三遥设计为主,由此能够有效降低故障的发生机率,而且一旦发生故障时,能够在极短的时间内实现供电恢复;对于A类区域,也可效仿A+区域,在配电自动化系统的终端部分以三遥设计为主,同时选择绝缘导线或电缆,并利用GPRS通道、“二遥”终端与本地保护的充分结合,从而实现线路故障减少的目的;对于B类区域,一般是在线路及联络开关部分配置“三遥”终端,其他终端以GPRS通道、“二遥”配电终端为主,这样的配置模式可以有效减少故障发生率;对于C类区域,要求全部以GPRS通道、“二遥”配电终端为主;对于D类区域,在断路器应用下,采用三段式过流保护,再GPRS通道、“二遥”相结合,从而实现故障的切除功能。还有一点需注意,在对重要用户进行实际规划工作过程中,应首先对其做好系统规划,可以A+类区域的设计方法为参考依据。

5结束语

综上所述,配电自动化系统具有实时性好、自动化水平高、管理功能强之特点,能提高供电可靠性和电能质量、改善对用户的服务,具有显著的经济优越性和良好的社会综合效益。

参考文献

[1]智能化配电自动化系统的设计与应用[J].王强.计算机光盘软件与应用.2014(01).

[2]城市电网配电自动化系统技术分析[J].陈惠敏.黑龙江科技信息.2014(20).

作者简介

赵帅科(1980.5),男,辽宁本溪人,沈阳工程学院电气工程及其自动化,单位:国网本溪供电公司,研究方向:配电专业技术管理,邮编:117000。

论文作者:赵帅科,胡旭,周彬,张建军,张生生

论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期

论文发表时间:2017/8/8

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