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摘要:配网自动化是配电网发展的必由之路。本文阐述了配网自动化的主要概念和内容,分析了建设配网自动化的必要性,从故障快速定位、调配一体化、馈线自动化和先进电力电子器件运用四个方面分析了配网自动化提高供电可靠性的措施,以期为配网的规划建设提供一些有益的借鉴和思路。
关键词:配网自动化;供电可靠性;调配一体化;馈线自动化
随着社会经济的高速发展,人们在日常生活和工作中的用电量较之前有了显著的增长,对于供电可靠性和电能质量的要求也在逐渐提高,在这种情况下传统的配电网难以满足人们的正常需求,因此,配电自动化的建设显得尤为迫切。
一、配网自动化概念
配网自动化是应用现代计算机技术、自动控制技术、数据通信、数据存储、信息管理技术,将配电网实时运行、电网结构、设备、客户以及地理图形等信息进行集成,构成完整的自动化系统,实现配电网运行监控及管理的自动化、信息化。配网自动化不同于传统电网单体功能或局部设备群的自动化,它是整体配网系统的自动化,其供电可靠性、供电质量和管理效率均由大幅度提高。配网自动化系统由配电主站、子站、通信网络以及TTU、FTU、DTU等各种配电终端组成,其系统结构如图1所示。
图1配网自动化系统结构图
二、建设配网自动化的意义
配电网作为电力系统的末端直接与客户相连,直接深入城市中心和居民密集点,虽然单条线路一般不长,但其涉及到的线路总和和供电点却十分庞大,如何能够用有限的人力保障配网的供电可靠性是一项非常艰巨的任务。进行配网自动化建设主要目的就在于提高配网运行的稳定性和可靠性,使得传统的配网管理模式得以改变,全天候不间断地对于配网进行管理,进而实现全天全时段快速反应。传统的人工管理的模式很多时候不能够实现对于故障的快速响应,无论是在发现故障还是查找故障位置以及处理故障的过程中,很多时候都不能够做到快速的响应和维护。而在进行配网自动化建设之后,通过对于计算机技术、电子通信技术、网络技术的综合应用,能够有效地对于故障进行预防,同时在故障发生时,也能够及时地通过自动化系统发现故障的位置以及导致故障出现的原因,然后再由工作人员有针对性地对于故障进行处理,从而使得故障处理的效率大大提升,有效地缩短了停电时间,使得供电的可靠性得到有效地提升。
三、配网自动化提升供电可靠性的措施
1、故障准确定位
在传统的配电网中,故障定位一直是一项需要大量人力物力财力和时间投入的工作。特别是对于用户密集的城市电网,配电网复杂程度高,设备众多,而电网故障一般又具有隐蔽性,这就导致很难在短时间内确定故障位置,对于故障抢修是一个重大挑战,对人们的生产生活造成了很大损失。此外,对于设备的一些发展过程较慢的隐性故障,例如电缆绝缘劣化、变压器局部放电等,传统配电网往往不能准确全面监测,这就导致隐形故障得不到快速处理,经过不断地积累发展,最终会在短时间内爆发,对电网设备造成不可估量的损失。配网自动化技术则通过先进的传感器、通信网络以及故障综合分析系统,可以实现对故障的预警、快速检测定位功能,为故障处理节省时间,最大程度的实现人工参与环节的有效控制。
2、调配一体化
在传统的配网检修模式当中,由于电力设备分布很广,所以导致检修过程十分繁杂,这直接增加了检修人员的工作难度。配网设备检修必须要在停电的状态下进行,过去的配网模式检修会影响到供电的可靠性。当前,随着配网自动化建设的开展,配网设备检修模式也逐步发生了改变。在配网自动化模式下,电力设备的使用寿命、运行状态等都会纳入到系统中进行科学的数据分析,从而为检修提供了更科学的依据,大大提高了检修的质量和效率。通过调配一体化平台,调度员可实时查看电网及设备运行状态,可对故障信息进行快速处理和分析,就近安排工作人员前往故障点,实现了故障处理的高效化和信息化,节省了人力成本,提高运维检修效率,实现了电网的高效管理。
3、馈线自动化
馈线自动化主要指从变电站变压器二次侧出线口到线路上的负荷之间的10kV中压馈电线路自动化,其最基本和最主要的功能时线路故障区段的行为、隔离及恢复非故障区域的供电。由计算机、通信网络和配电终端构成的馈线自动化系统能在正常情况下,远方实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压情况,并实现线路开关的远方合闸和分闸操作以优化配电网的运行方式,从而达到充分发挥现有设备容量和降低线损的目的。在故障时获取故障信息,并自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区域的供电,从而达到减小停电面积和缩短停电时间的目的。在单相接地等异常情况下,为单相接地区段的查找提供辅助手段。馈线自动化可有效提高电网的供电可靠性和供电质量,节省线路总体投资,减少电网运行和检修费用。
4、电力电子开关器件的运用
在配网自动化建设过程当中,更多先进的电力电子设备运用到了电网当中,从而为供电可靠性提供了更大的技术保障。固态断路器的运用可在配电网故障情况下实现快速切换备用供电回路,大大提高电网供电可靠性和稳定性。静态电容器可当做交流同期电压源,对于系统无功平衡和电压稳定有着重要意义。动态电压恢复装置通过整合换流器、变压器以及储能装置,可在电网潮流出现较大波动时,通过变电器电压调节、储能装置吸收或释放功率,实现电压稳定控制,提高电压质量。
四、结语
配网自动化建设未来的发展逐渐趋向于简易化、实用化、标准化、集成化和智能化,而这其中影响供电可靠性的因素还有很多,每一个细节的优化都需要付出大量的心血。我国的电力工作者应当以实际需求为导向,加大研究力度,不断突破和完善配网自动化技术,不断提高我国配电网的供电可靠性,切实保障国民经济健康稳定发展。
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作者简介:彭国华(1980.8-),男,四川雅安人,学历:大专,助理工程师,目前主要从事配网自动化方面的研究工作。