实现配电网自动化及其设备正常运行的有效措施付志勇

实现配电网自动化及其设备正常运行的有效措施付志勇

(国网青海省电力公司海东供电公司民和县供电公司810800)

摘要:上世纪七十年代,西方发达国家提出配电自动化这一概念,随着时代的发展,相关技术已经得到了完善和发展,同时应用范围也在日趋拓展,最近几年来,我国已经针对此技术手段进行了试点,并加大了研发力度,基于此,笔者主要针对配电网自动化系统的应用进行分析和探讨,而后提出了自身的见解和思考。

关键词:配电网自动化;设备;正常运行;措施

《配电系统自动射击导则》中已经针对配电自动化这一概念提出了明确的定义,说明:“可运用计算机、网络技术、现代电子或是通信技术等,对配电网中的离线数据、用户数据、地理信息、在线数据以及配电网数据等进行有效集成,最终形成一个健全的自动化系统。”其根本目的是为了保证配电网以及其内部设备可以实现正常运行,并保持良好的状态,与此同时,也会具有保护、用电、监测、控制和配电管理等功能,体现现代化的管理特色。从纵向结构层进行分析,可知它分属于配电管理系统,从横向自动化系统角度,则属于变电站调度自动化、综合自动化和电力MIS等多个环节的有机融合,就当下的现状和发展形势来看,配电网自动化所实施的模式为SCADA和GIS的结合,不仅如此,也可与电力MIS和地调等进行集成。

一、实施目的

此技术初期被应用于城网改造工程之中,很长时间内,电网都未受到重视,导致整体的电网结构混乱,实际的供配电能力较差。而后,为了进进一步优化电网系统,国家颁布了城网改造相关政策,明确指出要逐步实现配电的自动化这一目标。笔者对此目标进行总结和分析后发现可归纳为以下几点。提高供电质量,使得电力系统的运作更为稳定,实现不间断供电,尽可能满足用户的用电需求;提高城乡电网供电水准,体现配电管理的自动化特色,提供多项信息管理支持和有力的服务条件;提升服务质量,可通过提高劳动提高劳动生产率的途径,为日后电力市场改革工作的落实奠定基础;提高管理水平和劳动生产率,降低资源损耗和设备运维费用[1]。

二、配网自动化顺应满足经济发展需要

这一技术可谓是电力系统的主要分支,是联系用户和电力企业的重要环节,它的运行对于整个电力系统的运行质量和运作状态来讲都具有极大影响。值得一提的是,电力在人们的生产生活中已经逐渐成为不可获取的特殊商品,它的属性主要集中在配电网这一层级。

最近几年来,针对城乡电网改造,国家已经与电力企业积极配合,制定了相应的落实方案,计划分批次进行城市电网建设,并在实践中对电网项目进行改造和更新。结合国家发改委会计投资规划,预计投入一千三百亿元,将其应用到农网改造和建设环节;而城乡电网改造和建设资金则投入约三千亿元,这样的建设方案,将会相应的推动配电自动化的落实进度,并凸显配电自动化技术的优势,由此可见,配电自动化是社会发展的必然趋势,也是我国电力事业发展中的必经之路[2]。

三、配电自动化设备应体现可持续性、先进性和开放性特点

城市配电自动化指的是对城市区域所辖范围内的配电变压器、柱上开关以及开闭所等加以协调和监控,不仅要体现FTU三遥功能,同时,也应当对故障进行合理控制,使得变电主站可以对城区电网运行模式得到优化,并对运行情况实时监测,最终重塑构筑网络结构。另外,作为系统自动化的关键环节,它的运行过程中,将会面向大量的用户,同时要求具有超强的接口性能,和其他的自动化系统相比较,其主要特征为集成化和协调性,可以在实现数据共享的基础上,体现系统的集成性,借此提高电力企业的业务管理水准。

此技术的特点,间接的影响了配电自动化系统的结构设计模式,可以将其分为分布式监控管理系统、分层式管控系统和分级式管控系统,本着开放性的原则,结合全分布式的设计理念,可将整个变电站分为多个控制分层和通信分层;从设计层面分析,则可分为变电站层、低压网层、配调中心层和中压网层这四个层级[3]。

(一)配调中心层

配调中心局域网是整个自动化系统的最高层级,可以借助以太网双机配置等以供日后备用,此网络构建方式,是将配电网自动化技术作为核心,共享同一数据库,发挥各异的功能,系统硬件设备和接口都满足国际工业标准,其中的操作系统选择应用中文WindowNT网络操作系统,以此为基础,提供配网自动化软件支持平台,其中包含着人机交互软件、分布式配电监控软件、数据库软件、通信软件和管理应用软件等等内容,运用分布式和开放式两种体系,体现可扩展性和开放性功能。与此同时,可将配电网实施数据库作为基础层级,借助服务器模式和客户机模式等,体现自动化的运行特点[4]。

(二)变电站层

系统结构的第二层网络是每个变电站子站通信和配调中心主站的城域网,这一网络会运用变电站的一路通道,借助电缆、微波通信、光纤以及载波等方法,实现SCADA功能,对设备之内的故障及时发现并妥善处理。

变电站层的设计工作要点主要体现在以下两点,其一,故障处理需要具有遥控功能,对变电站出口断路器进行遥控,此功能的实现需要安装在变电站的终端单元位置之上。其二,信息分层,逐渐降低底层或是中心层的负担。

笔者分析变电站层的实现方式主要可总结为两点,一,为构建完善的现场装置控制系统。二,为借助已有的智能设备,增加现场通信单元。

(三)中压网层

系统结构第三层网络的运行,会将中压电力网络作为基本的控制网络,它主要由馈线出口保护FTU、开闭所FTU、变电站子站、分段开关FTU和配电变压器FTU构成,这一层级的网络运行环节,需要借助配电网自动化的数据控制和交换功能,使得技术应用价值得以体现。这一层级的网络运行应将配电自动化技术作为支撑,而后把控其中的要点和难点,做好系统控制方式的择选和通信方法的确定工作[5]。

(四)低压网

系统结构第四层网络面向0.4kV和10kV配电变电器低压侧的低压数据网,这一网络会从配电变压器低压侧角度为起点,直到负荷节点结束为止,最终实现负荷节点的控制和测量,例如,可通过负荷控制和自动抄表的方式来达到目的。

低压网在营配合一的系统运行中,将用电营业系统作为核心网络结构,此网络通信量相对较低,同时体现出波特率低的特点。

结束语:

综上所述,电力事业的发展离不开先进的电力设备的支撑,同时也需要有技术手段的推动,而配电网自动化是我国电力事业的发展形势,因此,应当结合配电网自动化的现状,进行针对性的分析和探讨,制定切合实际的电网运行方案,保证设备高效运行,使得电网结构得到优化和二次配置,提供高质量的供电服务。希望针对上述问题进行分析和研究,可以给有关人士以借鉴和参考。

参考文献:

[1]卢锦祥.自动化设备在10kV配电线路故障抢修中的应用研究[J].中国高新技术企业(中旬刊),2015,15(11):42-43.

[2]郭景礼.分体式智能塑壳断路器在油田矿区配电网设备改造中的应用[J].电器与能效管理技术,2014,24(7):64-67.

[3]方健,徐栎,王勇等.大型城市配电网运行设备可靠性薄弱环节挖掘[J].电力系统及其自动化学报,2016,28(7):57-62.

[4]倪春雨,高源,孙权等.分布式大型配电网管理自动化系统设计[J].计算机测量与控制,2017,25(9):291-294.

[5]谭俊源.基于自动化设备的10kV配电网故障抢修应用分析[J].科技风,2014,24(2):107-108.

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