(广西电网有限责任公司钦州供电局 广西壮族自治区钦州市 535000)
摘要:自动化技术的发展及其在电网中的应用极大地改变了传统人工和机械的工作方式,对自动化电网的建设起着关键性作用。在智能电网建设的关键阶段,配电自动化技术的创新及应用也是非常重要的,必须要推进配电运维和管理由单一化、自动化向集成化、智能化方向发展。
关键词:配电自动化;技术发展;问题;对策
一、配电自动化发展概况
我国配电自动化技术的发展在进入二十一世纪才逐渐步入正轨,按照技术设备基础可以将其划分为柱上开关自动化、遥控自动化以及组网配电自动化三个主要阶段。柱上开关自动化的发展实现了对电网故障区的快速隔离和无故障区的稳定送电,极大地提升了电网运行稳定;随着通讯技术和计算机技术的发展,配电自动化进入遥控自动化阶段,通过安装于电网架空线路中具备监测和控制功能的重合闸、分段器等以及配套的通讯设备实现负荷开关的控制;自动化和各类传感器的进一步发展推动了电网设备间的互联互通以及在线检测技术发展,能够快速定位和隔离故障区并利用电网运行数据对其可靠性和损耗等进行定量分析。
二、配电自动化关键技术简述
(一)配网接线方式
配电网架构的组成是各种技术和设备应用的载体,主要有架空式和电缆式两种类型,分别适用于不同的场景。架空接线方式主要适用于中压配电网,按照供电接线原理的不同又可以划分为放射式、环式(普通环式、手拉手环式)、双线式(双线放射式和双线拉手环式)等类型。电缆线路是铺设于地下的接线方式,主要有多回路平行线式、环式和双路式等类型,与架空线相类似,其环式和双路使也有放射式和拉手式两种类型。
在架空接线方式中,拉手环式与放射式原理区别在于前者每个变电站的一回主干线与另一变电站的一回主干线相连,形成一个两端都有电源且具备“环”形特征的主干线,如此一来二者任何其一都可以用来给全线供给负荷。这样的接线也有两种运行方式,其一是各回主干线在中间断开并由两端的电源分别供电以减少线损和故障停电范围;另一种是将断点设置在一端,从而使得故障检修时可迅速转移线路负荷进而提升供电可靠性,这种运行方式的线损并不经济,实际建设中需要根据情况进行选择。
(二)馈线自动化
馈线自动化主要应用于减少因故障停电或检修等产生的停电范围,提升电网可靠性,其内容主要可分为以下两方面:①电网正常运行过程中,对用户用电状态的监测、数据收集以及电网运行优化;②电网出现故障或检修状态下的监测、隔离、负荷转移以及非故障区供电恢复控制等。按照具体的实现方式,馈线自动化又分为就地式、集中式与分布式单重类型。
就地馈线自动化运作原理如下:当检测到电压和电流等参数变化时按照一定的逻辑动作顺序、通过具有“电压-时间”或者过流脉冲计数特性的开关完成自动化操作,前者具有控制简单的优点,但无论是哪种特性都需要搭配重合器进行跳闸操作才可实现馈线自动化。
集中馈线自动化建立在以主站和各终端设备通讯状态良好的基础之上,通过收集终端运行状态信息并在主站完成拓扑分析,进而对故障进行定位、遥控断开开关实现故障区隔离和非故障区供电。优势在于能够准确的实现故障区与非故障区的分离和负荷转移,但当终端数量过多时会出现通信拥挤的情况,各环节耦合性较强,不稳定。
分布式馈线自动化是基于不依赖主站的故障处理模式而形成的高效率运作模式,各馈线终端能够实现故障的快速本地研判以及定位、隔离等操作,而只需将最终处理信息上传主站,对通信网络的依赖性较强,所以建设和维护费用较高。
(三)通信自动化
配网中数据传输系统建设的最大特点在于配网覆盖范围大与通信节点分布散且数据量小之间的矛盾,若全部采用具有高效传输速率和稳定性的光纤通信会极大提高工程造价。所以一般只在关键点采用这种通信方式,例如集中式或智能分布式馈线自动化系统中需要使用三遥的配电终端,就常使用光纤通信方式。而在二遥中一般用无线专网或共网通信模式,这两种通信的优势在于造价低且安装和后期维护较为便利,而且同时适用于农网和城网建设,但受城市中建筑的影响所以更适宜农网建设。电力载波通信受通信稳定性的缺陷,常作为通信光缆较难到达站点一种通信方式补充二使用。另外,基于无源分光器和WDM(波分复用)技术的EPON通信能够实现馈线拓补结构和数据分发的点到多点通信,在动态带宽分配、数据安全性、灵活拓展性以及网络管理稳定性等方面有很大的优势,是光纤通信中的最佳选择。
对于实际建设中需要何种通信方式需要根据当地实际情况、配网建设需求等多方面因素综合考虑,而且通信设备和技术的采用需要符合国际、国家行业标准与规范。
三、配电自动化技术发展及应用存在的问题
当前配电自动化技术发展主要有区域技术水平不均衡、基础设施更新较慢、技术成果转化力度不足、对电网数据利用程度不足、电力服务质量不高等问题,针对出现的这些问题,我们要以积极的态度对待,不能放任不管,而要从自动化技术、企业管理、队伍建设等多方面进行优化,不断提高电网运行可靠性。
四、配电自动化技术创新及管理途径
(一)推动配电自动化向更高水平发展
各地区配电自动化建设不均衡为上级主站管理增加了难度,所以要加快配电自动化的标准化和规范化建设,尽快对接不同地区的电网数据信息,为更好地促进自动化的区域均衡性做好技术铺垫。在发展中要不但要注重速度和成果数量,更要保证其应用的质量,重点在数据通信、网架结构、系统决策等方面下功夫。
(二)配电自动化与智能电网协调发展
配电自动化技术发展需要与智能电网建设向协调,具体来讲要自动化技术和设备在电网中的普及是构成智能电网的基础,所以要打破当前配电自动化只在配网重要区域应用的局限性,推动全网自动化建设,实现各站数据的自动收集、故障处理及上报等功能,释放主站管理权限。
(三)加大人才培养和技术应用力度
在配电自动化和智能化建设中,人才培养及其与电网建设的对接工作是提高电网建设效率的重要保障,所以必须要加快电网内部人才培养力度以及人才引进力度,为电网建设团队注入青春的活力,进而通过高素质人才队伍建设引领配电自动化技术发展与相关科技成果转化、知识产权开发与运用等,提升电网稳定性与安全性。
五、结语
配电自动化技术在电网中的推广与应用是逐步实现智慧电网建设的基本要求和关键途径,有助于提升配电运维的灵活性和功能性,为电网管理运行提升效率,同时也是电力市场向高质量发展的技术保障。对于现有的配电自动化技术发展过程中体现出的技术问题、管理漏洞以及成果应用转化等问题,我们要坚持“问题导向”的原则积极应对,不断提升电网安全与稳定,为用户供应高质量的电力资源并向其提供优质的电力服务。
参考文献
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