农村智能配电台区智能化探究

发表时间:2020/5/25   来源:《中国电业》2020年第3期   作者:刘骏
[导读] 配电台区建设是智能电网建设的重要组成部分。
        摘要:配电台区建设是智能电网建设的重要组成部分。但是,目前我国农村配电台区智能化水平较低,无法适应智能电网建设的需要。为了提高农村电能质量和电网的平稳性,需要对配电台区进行改造。本文对农村配电台区存在的问题进行了分析,并对配电台区智能化建设技术的应用进行了探究,以期更好地实现农村智能配电台区的智能化建设。
        关键词:智能配电台区;三相不平衡治理;无功补偿;低压配电自动化
        近年来,我国大力推进智能电网建设,努力实现电网系统的自动化与智能化。智能电网的建设主要以先进的设备为基础,通过运用先进的技术,来实现输配电电力网络的安全,平稳,经济,高效运行。我国农村配电台区设备老化现象严重加上经济落后,使得电能质量逐渐恶化,农村配电台区的电能损耗严重。近年来,随着经济的发展,农村的家用电器设备逐渐增多,家用负荷也变得更加复杂,以往的农村配电台区设备和技术己无法满足用户的需求。智能台区建设是智能电网建设的基础环节,要改善农村电能质量,实现电网的智能化与自动化,就必须做好农村智能台区建设。
1农村配电台区存在问题
        随着农电体制改革的进一步深化,农村电气化水平得到了提高,家用电器的增多和农业生产自动化程度的提高,使农村负荷发生了巨大变化,近年来,我国城郊土地成本逐年上升,部分企业为了节约成本选择在乡镇建厂,这也给农村供电带来了新问题。企业生产使用的电气设备会产生谐波污染,造成电能质量下降。农户大功率家用电器的增多使低压单相负荷所占比重增大。在这种条件下,如果配电变压器三相负载不平衡或者其它不利因素影响,很容易使电能质量下降,严重的还会影响农村配网的平稳运行。虽然国家在加大力度投资农村配电网建设,但是由于农村配电网基础较差、拓扑复杂,在运行过程中较容易产生故障,导致用户电能质量不高。首先,农村配电网架比较薄弱且存在缺陷,主要体现在其配电网主线分段少且分段位置不科学等方面。农村线路具有负荷重,馈线备用不足的特点。这大大降低了线路的稳定性和线路的灵活性,使用电侧电能的质量与可靠性无法得到保证。其次由于配电自动化技术不成熟和配电终端设备运行稳定性差,使配电自动化系统的实用性受到影响。在配电台区设备中存在部分无功配置不足的现象,如果无功补偿装置无法进行动态调整,使有功功率降低。除此之外,农村配电室普遍缺乏监测设备,这就使得工作人员无法全面掌握主要设备的运行状态信息和各低压出线负荷情况等,不能更好地实现对系统设备的控制。除此之外,由于农村配电各信息化系统单独运行,不能实现数据共享,给系统的运行和维护带来困难。同时配电系统缺乏遥调、遥控手段,使配电网的智能化程度大大降低。最后,从配电台区的管理角度出发,不难发现配电台区普遍缺乏信息交流平台。供电单位与用户之间不能很好地进行信息交流,这既给用户的生产生活带来影响也不利于供电单位发展。
2农村配电台区智能化建设技术
2.1配电台区三相负荷不平衡调节技术
        一般情况下,配电台区三相负荷不平衡主要是由于三相系统中某一相存在断线故障或三相负载不对称。农村负荷会随着季节性而变化,农村台区负荷管理较松懈,三相负载调整技术相对落后,使三相不平衡问题显现出来,这不但会对电能质量产生影响而且增大了低压损耗,严重的还会对配电变压器和用户设备造成危害。减少家用装置的使用寿命,增加维护成本。对于配电台区三相负荷不平衡问题可以通过将负荷分散接到多个供电点进行调节,这种方法是目前最常用的技术手段,它可以使不对称负荷合理分配到各相,进而实现三相负荷平衡。但这种技术也存在一定的缺点,这种方法需要手动改接线的工作量较大,并且实时性较差。

相间负荷调整型二级漏电保护器可以有效解决上述问题。智能二级漏保开关的控制系统能设置程序采集运行电流值,然后将数据传送给智能配变终端,再进行相关运算,最终得出三相不平衡度。如果三相电流不平衡度超出合理范围,工作人员可以根据不平衡度确定具体的调相方案,通过命令指定智能二级漏保选相开关的闭合使负荷平衡,选相开关分断系统具有超快速的动作能力,它能够在极短的时间内执行相应动作指令,使用户侧用电设备不受干扰。
2.2智能配电台区无功补偿技术
   配电台区的无功补偿通常会选择低压集中补偿方式,因为这种方式不需要较多的布点,便于日后设备的维修管理,同时减少了投资成本,晶闸管投切电容器(CTSC)是在无功补偿技术中比较常用的,它可以实现精确控制并且响应时间比较短,如果负荷发生激增造成电压突变,CTSC能应对这种变化,不会影响功率因数,进而实现动态无功补偿,使供电能力得到提升。系统在运行过程中可能会出现过电压和浪涌电流现象,这就必须在TSC主电路中并联RC吸收电路。如果系统操作频繁,可能产生过电压损伤电容,这时可以采用氧化锌压敏电阻,它可以起到保护电容的作用。除此之外,为了防止晶闸管发生故障产生高次谐波对系统产生不良影响,可以选择在主电路中可以安装串联电抗器,电抗器的参数要根据具体运行情况进行合理选择。
2.3智能配电台区低压自动化技术
        为了实现低压自动化通常选用双变压器互备用方式,通常情况下,一座配电室内可以配置两台不同容量的配电变压器,容量可以一大一小,这样便于设计和控制。在平时,选择大容量变压器单独运行。在负荷较高的时候可以让两台变压器共同工作,在负荷较小时,小容量变压器如果可以满足需求。就设置其单独运行。在一些情况下,低压线路需要转移负载,这就需要控制分段和联络开关来实现,这样有助于负载的平衡,进而实现线路的平稳运行。在低压系统的设计方面,可以将位置相近的两配电台区进行设置和相关操作,使其构成低压联络,这样就可以通过开关控制箱对其进行控制。如果其中一个配电台区运行异常,自动化系统能够自动闭合低压联络开关,同时自动另一台区正常供电,使供电系统更加平稳。
2.4基于PDA的实时智能配电台区运维技术
        PDA实时运维技术具有综合性,它给人们带来了便捷,它主要是通过运用移动设备和无线通讯技术建立的一个信息交换平台。PDA实时运维技术搭建了办公系统与户外作业地点之间的沟通桥梁,,管理人员可以通过平台将指令数据发送给作业人员,户外作业人员可以通过信息平台查看系统的实时信息和指令,这就实现了信息的互通。基于PDA的运维技术在电力系统的故障抢修过程中发挥了重要作用,对于管理人员做出的线路故障抢修方案,现场作业人员能够及时收到并执行,使现场作业与管理可以无缝对接。除此之外,对于系统的设备信息和数据资料等,外出作业人员也可以通过信息平台进行查阅,配电各部门与现场人员及时进行有效沟通。同时配电台区的巡视记录和温度和负荷等数据可以及时进行上传,提高记录的真实性与有效性。PDA具有摄像功能,在进行故障处理时,管理人员可以通过监控作业人员的行为来保障人员的安全和操作的规范性。
3结语
        综上所述,目前,我国农村配电台区设备自动化程度还较低,自动化技术还不够成熟,这在一定程度上阻碍了智能电网的建设。因此,为了提高用户的供电质量,确保电网平稳运行,必须对配电台区进行智能化改造。在改造过程中,要充分运用各种先进的技术,同时,要加强对电气自动化设备的研究,使技术力量与硬件设备都能满足用户的需求,进而更好地实现农村配电台区的智能化建设。
参考文献
[1]李炎.农村低压配电网安全现状分析及对策[J].河南建材,2019(06):319-320.
[2]陈泳涛.加强低压配电网管理,构建农村供用电和谐关系[J].科技风,2018(32):184+196.
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