浅谈配网自动化建设的规划与设计陈树新

发表时间:2020/6/1   来源:《中国电业》2020年1月3期   作者:陈树新
[导读] 随着国民经济的快速发展和改革开放的不断深入,用电负荷不断提高
        【摘要】
        随着国民经济的快速发展和改革开放的不断深入,用电负荷不断提高,广大用电客户对电能质量和供电可靠性要求日益提升,使得电网网架结构呈现复杂化的特点,出现电网故障的概率增加,故障定位困难、转供电操作复杂且耗时,现有的运行维护方式难以到达于客户所要求的高可靠性,难以高效持续提供电能供应的要求。因此,需要在配电网项目改造中实现配网自动化改造,这是电力系统的与时俱进,也是重大改革,逐步实现“故障自动隔离,网架自愈重构”的新“二自”模式。本文对配电网自动化建设的规划和设计进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。

【关键词】配网自动化;规划;设计;通信

【前言】
        电力是各行各业发展的基本,电网的安全、可靠运行对人们的日常生产和生活具有举足轻重的影响,如何提供有序、可靠的电力供应,是我们电力从业人员不断思索的方向。随着社会的不断进步与发展,各行各业与时俱进,引入各类自动化建设,对先进技术进行广泛合理应用,自动化建设工作为众多企业、工程建设提供快速便捷的方法和手段。配网自动化技术的应用,保证其在发生故障后能及时隔离,并恢复非故障段的送电工作,有效提高电网安全性和可靠性,提升配网智能化水平。配网自动化已成为配网运行管理平台的一个重要组成部分,其地位十分重要,不断对配网自动化建设进行规划和设计,才能让配网运行更加安全可靠。
【正文】
一、配电网自动化的概述
        配电网自动化可简称为DA,以一次网架和设备为基础,利用计算机及其网络技术,通信技术、现代电子传感技术,将配网设备的实时运行、地理图形及用户等信息进行有效的信息整合与集成,构成一个相互关联,相对完整的信息化系统。从而实现配电网监控和管理的简单化、及时化、信息化和自动化,为配电网的高效运行奠定了坚实基础。
        
二、配网自动化建设的规划
        合理完善的规划思路,为配电网自动化建设工作提供了良好的指导,指导着配电网的自动化建设。好的规划思路,直接影响远期目标网架总体水平,有效提高配网自动化建设工作设计方案的合理性和正确性。
1、配电网自动化建设技术路线
        在配网自动化建设中,结合当地环境情况,因地制宜,明确项目建设必要性,不断对线路和设备进行改造,融合先进的信息技术和科学技术,不断提高配网自动化水平,使得自动化技术不断完善,推动网架架构进一步智能化。以目标网架为导向,对线路和设备的自动化进行规划与设计。合理选择相应的配电自动化技术路线,过渡技术方案、目标技术方案及与其对应的通信方式。现归纳总结如下表1和表2。
表1   配电网自动化建设技术方案


2、配网自动化建设的规划原则
架空网线路:
        中压架空网线路采用“电压电流型”全功能馈线自动化开关,实现故障的快速定位和快速隔离。其主要设置原则具体如下:
        (1)线路自动化开关配置原则上优先选用绝缘断路器,用户分界开关应采用10千伏全绝缘断路器。
        (2)所有新建线路工程和线路开关改造工程,均按表1技术路线进行馈线自动化功能及 “三遥”要求统一规划、建设与改造。
电缆网线路:
        中压电缆网线路,目标技术方案采用“智能分布式”馈线自动化模式建设,其主要配置如下:
        (1)主干配开关站、联络开关站、环网开关站以及重要用户配电站内开关均采用全绝缘断路器,配置馈线自动化终端,配电自动化终端具备全功能模式。
        (2)电缆网主干配上应配置具备 “遥信”、“遥测”、“遥控”的“三遥”功能的开关设备、配电自动化终端以及通信模块。
        (3)电缆网分支层开关均按照实现 “遥信”、 “遥测”、 “遥控”的 “三遥”功能规划建设,投资建设的均采用全绝缘断路器,实现故障就地自动隔离及自愈,通过主站自愈或远方遥控操作实现网络重构。
3、配电自动化改造原则
        配电自动化规划应按照“需求导向、智能实用、适度超前”的原则,与一次网架规划同步开展。应避免对一次系统进行大规模的技术改造,尤其是开关设备未达到使用年限不进行整体更换。在配网自动化建设过程中,考虑到旧有设备和新型设备之间的衔接性与适配性问题,需要逐步开展自动化建设工作,稳步提高电力系统的配电自动化程度。对旧有设备改造应按照 “加层”的改造原则。加层方案如图1所示。
       

                                         图1   加层建设方案
三、配电网自动化通信
        1、光纤通信
        配电网通信系统中主流的有线通信技术是光纤通信方式。通信光缆应与配电网电缆同步规划、同步建设。工业级以太网交换机是配电网通信中常见的组网形式,它通过在配电网中各个监测点布放工业级交换机,进行光纤连接,组建基于以太环网保护切换(EAPS )协议的光纤以太环网。工业以太网交换机具有带宽高、环网保护、工业化标准设计、IP化趋势等配电网通信所要求的优点,因而在电力通信网络中有着较为良好的应用基础。
        其优点工业级技术成熟,自愈能力强、自愈时间小于300ms,速率高;缺点是私有协议,网络拓展不够灵活。
        2、无线通信技术-GPRS/4G
        GPRS是在现有第二代移动通信技术(2G )GSM系统基础上引入了分组控制单元、服务支持节点和GPRS网关支持节点等新部件而构成的无线数据传输系统。
        第四代移动通信技术(4th-generation,4G )是指支持高速数据传辒的蜂窝移动通信技术。4G服务能够同时传送高质量音频、视频、图像等,速率一般在几Mb/s以上。
        无线通信技术其优点传输速率相对较高,灵活的数据传输模式,建设方便;其缺点是可靠性和安全性问题有待提升。
        无线公网的技术要求,需要保证快速性、可靠性、安全性三大要求。快速性的实现,网络制式由2G/3G向4G过渡。从网络选点规划与设计、工业级SIM卡、规约一致性、设备入网检测等方面提供可靠性。安全性方面把软件和硬件加密手段来提升。

【结束语】
        配网自动化建设主要是为了实现电力企业不同部门资源和信息的共享,互惠互赢,提高配网运行的可靠性。在实际的设计和建设中,需要结合自身的实际情况分析考虑,因地制宜选取接线模式和自动化建设方案,不断进行改造和完善,促进电网的智能化发展进步。
【参考文献】
1.彭志勇.10kV配网自动化建设的规划与设计[J].科技创新导报,2017,14(28):43-44
2.张强.配网自动化建设的规划与设计.科技信息 上旬刊,2017年第11期
3.中山供电局配电网规划建设技术细则
                          
                       
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