配网自动化建设对供电可靠性的影响 黄天祥

发表时间:2020/6/30   来源:《当代电力学文化》2020年5期   作者:黄天祥
[导读] 随着国内用电量的逐步增大,配电网升级就显得迫在眉睫。
        摘要:随着国内用电量的逐步增大,配电网升级就显得迫在眉睫。如果不对现有配网系统及时改革,供电过程中的问题将被无限放大,如发生用电安全问题、线路效率问题等。
        关键词:配网自动化建设;供电可靠性;影响
        引言
        配网自动化建设应运而生,作为配电网改革的形式之一,在电力系统终端环节对电网运行建立科学和先进的自动化网络,提高供电质量,使得供电越来越高效、稳定。
        1配电网自动化建设的基本内容
        1.1配电网自动化系统
        在电网处于运行状态的时候,配电网自动化系统可以采集信号,对信号进行传输,同时还要采用计算机判断的方式以及远程控制的方式,根据所获得的数据信息对配电网运行的故障作出准确判断,包括故障的范围、隔离方式以及停电的范围都能够很快确定下来,从而故障维护的时间缩短了,系统运行更加可靠性,企业由于停电造成的损失减少,配电系统不仅运行效率提高了,而且电能营销环境也得到改善。
        1.2配电网自动化对供电可靠性的作用
        在传统的电网运行故障定位过程中,如果由于故障问题导致停电,对于产生故障的原因就不能准确定位,就不得不采取停电检修的措施,导致配电网不能正常运行,而且企业的经济效益也会受到影响。配电网自动化系统不仅具有遥测功能还具有遥信功能,对故障电流信号实时采集,将采集到信息向后台的自动化主站传输。对于故障的判断采用了逻辑判断的方式,经过计算确定故障所在位置,提高维修人员的工作效率,配电网的运行中更加安全可靠,电能供应质量也有所提高。在隔离故障以及对配电网的控制中,采用了远程控制的方式,而且处于自动化运行状态。“遥控”自动化开关将故障单元隔离,可避免大范围停电。配电网自动化可加快故障处理的速度,包括故障报告,对故障的准确定位以及隔离故障时间都会相应地缩短,对所获得的实测数据信息整合,能够及时定位网架结构中的薄弱环节,找到其中的原因,采取有效的措施解决,使得配电网处于持续稳定的运行状态。自动化系统运行的过程中,运行和维护的效率也大大提高,配电网运行的各种状态都可远程测量并据所获信息远程控制并解决问题。从变电站围墙外延伸至用户都可实时监测,系统管理方式也会根据实际需要不断完善,管理效率提高,实现了配电网系统的全面管理。在配网的规划设计中将运行数据作为参考将配电网规划制定出来。与传统的方法相比较,采用遥测技术可以收集大量数据信息,而且从配网运行的实际出发对数据信息进行分析,发挥其指导作用,使得配电网规划设计更加切实可行。
        2优化措施分析
        3.1系统馈线方式不同
        两种不同馈线系统的区别在于是否通过主站的终端来遥控管线。就地馈线是基本上是区域化管线自制的方式形成的线路网络系统,在每个区域或者一定范围内设置1套故障判断系统和开关隔离设备,并且区域中包含子站、子站终端,最后则是主站及设备。就地馈线系统的区域与区域之间具有一定的独立性,但是相互配合,管线间有一定的网络系统,能够做到及时反馈。集中馈线则有所不同,整体的配电网系统都是反馈到终端设备上,包括数据采集、实时监控和遥控管线。出现故障问题时,前者是自动化开关开启,子站终端层区域化隔离,以缩小故障范围(故障隔离系统包含了紧急通信和控制目标对象等)。后者通过实时监控发生问题后反馈信息,自动判断具体位置来精准遥控隔离,并且收集数据信息等。排除故障后,开关都会自动恢复到初始状态,以保持配电网的继续运行。在这之前,开关都会保持断开,确保不会因为故障区域的大电流或者大电压造成其他区域电路的损坏或故障,导致其他设备破坏和电网系统故障、瘫痪,这是自动化电网极为重要的层面。


        3.2继电保护技术
        对于配电自动化系统设计中的继电保护技术应用,主要是结合农村配电网以及城市配电网的继电保护特点而研究其不同的供电可靠性保障措施。在农村配电网当中,基于其配网网络存在的分散性、低容性、范围广特点,提高配电自动化系统的供电稳定性就需要突破其较长分支、较大供电半径、较小短路容量的限制,通过快速切除故障的方式,最大限度地减少供电故障带来的不良影响。同时,通过将三段式过流保护设备安装在配电网络的主干线路上,并实现断路器的效果发挥,最终做到对配电网络的自动化控制和供电可靠性的保护。此外,在城市配电网的继电保护当中,考虑到其密集性高、容量高以及分段性较强的特点,实现配电自动化系统的供电稳定性就要求其需要提高配电网络的短路容量、增强范围内供电保障,从而有效避免整定电流值问题。结合城市配电网发生区段故障时的电流短路差异性小、电流定值困难等供电表现方式,通过动作延时保护的方法,可以实现线路的极差配合。同时,在继电保护当中,需要从变电站设备入手,结合开关配置断流器的应用,做到配电网络各分支的断路器级别的延时级差保护。这样可以有效地避免配电网络当中不同线路之间的相互影响。
        3.3定位故障
        配网自动化建设的网络系统可实时监控电路网络的故障问题,定位故障问题点的方法是:采用在配网系统内安装一定数量的警报器和指示器收集故障信息,反馈上传至数字化技术系统或者人工智能的处理系统,以确定故障区域、故障原因、故障排除方法及参考意见等。在此系统模式中,配电网故障位置可以及时进行定位并收集故障信息,扩展升级后就可以将数据输入大数据平台,进行实时监控和原因分析,为电网的升级改造提供一定的理论依据,可提高工作效率和降低了时间、人力成本。需要注意的是,故障定位系统模式对故障进行识别的能力是不完全、不充分的,由于实际故障的问题多种多样,所以实际维修时只能是在数据基础上提供一定的辅助作用,必须需要经验丰富的检修人员。
        3.4配电自动化通信系统完善
        配电自动化通信系统的完善主要是通过区分4G双卡通信、塑料光纤通信以及石英光纤通信的不同应用范围,突破其在配电自动化关键技术在技术和经济上的应用限制。随着配电网络数据在终端层与主站层之间的持续传输,如何进一步增强数据传输的节点数值、提高配电网络的技术运行规模也成为完善配电自动化通信系统的重要手段。4G双卡通信的应用,做到了配电自动化系统更为高速的下载速度和上网速度,并同时提升了配电网络用户应用的使用感。通过将4G双卡通信与配电网络相结合的方式,可以在终端和通信设计技术应用时,做到通信设备FTU、TTU以及DTU的转换和连接,从而提高信息传输的数量,并大大提升信息交互的速率,从而保障配电网络技术的故障上报和信息处理,达到了供电可靠性的目标。塑料光纤通信技术的应用使得在改善城市配电网的自动化系统应用环境时,可以提高通信的稳定性和时效性,提高单次信息传输的速率和距离,从而有效规避城市配电网存在的供电半径较短而导致的限制。在配电网络中,塑料光纤通信技术的应用,主要是通过传输GPRS信号或者光纤信号的方式,实现配电网络当中不同设备之间的信息多次传输和交互工作,并能够有效保障信息传输的稳定性。在石英光纤通信技术应用中,是基于主站与终端设备之间采用的光纤自愈双环网的通信方式,实现各类型主站规划的不同光纤网络的连接和通信。同时,结合变电站的中转作用,光纤网与配电线路共同组成主光缆环路,通过不同的开关控制,做好主环路的光纤接入和终端通信接入,进而结合不同配置有效满足配电自动化系统通信需求。
        结语
        配网自动化建设可对故障快速定位,实现有效的故障隔离。一些线路通过遥控或自动重合的方式就可在短时间内对非故障区域的供电加以恢复,查找故障的时间缩短了,而且故障定位更加准确,工作效率更高,工作质量更好,电能供应更加可靠。
        参考文献
        [1]凌永标.面向配电网自动化建设的配网接线方式探讨[J].现代电力,2005,22(1):45-47.
        [2]韩先第.配网自动化建设运行与管理问题分析[J].电气应用,2006,25(7):61-63.
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