摘要:在经济快速发展以及生活用电增加的大环境下,为了保障经济生活的正常运行,我国近年来加强对电网事业的建设。对于城市配电网系统而言,自动化发展可以实现配电系统的实施监控,可以及时发现配电系统中的故障,并采用影响最低的方式排除故障,为用户提供更好的电力服务。基于此,笔者从城市10kV配电网自动化系统的组成入手,阐述了城市10kV配电网自动化的实施对策。
关键词:城市10KV配电网;自动化;实施
引言
如今电力能源在我国普及发展,随着城镇化经济水平的不断提高,国民生产生活用电需求的日益增长,国民用电负荷越来越重,而用电配网布局越来越繁复,电网的平稳、安全发展成为人们重点关注的重点。为国民提供安全、便利、高质且低耗的电力资源成为电力行业的追求的目标,而传统的配电网以不适应电力行业的快速发展。随着我国科技水平和经济水平的不断提高,要重视科学技术在电力行业的运用,通过科学技术的进步,逐渐实现10KV配电网自动化系统发展,促进电力行业的进一步发展。
110KV配电网自动化系统的构成
1.1主站系统
将10KV配电网与信息技术结合起来,使配网系统运行实现自动控制,在系统运行中,相关的信息技术与控制技术主要对运行数据进行妥善处理,从而将系统调整到最佳运行状态。SCADA主站系统是配网系统的主要组成部分,配电网运行中产生的所有数据都会受到主站系统的监控,主站系统还会根据配网需求,采集相关信息,以完善系统,使系统安全可靠运行。在主站系统处理数据过程中,DMS系统也会参与其中,起到辅助作用,主要对数据处理过程进行控制,使配网整体运行都受控,不会出现失稳问题。
1.2子站系统
子站系统完全为主站系统而存在,两者相辅相成,共同完成数据监控处理任务。子系统数量有很多,可以满足主站系统的辅助需求。这种子站系统不仅可以和主站系统联系在一起,还可以和自动化终端之间进行信息交互,在连接过程中,其还会成为主站系统与自动化终端连接桥梁。这会使整个配网自动化系统整体性更强,系统的运行效率会提升。另外子站系统还会对电网系统进行监控,虽然监控区域不大,但该功能会促使电网系统运行更加安全可靠。
1.3自动化终端
自动化终端与用户端相连,所以能与用户之间建立关联,使用户及时接收到配网系统的运行情况。终端系统在电力系统中主要起到监控报警功能,监控对象有开关、数据、电压等,在这些监控要素出现异常时,用户端会接收到警告,所以配网异常总能被及时解决。在自动化终端的作用下,配网系统中的数据处理效率也会提高,处理的数据一般都会得到终端的保护。
2城市10kV配电网自动化实施对策
2.1合理规划城市10kV配电网网架
对于城市10kV配电网自动化实施而言,配电网网架的规划可以提高10kV配电网的运行效率,保障配电网的稳定运行。一般来说,城市10kV配电网的网架规划分为纵向和横向这两部分。纵向结构是将通信网络结构、二级结构和城市电网规模作为基础,采用“主站-子站-终端”或者“主站-终端”这两种形式。横向结构主要是指主站结构以及终端结构,主站结构包括系统的停电管理、用电用户信息管理、用户电表的抄表计量、用电用户投诉管理以及变压器监测等,主站结构还可以和其他系统进行通信,实现10kV配电网相关信息的共享;终端结构主要采用点对点方式与其他系统进行通信。通常情况下,终端结构大都选择光纤作为通信传输介质,这样可以保障各个终端通过以太网或者Lonworks进行连接,从而提升10kV配电网的传输效率。
2.2广泛应用自动化设备
城市10kV配电网自动化实施需要自动化设备的支持,具体而言,10kV配电网应用的自动化设备包括以下几类:第一,一次设备免维护。城市10kV配电网的分布范围比较广,需要铺设在城市人口稀少的区域。一次设备大都应用悬挂方式进行安装,有助于配电设备隐蔽性的提升,可以避免配电系统受到自然环境的影响。需要注意的是,一次设备需要留有一定的接线空间,有助于以后配电数量的增加。一般来说,一次设备大都采用网状结构进行线路的连接,技术人员需要将母线作为核心,向外侧进行分散,并将所有一次设备的信息进行记录,为10kV配电网的维护提供参考。第二,二次设备免维护。在城市10kV配电网中,二次设备主要是指终端设备,用于一次设备和配电自动化系统的连接。技术人员在进行二次设备的选择与安装时,需要注重10kV配电网运行的安全性与稳定性。比如,智能开关,该设备负责连接通信系统,一旦10kV配电网出现故障,智能开关能够及时切断,将故障区域隔离,避免故障的影响范围进一步扩大。第三,成套设备。对于城市10kV配电网而言,成套设备的应用可以提高电力系统电力输出的流畅性,避免电力系统受到周围环境的不良影响。
2.3进行通讯协议设计
10kv配电网自动化系统设计要通过通讯协议设计,只有不断地优化升级通讯协议设计,科学有效的通讯协议可以促进配电网自动化进一步发展,也让配电网自动化发展更加规范合理,所以要非常重视通讯协议的设计,以此来确保配电网自动化中的相关指令没够准确传达,为此必须要做好相关工作。首先,要保证配电网自动化系统的投切准确。这就需要科学地把控系统的投切,让相关指令数据发出时,系统的下机位能够准确接收,并及时做出投切动作,进而反映到上几位,让上机位及时作出反应动作;其次,要确多次反复确认数据。上机位连续多次的发出相关指令,若果控制器对这些数据没有反映,就说明控制机器出现了故障,要及时检查,并调整控制机器,让其正常运行;最后,要进行参数回复。上机位控制系统有着信息接收和监控的重要功能。比如,如果电器在正常工作时,相关的参考数据就会被收录,且会被反映到上机位,并有相关请求传达,因此上机位要对接收的参数进行回复,发出相关指令,这样让上机位对下位继进行合理监控。
2.4应用分布式能源
就目前我国一次性能源较为严峻的发展趋势看来,城市10kV配电网自动化的实施也需要相应国家对于环保的号召,应用分布式能源接入到10kV配电网中,提高配电网自动化系统的经济效益与社会效益。从现有技术的研发程度而言,城市10kV配电网常用的分布式能源有微型燃气轮机发电、风能发电以及太阳能发电这三种。分布式能源可以解决传统配电网系统存在的冷热电联产问题,大大降低了电能的损失,有助于城市10kV配电网自动化的实施。
结语
在智能电网发展背景下,发输变配用各级环节的自动化与智能化水平不断提升,配合国家电网公司“大运行、大检修”战略,10kV配电网的自动化系统也得到发展,发展调控一体化成为主流技术趋势。目前,我国配电网受基础薄弱、设备老化、管理水平不高等因素影响,发展相对滞后于主网,有些技术还不够成熟,伴随着国家电网公司持续不断地支持和投入,配电网的发展前景向好,配网自动化系统的建设工作也将稳步推进。
参考文献
[1]梁维杰.论10kV配电网运行及自动化系统的管理[J].广东科技,2018.
[2]唐会天,霍海锋,王洪勇.环网配电自动化系统的研讨应用[J].广东自动化与信息工程,2018,(2).
[3]杨世忠,吴信才,刘德刚.配电网络管理系统的设计与实施[J].地球科学·中国地质大学学报,2019.
[4]薛晓丰,徐妍,陈鑫.10kV配电网自动化系统的智能化建设分析[J].科技风,2019(31):157.