摘要:完善电力系统配网自动化建设是推动我国电力系统全面智能化发展的重要举措,在我国电力企业的运营和发展过程中发挥着十分重要的作用,可以有效提升电力运输的高效性及可靠性,并提升供电质量,确保电力系统可以安全有效运行,为人们的生产、生活提供更加安全、便捷的服务。
关键词:配网自动化;规划;设计
1 配网自动化概述
1.1 配网自动化的组成
我们现在所使用的电能绝大部分都来自水力发电,电力从产生到分配给各家各户使用,其中包含发电系统、变压器系统、电力输送系统、电力分配系统。电力分配系统又包含停电管理系统、自动化供电系统等,是本文研究的核心内容。
1.2 自动化系统在配电网络中的重要作用
想要实现电网配电系统的自动化控制,首先要有信息来源,通过电脑对各方面信息的整合对配电系统实时控制,这种控制方法不仅安全可靠,而且节省了大量的人力物力和财力,给配电工作带来了极大的方便与快捷。其中使用自动化配电系统的部分主要有如下方面:数据的采集与分析系统、用电线路的负载系统、送电设备的管理系统。
使用自动化控制系统能够通过计算机对每一台运行的设备随时随地进行监控,并且将获取的信息通过计算机系统传送到后台的总服务器中去,通过服务器的分析与整理提供给其他的配电站使用。自动化系统中的负载管理系统能够实现对用户负载的控制,在电力的使用过程中负载过大就容易造成电路烧毁的现象发生,但是有了自动化控制系统,可以在事故发生之前及时将电源断掉,避免了意外事故的发生。自动化系统再加上一定的人工控制就能够很好地降低负载,起到削峰降压的作用。
另外,使用自动化系统还能够通过相应的应用软件对负载的变化进行模拟,以保证整个系统的安全可靠性,还可以对系统的性能进行评估。不同的软件系统能够实现不同部分自动化控制,通过软件的使用可以直观地将设备的运行状况显示出来,还可以检测出设备的故障,及时发出警报使相关人员及时对机器进行修理,最后不得不说的是,自动控制系统还能自主分配电路负载以免电路系统供应不良。还有一种自动控制系统,它能够按照设计图纸对整个电网系统进行供电分配,在配电系统出现故障时及时的找出故障并解决问题,这是整个配电系统的基本保障。
1.3 目前我国电网配电系统的发展状态
虽说改革开放以来我国经济社会已经有了很大的发展,但是与很多发达国家相比还是有很大的差距,就电网配电自动化系统来说就已经落后了国外很多年,至今中性系统仍不能接地,导致我国电网配电系统不能接着引进国外先进技术。最重要的是使用电网配电模式能够对人们的电力使用情况实行监督以方便对电网配电系统实行实时管理,但是尽管我国相关人员已经做出了很多努力,我国的电网配电自动化系统仍然难以实现这一目标。尤其是在农村的电网改造、电力输送结构改造以及坏旧设备更新方面其自动化程度仍然处于较低水平。在电力需求日益激烈的今天,我国的配电自动化系统不能及时满足电力发展的需求,电网配电自动化系统的技术水平亟待提高。
2配网自动化的规划
2.1配网自动化系统建设的思路
2.1.1配网自动化的规划设计应与该地区配网改造和发展规划相适应,统一协调,紧密结合。提升配网系统供电的可靠性和经济性。
2.1.2配网自动化要实现信息化控制和管理。对配电网的各种相关数据(如用户数据、配电系统在线数据和离线数据)以及电网结构等信息进行有效的集成,使自动化系统能实现对配网的运行监测,实现控制、管理配电和用电的自动化。
2.1.3配电网SCADA通过通信系统和终端设备将配网的实时状态传送到主站,便于实现远程监控。对条件允许的10Kv线柱上的开关、配电变压器、开闭站和环网柜进行运行数据采集。
2.1.4配电自动化系统的规划设计要有一定的富余。即配网自动化设备(系统的CPU、内存、容量等)要满足今后5年—10年内的实际要求,最好能使配电自动化系统在规模和功能扩展的情况下,实现无缝扩充。
2.2配网自动化的规划
2.2.1配网自动化规划原则
电缆网自动化系统。根据每个变电站的供电范围,以变电站实际范围为基本单位实施。对于电缆化程度较高,城区负荷较大的区域优先实施;配网自动化的规划要遵循设计规范,从实用性和可靠性的角度出发,做到统一规划,分步、分片实施。同时还要考建造和运营成本;主干线以电缆为主时,应将馈线纳入电缆网自动化系统;主干线以架空线为主时,应将馈线纳入架空网自动化系统。
2.3配网线路的连接方式
配网线路的连接是配电网改造的重要步骤。总体来说,农村架空线路,一般采用三段式单联络的连接方式。
2.4馈线自动化的控制方式
馈线自动化简称FA,包括馈线数据检测系统、无功电压控制系统、故障隔离系统以及恢复供电系统。其控制方式已经由传统的重合器就地方式逐步转变成远方集中控制方式。具体选择时,要综合考虑资金投入、电网结构以及线路负荷状况。
3 配网自动化建设的设计
3.1中低压配电网的设计
3.1.1继电保护
中低压配电网的继电保护和自动装置应执行GB50062—92中的规定,配电线保护装置和变压器等则需采取熔断器式负荷开关环网柜、断路器柜等。
3.1.2自动装置
对于双电源的备自投装置,当断开主供电源后,应投入备用电源动作,且只动作一次,后一级设备闭锁不动作。在多路电源供电的中、低压配电装置中,电源进线侧应设置闭锁装置,以防出现不同电源并列的情况。
3.1.3配电网自动化设计
配电网自动化设计的目标是提升配电网的供电可靠性、供电质量和供电企业的经济效益。在实际设计过程中,应遵循“统筹兼顾、优化设计、远近结合”的原则。制定好配电网规划后,应确保一次设备的可靠性和智能化功能满足要求,且只有配电网具有可靠的通信通道后,方可实施。其中,配电网自动化系统的主要技术指标还应当满足以下几个要求:①遥测综合误差不超过1.5%;②遥测正确率高于99.99%;③在主站系统可用率中,装置可用率不低于95%;④双机系统不低于99.8%.
3.2子站和主站的设计
作为配网自动化系统的控制中心,子站和主站主要起着检测与控制系统各项设备的运行状况,以及时判定并隔离故障的作用。在建立子站和主站时,通常配置高速的以太网,以提供可兼容具有通信、人机交互和数据库管理等功能的软件,同时提供多种与其他系统接口兼容的通信接口,进而达到与其他下位机共享信息的目的。
3.3通信系统的设计
通信系统作为配网自动化建设中的一项核心技术,如果仅采取单一的通信方式,那么就难以满足自动化通信的需求,因此,在实际设计的过程中,就需要配合应用多种科学的通信方式。目前,我国常用的通信方式主要有光纤、无线和电力载波等。其中,光纤通信具有较强的抗干扰能力、较好的可靠性和保密性,属于有线通信的一种,适用于远距离的通信场合和电磁干扰较强的环境;无线通信则无需借助有线介质,通过应用GPS和CDMA等技术便可进行传输,具有施工操作简便、投资费用低等优势,主要适用于信息流量比较小的场合;而作为光纤通信的一种补充,电力载波不仅具有光纤的高速传输功能,还满足配网系统数据流的相关通信要求,有效解决了难以布置光缆的问题。在设计时,设计人员要以现场实际情况为依据,对多种通信方式进行配合使用。
4 结束语
配网自动化系统的规划是自动化技术发展的结果,也是配网系统未来的发展方向。现阶段,配网自动化系统逐渐得到了发展、普及与应用,必须创建一个科学完善的配网自动化系统,来支持供电企业的高效经营,支持电力的营销,从而提高配网供电服务质量。
参考文献:
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