摘要:配电网是一个庞大的系统,具体到每一段的配电线路尤其是偏远山区,配电线路的长度长、安装困难,管理起来更加困难,不能实时有效地监控配电线路的电能传输情况,给用电安全和方便快捷的用电体验带来了一系列的挑战。因此,为了极大提高配电网运行的效率,将电力自动化技术引入配电网的运行管理中,通过电力自动化解放人力物力,实现资源的节约和有效利用。
关键词:电力系统;配电自动化技术
前言:
电力是社会经济持续增长的重要动力。通过自动化实现技术应用,可以改善传统电力系统配电网资源损耗问题,提升系统运行效率和效益,确保电力资源持续稳定供应,逐渐朝着自动化和智能化发展。
1自动化的构成
配电自动化的系统非常繁杂,每个部分都有着不同时的任务和实际运用功能。时下的配电系统呈现出了分层的状态,基本是主站系统和通信设备以及中转所和远程终端等部分构成,但实际运用中,每个的功能都有不同的功效。其最主要的就是主站系统,其他配电系统自动化的线路控制都是通过主站系统来完成,如果在实际运用中出现问题,也只能通过主站系统来进行合理有效地解决。通信设备相对来说,应用的种类就比较多,可以根据不同环境进行不同的选择,可以根据分布情况,进行有效的选择。在实际运用过程中出现最多就是光纤的使用,关键是在运用中要进行合理的维护和检查,避免出现短路等问题的发生,同时,对实用情况也要根据地理环境等情况进行合理的分析,避免影响供电的质量。中转站和远程终端通过远程链接、信息主导等,都发挥着十分重要的作用,必须根据情况进行合理有效的配置,必要时还应考虑经济性原则。
2电力系统配电网自动化实现技术
在社会生产中,大量新技术和新设备涌现,促使社会生产力水平显著提升。尤其是在现代工业生产中,大量电子设备涌现,电能需求量随之增加,相应对电能质量要求更高。
2.1节点全网漫游技术
作为电力系统配电网自动化建设的重要技术,节点全网漫游技术在实际应用中,可以实现电力系统各个节点相互通信。结合电力系统配电网自动化系统来看,为不同节点设立对应的管理节点,满足系统通信需要。但是,电力系统配电网具体运行期间,不可避免的节点丢失问题,致使节点和管理节点无法正常通信,自动化搜索丢失节点。但是,节点搜索功能需要管理节点所负责,逐渐转变为中继。如果中继无法满足系统运行需要,搜索相应的节点,可以通过自动化系统申请漫游,将数据传输到馈线子网,由其他节点执行。另外,通信管理节点接收漫游申请后,自动化注册漫游新节点,进而满足电网的节点漫游需要。
2.2自动设置中继技术
在电力系统配电网自动化设计和建设中,为了保证系统稳定运行,应该综合考量常规节点功能,以便于实现各个节点之间信息传输和发送,并且设置专门功能模块。在具体规划设计中,选择数字化技术进行处理,可以大大降低信息体量,促使网络信号传输真实性更强,有效降低网络系统的运行压力。通过自动中继技术的应用,有助于调整电力系统功能,改善通信距离大的问题,确保各个节点之间正常通信,为系统稳定运行提供保障。
2.3面向对象的规划设计
电力系统配电网规划设计中,作为其中重要组成部分,变电站、开关、负荷、馈线和变压器需要遵循分层原则布设,不同区域内包括多个节点,构建多个馈线子网。结合电力系统配电网运行情况来看,单一馈线子网间无法实现通信,可以将不同的节点作为管理节点,实现节点之间的网络通信。馈线子网中第一个子站中,设计网络管理节点,可以实现节点信息的高效存储和记录,切实提升馈线网络扩展线路,提升电力系统配电网自动化水平。
2.4配电网高级应用
电力系统配电网自动化建设和发展,是指在通信系统基础上,收集和整理配电网系统运行数据,赋予电力系统配电网SCADA和配电高级应用。
采用地理信息系统,自动化管理配电网的电力设备;电力系统配电网自动化,依托于SCADA、PAS和GIS一体化发展下,实现配电网设备的实时监控和管理,还可以保护电力设备安全运行,降低设备故障几率,提升电力系统配电网自动化水平。
2.5分布式小电流接地保护
推行分布式小电流接地保护方案,承载量大、准确度高,可以实现配电网电流负序分量分布情况全面掌控。依托于小波分析技术和负序电流突变量有效提升故障识别可靠性,降低设备故障几率,确保电力系统配电网安全稳定运行。此种保护方式优势突出,发展空间广阔,可以实现配电网系统的全面掌控,更为灵活应对不同环境带来的挑战,维护配电网系统稳定运行。
2.6PLC自动化技术
PLC自动化技术在实际应用,通过计算机技术和几点接触控制技术结合形成,用于配电网数据信息存储和控制,同时有效控制存储器中的可编程序。借助PLC自动化技术还可以实现数据信息自动化采集、分析和处理,并依据相应标准对信息进行转换和共享,对于提升电网运行效率具有积极作用。此外,推行自动重合模式,将电源连接环网分割成有限段数,相邻两侧重合器做保护,一旦某段线路出现故障,上一级重合器开断故障,规避变电站断路器分合。
3电力系统配电自动化故障处理措施
3.1集中控制式故障处理
该故障处理模式分为主站监控式馈线自动化和子站监控式馈线自动化。将馈线终端检测到的信息(测量信息、状态信息)通过通信系统(配电SCADA)汇集到配电主站或配电子站;故障识别、故障网络拓扑分析、故障定位、故障负荷转移均由配电主站或子站集中处理,形成顺序控制策略,再通过远方通信遥控逐项完成。故障信息集中控制式处理有利于解决在复杂的大型配网中发生大范围故障时,能够自愈控制,基于配电网全局的拓扑信息给出全局最优的故障负荷转移方案,同时系统的扩展性很强,网络拓扑的变化对其影响较小,总体来说系统的广域协调能力突出、工况适应能力较强。但是这种方案对控制中心以及配网通信的依赖性极强,当通信系统或控制中心发生故障,则不可避免地导致整个系统瘫痪,失去故障隔离、恢复供电功能;其故障隔离和供电恢复时间虽然较就地控制式自愈快,一般在1min左右,但是对于一些敏感负荷,如半导体集成电路制造厂、举行重要活动的会议中心、有重要赛事的体育场馆仍然会带来严重损失。
3.2智能分布式故障处理
该方法基于馈线终端单元(FTU)之间的通信,当馈线发生故障时,经历了故障的FTU分别向其上游FTU发出跳闸闭锁命令,向其下游FTU发出跳闸命令,综合各个FTU根据自身检测到的故障信息和其相邻FTU发来的信息做出判断,将故障隔离在最小范围内,从而避免了越级跳闸。安装在联络开关处的FTU根据自身检测到开关两侧的失压、利用失压合闸延时时间整定值和相邻FTU发送来的信息,决定是否合闸恢复健全区段的供电。
该系统能够迅速完成故障处理,避免了多次重合闸对电气设备的冲击,也不需要将故障信息上传到配电网自动化中心的主站进行决策和控制,减少了故障判断和恢复健全区段供电的时间。不过这种自愈方法在原理上没有考虑分支线路和多电源闭环运行的情况,仅适用于无分支开环运行线路,是一种较为初级的分布式自愈技术,适用范围较窄。随着通信技术的发展,5G等先进技术应用到配电自动化领域,将会促进配电自动化故障处理模式的发展及进步。
4结束语
社会的发展,促使着新技术的提升,自动化控制技术的发展是配电系统中的核心。随着科技的进步,载波通信技术等也会随之被有效运用,电力配电系统自动化技术也会向着更加智能化、综合化等方向快速发展,各项新技术层出不穷,电力供电系统功能也会更加强大,更加经济环保,更加稳定高效。
参考文献
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