摘要:信息化建设进程的加快,为国家电网智能化建设提供了技术支持,可促使我国农村电网供电更加稳定安全,并能够帮助电力企业对配电过程形成有效的监管。因此,相关企业应统筹农村供电系统运行中的各个环节广泛结合自动化技术,提高农村电网的智能化水平,促使智能电网建设实现智能操作、智能监管、智能排查,为电力事业发展与新农村建设提供动力。
关键词:农村智能电网;配电自动化;建设措施
1智能电网配电自动化系统
自动化配电信息平台建设,主要面临相关系统正在建立或已经建立的现实环境,必须将电力流、业务流以及信息流加以全面深层次的融合。在配电管理方面,应以配电生产运营指挥、停止供电管理为向导, 数据信息应以自动化配电、地理信息系统(GeographicInformationSystem)为中心,以电网主配信息模型(PublicInformationModelofMainDistributionNetwork)为基础,实现配电工程自动化、生产管理自动化、调度自动化、调度管控系统等多个模块的集成、共享和应用,从根本上解决配电网风险预估和管控、智能化停电管理、配电系统应急智慧,要和95598 平台形成良性互动、功能互补,要和电力用户实际需求形成紧密关联。自动化配电标准设计,需要自动化配电系统建设完全依照国际电工委员会61271 标准与60426 标准,切实实现系统动态性、实时性、开放性和标准化,为系统的长期发展奠定基础,确保自动化配电系统信息交互体系的最终完成。建立以国际电工委员会标准为界限的信息交换线路,促进信息跨区域交互、模型自动化检测能力,实现系统和系统之间的互相操作与动态集成。为将图形维护环节切实简化,确保系统和系统之间图形信息达到统一化标准, 通过现行GeographicInformationSystem 图像源,利用互相操作手段和具体标准,对其他系统实施检测与维护,进而确保每一个系统之间图形的统一性。根据国际电工委员会61271 标准, 从GeographicInformationSystem 导出的模型与图形,可以依照差异性需求实现多层系统复合性图形利用。与此同时,也延伸了动态矢量图形的标准,使矢量图与城市信息模型(CityInformationModeling)实现点位对应,基本解决了适用于数据采集与监视控制系统(SupervisoryControlAndDataAcquisition)动态性矢量图形对象合并,以及适用于配电网信息数据分析动态形矢量图形的统一问题。创新应用电网公共信息模型一体化模型建立技术,实现地理信息系统和自动化配电网之间的互相操作。实现了配电网工程信息数据的实时更新,设备数据信息、地理信息、用户信息等方面的深层整合;形成一个统一性的系统信息交互、集成模板规范,以此为基础上又进一步实现地理信息系统和自动化配电网图像模型的互相操作,在地理信息系统内做到电网数据的动态性展现,为电网图像模型资源中心数据资源的唯一性提供坚实保障。
2 配电自动化技术在农村智能电网中应用的表现
2.1 配电网馈线自动化
农村智能电网中的馈线自动化(DA)是配电自动化技术的主要应用形式之一,也是农村配网自动化的基础,此项应用能够大幅提升配电网运行的可靠性与稳定性, 是当前电力企业建设智能电网时重点投入的环节。配电网馈线自动化主要由10 kV 馈线以及能够实现手动、自动真空断路的器柱智能设备组合设计而成。
农村智能电网中的馈线自动化系统与电网中的变电站、控制中心、自动化主站系统、输电管理系统、GIS 定位系统等密不可分,在整个配电网络中相互配合、相互合作,能够帮助整个配电网络中的各个子系统实现信息共享。因此配电网馈线自动化可结合利用计算机技术、电子通信技术、AI 技术等,为电网自动化主站系统提供配合, 实现配电网运行监测过程中的系统故障检测、定位、隔离和自动修复等功能,精准定位故障范围,缩短停电的时长,一般能够实现10 s-2 min 内完成故障处理,从而确保电网运行的安全与稳定。
2.2 配网线路中的智能开关
农村配网系统的实际运行会比较容易受到外界自然因素的干扰,针对这一情况,可在配网系统中安装线路开关配置对线路进行控制和保护, 从而为农村智能电网运行提供一个良好的环境。在农村配网中各分支线路极多,且配网线路相对较长,使得线路末端的故障电流值较小,而配网中的主保护与后备保护装置往往没有办法符合此要求的灵敏度, 达到及时阻断配网故障的作用,使得配网线路的保护工作缺乏可靠性。因此我们可以安装智能开关的方式将开关装置配置于配电网中的分支线路上,从而有效切断故障点的电流运输。配电网智能开关的设置应以系统运行安全作为首要目标, 并遵循着安全性、经济性的原则,为保障配网线路运行的安全,可将配网进行分段处理,一般可将10 kV 配网线路分为3~4 段,然后对应的安装断路器、负荷开关或刀闸,若安装刀闸则需要对其安装数量进行有效控制,建议选择负荷开关,此种方式能够在配网线路超负荷时自动断开, 从而避免在系统运行过程中发生严重的安全事故。
2.3 配网继电保护的完善
继电保护是继电器通过判断电力系统中的电气元件故障,而发生跳闸或报警的电网自动保护装置,此装置能够实现对电网中机器设备的保护与修复。当前我国各地区智能电网建设步伐的加快,使得新型继电保护装置得到了大力的研发,很多配电网中的变电站也实现了WAMS 同步相量检测单元的安装,实现配网广域保护,确保继电保护的信息数据同步。
继电保护装置能够测量系统运行时元件参数, 并与原有元件参数做精确的对比分析出故障处理信息, 然后对相关元件处的感应器发出故障隔离或修复的指令, 从而对其执行状况进行有效监测。继电保护能够限定并精准划分监测范围,这一运行特点能够降低由于故障造成的停电范围, 增强配电网运行的稳定性与安全性。
2.4 电网自动化主站系统
在农村智能电网中, 电网自动化主站系统的建立与应用可大幅提高电网调度的智能化程度,提高输电效率的同时,也能够帮助变电站降低电网调度的难度, 实现无人值班即可完成电网调度工作的目标, 可大幅降低农村电网运行的人力成本。智能电网中自动化主站系统的构成一般呈分布式,其利用信息技术连接系统中的各个支点,实时传输、收集、分析各支点运行时所产生的信息数据,对整个供电网络进行监测和控制。在系统各支点处安装现场数据采集装置, 可为主站提供模拟量、状态量、脉冲量三种形式的数据信息,其中模拟量以电力运行过程中所产生的电流、电压为主;状态量以系统中的隔离开关的使用状态信号为主;脉冲量以电力负荷、变压器、输电线缆做功时所产生的脉冲信号为主。这三种形式的信号数据,通过主站系统中安装的光缆等设施,向CPU 终端实施数据传输并得到分析数据。
利用PLC 技术在主站系统中加入智能编程控制系统,使得主站系统能够对电网运行实施实时监测和控制。主站将得到的分析数据通过信号发射装置回传到各个设备节点处,对故障位置进行报警,并帮助维修人员定位故障位置,使得维修人员能够快速进行故障抢修, 从而为农村电网的运行提供保障。湖南省农村电网当前普遍使用的是省级自动化主站系统,该系统建立时兼顾了主站系统运行的管理,即在OMS 中实现主站重大操作工作票管理,除加强了农村电网智能化程度,也提高了对电网运行的自动化管理, 从而进一步提升了智能电网运行的安全性。
结束语
农村经济建设进程的加快, 促使我国农村用电量呈快速增长的趋势,平均每年增长5%左右。2019 年国家对农村电网的建设投资了1 590 亿元, 预计2020 年仍将以4 000 亿以上的电网建设投资力度加快农村电网的智能化建设, 促使配电网络系统高效运行,使我国电力事业的发展实现低投入、高收入的经营效果。
参考文献
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