配电线路自动化改造配置方案及应用效果

发表时间:2020/8/13   来源:《中国电业》2020年3月8期   作者:金云
[导读] 本文主要分析配电线路的自动化改造配置方案和应用效果,希望对有关从业人员带来帮助。
        摘要:为满足国家电网公司配电自动化整体覆盖率达到90%以上要求同时有效提高供电公司10kV线路管理水平,降低线路故障率,有效缩短线路故障处置时间和缩小故障范围。本文主要分析配电线路的自动化改造配置方案和应用效果,希望对有关从业人员带来帮助。
关键词:配电线路;自动化;改造配置;应用效果
配网自动化系统的全面建设及充分运用,可使所收集的数据将为配电网规划和建设提供客观依据,故障自动快速隔离功能将及时缩小停电范围,从而加快故障抢修速度,缩短停电时间,最终配电网运行方式将得到进一步优化。为客户提供更加优质的服务和可靠的供电保障,进而实现配电网的供电可靠性、电能质量将实现双提升,配电网现代化运行水平和管理水平将得到全面提高。配网自动化在实际应用中是基于自动化技术的运用,以数据采集和控制为核心,通过自动化工程的实施,不仅是对原有配电结构进行完善,更是强化原有配电网的智能化建设,为电力系统的运行提供有力保障。
1配电自动化结构组成
         任何具有智能配电网的电子产品都有一个配电自动化结构部分,本文主要研究的内容是配电自动化部分的改造和建设,在进行优化结构之前需要对其系统结构进行详细的了解。将配电自动化的系统结构划分介绍,基本可以分为三层,包括现场配置层、区域集结层、配电自动化控制中心层等。其中现场配置层由馈线单元、运动终端单元、电量集抄器三部分组成,所以也决定了这一层的主要功能是识别系统故障、进行远程控制,同时监视其他子站、环网柜、开闭所等设备的运行情况,由此,这一层也称作“终端层”。区域集结层的分布比较广泛,它存在于所有子站当中,所以它对子站结构进行一定的优化处理,并且根据功能性质不同,区别划分子站,同时它还有收集数据、监控数据、汇集信息、定位故障、提供数据支持的作用。配电自动化控制中心层整个配电自动化系统的后台系统,通过它可以监视和控制整个配电系统的运行情况,还可以很好地识别、协调区域集结层与现场设备层之间的运行情况,保障智能配电网设备稳定可靠的工作,如果发生故障,可以发出紧急口令,停止运转,把系统故障带来的损失降到最低。
         2配电线路自动化改造配置方案
         2.1配电网主站自动化的改造
         为了使智能电网的配电系统的自动化的改造进行得更加顺利,使智能电网有一个更好的运行状态,对其进行改造的时候,可以先从改造主站系统着手。首先是配电主站系统,由于该系统中含有1个主前置服务器,并且所有的信息功能皆是通过此服务器来进一步运行的,所以如果配电主站的系统实现了自动化建设,那么就可以使整个系统的运行得到保障,即在当前置服务器出错时,配电主站系统就能够自动地为其配置新的服务器,避免了由于前置服务器故障使得整个系统停止运行的事件出现。其次是配电应用软件子系统,在配电系统运行前,为了检查系统的状态是否达到运行要求,需要对其进行整体测试,所以对其进行自动化建设后,就不需要技术人员自行对其检查,只需要使用配电系统的自动化功能,就可以进行检测,使得整个检测过程更高效。最后是配电管理系统,配电网的功能是强大的,它能够通过一些现有的电力系统技术、计算机技术等一些高端的技术对收集到的电力用设备进行数据化的分析,并将其显示到计算机网络上,进而通过这些信息对整个电网系统进行管理控制,使配电系统能够更加稳定。
         2.2配电网子站自动化系统改造
         除去主站系统,对配电自动化发挥作用的就是子站系统了,根据新时代的要求对配电网子站自动化系统改造,不仅是为了配合主站系统完成电力配送工作,更是为了在主站系统无法控制突发情况的状态下,发挥子站系统的风险规避功能,从某种程度来说,子站系统可以代替主站发挥一部分作用。例如在某一配电过程中需要很多的配电设备,并且工作量很大的时候,主站系统对于整体工作情况就无法进行监控,这个时候子站系统可以通过与主站系统相连的网路将监控到的内容传输到主站。除此之外,对配电网子站自动化系统改造还包括对配电开关的自动化管理与监控,对配电过程中的数据进行分析也可以利用信息技术找出系统的隐藏风险。

配电网子站既然可以与主站相互连接进行信息交流,那么在自动化的信息处理与管理上也可以发挥作用,另外,配电子站自动化系统改造后也要注重对主站配电系统的自动化监测,通过应用信息技术的记忆功能总结并提升主站系统的工作状态,更好地完成智能电网配电的自动化工作。
         2.3配电网终端系统的自动化改造
         要根据配电终端改造线路、线长标准,进行开关站、环网柜的改造和更换,可以加装CT/PT及配电终端,实现开关站的配电自动化,并新增DTU环网柜、故障寻址器、自动化分段、联络开关和分界开关,提升配电自动化功能。具体来说,包括以下方案:一是DTU终端方案。可以实时采集三相电压、三相电流的模拟量,将模拟量转换为数字信号,进行故障记录和报警,实现交换机的启停控制、合/分闸的操作控制,并实现相间及零序过流信息的实时检测和集中处理。二是FTU终端方案。实时采集电压/电流模拟量,进行设备开/合闸的开关动作控制,并通过基于时序标签的数据实现事故信号的检测和类型诊断。三是TTU终端方案。可以实时监测和记录电压、电流、有功/无功功率和功率因数,在线计算、转换不可测量的数据,如有功/无功功率及功率因数的计算,并监测变压器的温度以及箱式变电站门的状态。
         3 配电线路自动化改造的应用效果实例分析
         某电网共有公司产权线路155条,其中架空线路91条,平谷地处A地区东部,山区线路较多,同时线路的供电半径较大,线路故障时影响范围大。在本次自动化改造前,架空线路大多安装有带保护的柱上断路器,但基本都在线路前段,不能实现故障段的有效隔离,同时在出现线路故障时仍需供电所抢修人员进行现场拉合开关查找故障点,大大的增加了故障点查找时间,尤其在变电站母线接地时,仍需站内拉路试停查找接地线路,间接扩大了故障查找范围。该供电公司以“1+1+N”总体战略方针,对公司配电线路进行自动化改造,即一条线路试点、一个区域自愈线路试点、全部线路改造。改造实施过程按照“5+2”(5项工作步骤,2项反校审核)工作流程多部门、多专业协同配合、共同促进工作开展,形成闭环管控。首先由运检部和供电所对运维配电线路进行线路设备情况进行梳理,提供谁确的线路图册和变压器分布情况及属性;之后由调控中心方式专业进行自动化改造配置方案,并召开各专业进行方案审核;供电所根据配置方案进行现场核实柱上断路器和二遥故障指示器安装位置是否可行。若可行即可报工作计划进行工程实施,若不可行即提出改造意见,重新进行配置。线路自动化改造完成后,形成新图册,由调控方式专业审核是否按配置方案进行改造,若是完成归档,若不是需再次报计划进行工程实施。在电网“1+1+N”总体战略下,两个试点取得了明显成效:故障点定位准确,缩短了查找时间,同时断路器的合理布局缩小了故障范围。在试点之后,根据度夏、度冬重点线路进行全部线路改造,按照“5+2”工作流程,有条不紊的进行工程实施。在线路改造过程中,为了使原有负荷开关有效利用,将其作为分节开关,但遇到实际故障点在该分节开关之前时,不能实现将故障段自愈隔离,非故障段自愈倒出,后续工作仍需将这种遗留开关更换为可遥控的断路器。
结束语:
         总之,对电网配电自动化的改造与布置是当前电力资源广泛使用必须要考虑的一项任务,在对整体电网配电自动化改造时要遵循设计原则、考虑电网配电的特殊性、稳定性和长久的工作能力,保证各项系统之间可以良好对接,工作人员对智能配电的改造作业要符合当前社会的发展特点与要求,让电网配电的运作方式更加先进。
参考文献
         [1]蒋盛.基于EPON技术的中低压配电自动化通信系统设计[D].江苏大学,2016.
         [2]杨永聪.浅析配电线路自动化系统配置及其运行方式[J].中国新技术新产品,2015,19:11.
         [3]梁军翼.配电线路自动化系统配置及其运行方式探析[J].科技创新与应用,2014,35:197.
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