10kV 配网自动化的发展和运用研究

发表时间:2020/9/3   来源:《当代电力文化》2020年3月第9期   作者:米智超
[导读] 10kV配电网自动化系统采用自动化技术,对电能进行数字化配电管理,实现配电网的自动控制。配电网系统包括110kV变电站10kV馈线
        摘要:10kV配电网自动化系统采用自动化技术,对电能进行数字化配电管理,实现配电网的自动控制。配电网系统包括110kV变电站10kV馈线、用户高压室、开关配电装置等,集自动化管理和控制于一体。为了提高配电网供电的稳定性,配电自动化系统可以根据电力终端用户的监测数据自动优化和调整配电参数。通过自动化技术,可以提高配电网供电系统的运行效果,有效控制配电网系统的运行成本,提高电力系统终端用户的用电体验满意度。配电网技术人员必须根据电力系统的运行特点,对配电自动化系统进行合理的建设和规划。
        关键词:10kV;配网自动化;发展;运用研究
        1配网自动化发展历程
        随着科学技术的不断进步,整个社会正朝着自动化、智能化的方向发展。配电网自动化的发展已成为必然趋势。其实,早在上世纪90年代,中国电网研究人员就提出了自动化的概念。其开发过程如下:(1)故障监测+现场人工隔离转移(故障指示灯);(2)故障监测和现场手动隔离转移(故障指示灯)(3)重合闸切除故障+现场手动隔离转移(自动负荷切换);(4)差动切除故障+就地手动隔离转换(自动断路器);(5)差动切除故障+调度远方隔离转换(自动断路器);(6)(7)差动切除故障+主站远程隔离转换(闭环)(自动断路器);(8)对等通信故障(自动断路器)。
        2配网自动化系统中常见的问题
        2.1配网自动化系统的规划设计问题
        配电网自动化系统的合理规划对配电网自动化功能的全面提高起着非常重要的作用,也是配电网自动化系统的基础性工作之一。当前配电网自动化系统的工作涉及多个部门的工作,尤其是在其改造中,需要协调各部门的工作,以完善各方面的功能,这也使得配电网自动化系统的核心应用价值得以体现。
        2.2开关设备的选型
        在配电网自动化系统的工作中,选择合适的开关设备具有实际的应用意义,尤其是开关设备在整个系统的运行中起着基础性的作用,如远程控制、数据信息传输、运行控制等,还起到故障维护和维护的作用快速检测。开关设备的应用和制造技术在发展中也存在不足,特别是制造水平与发达国家有较大差距,需要不断优化。
        2.3配网自动化的主要通信方式
        配电网自动化系统的通信方式分为中压载波通信、无线通信、光纤通信和GPRS。无线电通信是应用最广泛的方式。然而,它在工作中容易受到外界信号的干扰,在数据传输中容易受到外界干扰。载波通信建设成本低,但结构复杂,开关信号耦合工作与实际工作存在较大差异。目前,GPRS通信是一种稳定、快速的信号传输方式,在工作中具有良好的性能。但其运营成本高,与互联网相连的信号传输方式容易受到外界干扰,信息安全也容易受到影响。随着时代的进步和技术的发展,高质量、可靠的电源已成为发展的必然要求。光纤通信的优点是传输带宽高、通信容量大、可靠性高。其缺点是灵活性差,结构复杂,价格昂贵。载波通信结构简单,成本低,但线路衰减大,频带窄,抗干扰能力差。
        2.4故障问题分析
        配电网自动化系统的故障分析主要来自两个方面:(1)配电网设备运行故障主要是由于缺乏协调发展的调度系统,在工作中也缺乏一定的综合分析。(2)由于缺乏故障诊断和检测的基本环节,故障定位不准确影响了配电网抢修的及时性,影响了配电网自动化系统在故障检修过程中的整体工作。
        310kV配电网自动化系统的应用策略
        3.1实现主站集中控制系统的有效运用
        在10kv配电网的实际运行中,要想实现对故障概率的综合控制,就必须提高配电网运行的可靠性,然后以主站集中控制的形式对配电网自动化系统进行控制。如果出现故障问题,可以对故障进行智能定位,并在最短时间内解决问题,从而降低供电企业的损失。主站集中控制技术的有效运用是对配电终端进行科学的监控。配电终端一旦发生故障,将及时报警。主站集控系统还将立即收集和分析故障信息,准确判断故障类型和故障位置,制定故障隔离措施,加大解决影响小故障问题的力度。鉴于这种控制技术,不需要与变电站的重合闸和保护配合。它具有操作方便、管理简单、分割自由等优点。然而,在故障定位与控制工作中,该技术对主站和通信有很强的依赖性,需要投入大量资金。


        为了在核心区推广该方案,主干线关键节点应配备相应的自动断路器,通过有线和无线通信方式接入主站。当发生故障时,分段节点根据当前时间的级差实现故障切除的效果,主站还将汇总分析各开关的跳闸和报警信息,实现故障点的自动定位,开关对应遥控器隔离故障,恢复段外供电。
        3.2合理运用智能分布式的故障定位系统
        智能分布式故障定位系统是对配电网中的终端进行检测。如果发生故障,系统将故障信息直接传送到主站,综合分析终端信息,判断故障位置,然后将判断结果传送给主站。工作人员可以根据主站接收到的信息,识别故障位置,制定完善的对策,实现10kV配电网自动化的良好发展。对于某些可靠性较高的地区,应实现该方案的应用。干线各节点可配置自动断路器,满足通过点对点光纤通信快速排除故障的要求,满足配电网自愈控制能力。
        3.3科学运用远程故障点的处理技术
        在10kv配电网的通信敷设工作中,远动线路的敷设难度较大。因此,为了满足故障实时检测的要求,有必要安装故障指示器对线路故障进行定位分析,以提高配电网的可靠性。此外,还可以与故障定位的主站、通信终端、故障指示灯相结合,实现可视化故障定位,保证故障问题的及时处理。不同配置,远程故障点处理的技术也不同,主要有单一故障指示灯、故障指示灯融合通信终端、故障定位主站和指示灯与通信终端的集成模式。在单故障指示器的实际应用中,如果故障指示器要满足输电线路的综合监控,则需要在一定的距离内安装,为了保证维护指示器的有效运行,需要大量的人力,难以满足配网自动化的要求。由于常见故障指示器没有理想的通信功能,很难将线路的故障信息传送给运维人员。运维人员只能通过巡检现场清理故障点,难以压缩故障检修时间。普通故障指示器只能检测故障,难以监测线路的运行状态。常见故障指示器属于独立设备,难以有效利用信息系统中的资源。只有这样才能消除配电网。智能故障指示器能有效地监测短路故障,实现远程控制和接地检测的优点。它是目前最有效的故障指示器,对满足电力企业的稳定发展具有重要意义。
        410kV配网自动化系统规划
        4.1系统规划原则
        配电网自动化系统规划方案必须适应我国城市化进程和电力工程领域的发展规模。同时,配电网系统的规划也应能满足配电网系统不断改造的需要,使配电网自动化系统的覆盖面越来越广,受益人数不断增加。同时,充分发挥配网设备扩容的优势,依托信息网络技术对配网自动化数据进行网络规划,使配网自动化通信数据能够实现点对点的实时传输。另外,在配电网系统规划过程中,要根据配电网系统的设计要求,分析配电网系统的实施情况,不断调整和优化自动化技术对配电网系统的控制和维护功能,以提高我国电力工程企业的服务质量,保证配网自动化系统的稳定高效运行。
        4.2环网供电方案
        根据电能传输路径,将相邻的两条配电线路组成环网。配电网供电方案不仅可以利用远程计算机实现对配电网结构的控制,还可以通过有效地连接通信系统来完成配电网系统的优化配置,从而消除配网自动化系统的运行故障,对故障区域做出快速定位响应,保证环网供电系统稳定、高效运行。
        4.3自动重合分段器
        配电网自动化系统不仅要规划供电方案,还要合理规划开关控制系统。通过语音控制装置或感应通信模块可实现对变电站开关的自动控制,提高开关的自动控制水平,提高配电网系统的自动化运行效率。同时采用自动重合闸分段器实现配电电压的实时监测。一旦配电网运行故障发生,启动延时供电应急机制,及时断开隔离故障线路,确保配电和输电的稳定和安全。
        结束语
        10kV配电网系统作为我国电力输出的基础工程,对支持电网改造和城市电网扩容具有重要作用。要抓好配网自动化系统的建设和规划,通过自动化技术控制配网系统的相关性能参数,优化调整供配电系统的配置,使配电网供电系统能够继续运行,满足未来城市电网发展的需要,为电力能源的生产、运行和输送提供可靠、准确的信息技术支持。
        参考文献
        [1]梁华峰.10kV配网自动化系统建设与规划研究[J].低碳世界,2016(30):55-56.
        [2]李振捷.10kV配网自动化建设的规划与设计思考[J].科技展望,2015(24):96.
        [3]米楚洪.10kV配网自动化系统建设与设计研究[J].低碳世界,2017(2):141-142.
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