面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究

发表时间:2020/9/29   来源:《中国电业》2020年第15期   作者:刘志刚
[导读] 就目前而言,我国电力系统建设过程中不能缺少的一部分是配电自动化系统的建设.根据区域状况选用适宜的可靠性设计方案。
        刘志刚
        国网内蒙古东部电力有限公司新城区供电分公司    内蒙古通辽市028000
        摘要:就目前而言,我国电力系统建设过程中不能缺少的一部分是配电自动化系统的建设.根据区域状况选用适宜的可靠性设计方案,即遵循差异化规划原则,这是建设配电自动化系统的一种重要指导原则.所以,在目前的具体工程实施中,如何把这种差异化原则科学有效的运用,对于配电自动化系统工程可靠性规划来说难度较大,文章就此进行分析。
关键词:供电可靠性;配电自动化;自动化系统
        我国电力系统建设过程中不能缺少的一部分是配电自动化系统的建设,在进行配电自动化系统的规划设计时,其规划设计的基础原则是差异化规划,主要是以供电区域的特点为依据,运用可靠性设计方式进行不同供电区域的供电可靠性配电自动化系统规划。但是,在实践中,如何合理的纳入差异化规划原则还是一个问题。因此,本文主要对配电自动化系统面向供电可靠性系统规划方面的内容进行研究探讨,以促进配电自动化系统规划设计的发展。
1、供配电系统中电气自动化的必要性
        供配电系统是电力系统的重要构成,主要由高压输电系统、低压输电系统以及供电设备三部分,是维持电力系统及其设备安全、平稳运行的基础与核心,其中电气自动化的地位不可撼动,作用不言而喻。这是因为新形势下的用电需求决定了对供配电系统的全新的要求,而传统的变压器部署方案已经难以满足配电网运行的实际要求,所以变压器等设备无论是在性能功能还是配置数量均有了明显的提升,一旦其在工作期间突发故障,造成经济损失不说,还会严重困扰社会生产与人们生活,尤其是在用电高峰发生的停电或断电事故,影响范围更大、更深,而电气自动化技术在供配电系统中的应用,可实现电力资源配置的优化,实时监控供配电线路和设备运行,可以及时发现异常并消除故障,在最短时间内快速恢复系统运行使其正常供电,尽可能地缩小故障波及范围,降低由此产生的不良影响,总之对供配电系统乃至整个电力系统的安全、稳定运行有着重要的现实意义。
2、面向供电可靠性的配电网规划思路
        在实际的配电自动化规划工作中,工作人员可以将配电网络的应用现状来作为基础,然后对其中的薄弱环节进行深入研究,这样才能针对问题提出相应的解决对策,从而实现供电可靠性的提升。具体可以从以下几个方面入手:第一,现状调研。这主要是对供电区域的整体情况进行调研,目的是为了了解配网自动化系统内部的供电可靠性因素,从而保证后续工作的顺利开展。第二,可靠性方案。在实际的配电自动化系统规划中,首先应该结合前期的调研结果来作为基础,然后对配网供电中的薄弱环节展开分析,最后在结合目标来制定出相应的方案,也只有这样才能达到预期的工作目标
3、配电自动化系统规划的原则
        (1)资源利用和信息共享原则。资源利用和信息共享原则是整个配电自动化系统的基础,也是信息数据的采集中重要的方式,只有实现了资源急用和信息共享,才能保障配电自动化的长久的发展。同时,依据资源共享原则以及现有的通信条件和配电自动化的管理要求来决定,这样能够充分利用将已经有的调度通信网络,从而达到减少成本的目的。(2)可扩充原则。配电自动化的系统的上层有一个开放式的平台,终端是积木式的结构,以此为条件不断的创造扩充的条件,从而建立起整个配电自动化的系统。因此,就算配电线路虽然不具备网络连接的条件,仍然能够规划整体设置的目标。(3)可靠性原则。虽然每台计算机都有着安全保护措施和防病毒的措施,但为了保障系统的安全可靠性,无论是系统的软件和硬件,还是在数据信息的采集和实际的操作时,都必须要求在技术上相对稳定、运行成熟、安全可靠,才能保障整个系统的可靠性。(4)简化原则。为了成本的考虑,在不影响功能的需求的情况下,对配电网的设置尽量的简化。要做到在保障质量的前提下节省成本的原则。


4、面向供电可靠性的配电自动化系统规划
        1.供电区域的划分
        按照目前我国不同地区的供电需求和供电系统的可靠性来说,我国的供电区域主要为A+、A、B、C、D、E六类:即,单位区域内用电负荷非常集中,达到30MW/km2,而且供电可靠性很高的A+区域,比如,一线城市中心、重点高新技术开发区等;单位区域内用电负荷集中,达到15~30MW/km2,供电可靠性同样很高的A类区域,比如,一线城市市区等;单位区域内用电负荷相对集中,达到6~15MW/km2,供电可靠性高的B类区域,比如,地级市中心、省级高新技术开发区等;单位区域内用电负荷一般,1~6MW/km2,供电可靠性要求一般的C类区域,比如,发达的县级市镇等;单位区域内用电负荷分散,0.1~1MW/km2,供电可靠性要求一般的D类区域,比如,普通的城镇农村等;单位区域内用电负荷比较分散,不到0.1MW/km2,供电可靠性达到最低要求即可的E类区域,比如。偏远山区等。
        2.配电自动化系统关键技术应用
        主站设计模式是配电自动化系统中应用的关键技术。主站设计模式主要有前置延伸、大、中、小四种模式。主站的前置延伸模式主要采集监控区域的数据信息,从而实现就地实时监控。主站的大、中、小设计模式都能将特定的扩容平台作为配电自动化系统的关键,通过与GIS、EMS、PMS等通信系统交互信息达到配电自动化整个系统信息互通,以期实现配电自动化系统故障定位功能和实时处理功能。
        配电自动化系统规划设计的同时一定要保证系统终端合理应用。在大多数的配电自动化系统中,系统终端主要表现为“二遥”和“三遥”。满足电流测控、通知故障线路定位数据的终端的是“二遥”。应用无线专网或者GPRS移动网络可以实现“二遥”终端的本地保护功能。“三遥”终端则在“二遥”终端的基础上,融入远程测量、远程交互信息、远程控制功能。
        配电自动化系统另一种关键技术是继电保护技术。针对短路、线路纵多、供电繁杂等,继电保护技术可以在较短时间内切断线路。针对电流容量大、供电线路短等,继电保护技术可确保主干线和分支线独立工作,不会影响配电系统整体功能。
        3.地区差异化规划
        在配电自动化系统的规划设计时,除了考虑主站设计模式、终端合理应用和继电保护技术外,地区差异化规划同样重要。比如,针对配电自动化系统中的主站,在不发达的城镇可用前置延伸模式,较发达的城市可根据发达水平依次用小、中、大模式。对于配电自动化系统的终端和继电保护技术,全电缆供电及“三遥”终端方式可应用在A+区域,有效避免配电故障的发生。对于A类区域宜采用“三遥”终端并将绝缘导线作为供电线路。B类区域则需要在开关线路上应用“三遥”终端,而其他线路上应用“二遥”终端。“二遥”全部终端适用于C类区域。在应用断路器的情况下,D类区域应用三段式过流保护,并与“二遥”、GPRS通道相结合。
结语
        供电系统的保障得到提升的重要手段就是配电自动化,但是对于各类的区域的供电的可靠性必须根据供电系统的实际情况进行分析,进行具有差异性的分析,可以让建设的规模和成本更加的合理化。对于提高配电网故障处理性能的重要性的办法就是选择适当的配置,而且对线路具有保护功能。适当的配置,二遥配电终端、减少三遥配电终端使用量,最大程度上降低终端的投入,开关设备的投入和光线通道数量的投入,减少了成本,也减少了工程量,供电系统得到了保障。
        参考文献
        [1]陈东新,武志刚.配电自动化终端布点优化的动态规划研究[J].电力系统保护与控制,2017,(12):1-8.
        [2]何红斌,苏黎,方昀晖,张树永.基于多元化负荷可靠性要求的配电自动化应用研究[J].东北电力技术,2017,(4):11-16.
[3]谭媛,李浩,侯亚坤.面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究[J].科技与企业,2018,12(23):86.
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