城乡一体化的农网配电自动化建设

发表时间:2021/1/28   来源:《中国电业》2020年28期   作者:张明岩
[导读] 现阶段,我国正在全国范围内推广配电自动化建设,
        张明岩
        聊城市光明电力服务有限责任公司,252000
        摘要:现阶段,我国正在全国范围内推广配电自动化建设,并提出了城乡一体化的农网配电自动化建设规划。随着农村经济的飞速发展与农村居民用电需求的不断升高,对农网配电自动化建设也提出了更高的要求。本文首先阐明了城乡一体化的农网配电自动化建设原则,其次分析了城乡一体化的农网配电自动化建设要求,最后结合实际案例对城乡一体化的农网配电自动化建设实践进行了总结,希望有助于促进相关领域的工作发展。
        关键词:城乡一体化;农网;配电自动化;配电系统

        当前,我国很多地区都已经开始进行了城乡一体化的农网配电自动化建设,但由于固有的农网配电系统比较落后,所以在其配电自动化改造中遇到的问题也较多。只有充分结合农村实际情况来合理规划农网配电自动化建设方案,才能够有效实现农网配电自动化建设目标。
一、城乡一体化的农网配电自动化建设原则
就城乡一体化的农网配电系统现状来看,农网配电系统虽然正日趋城市化,但总体来说仍旧比较落后,同时农网配电系统的负荷地理位置比较分散、客户用电需求越来越多元化。虽然也有部分农网已经进行了一定的配电自动化配置,但其配电自动化系统的规范化程度、实用性能、节能降损效果、用电服务水平、可再生能源接入水平等均与城市相差甚远。在这样的背景下,农网配电自动化建设成为了一项迫在眉睫的工作。就目前的农村条件而言,农网配电自动化建设应以改造升级为主,充分结合农村实际情况打造具有农网特色的配电自动化系统。具体来说,城乡一体化的农网配电自动化建设应遵循以下几项原则:①建设模式最优化:确保网架结构的稳固性、可靠性、灵活性,并能够支持新能源的接入;②系统运行自动化:确保配电自动化系统与农网特色相适应,并能够为系统长期运行和智能化管理提供有力的技术支撑;③管理决策网络化:确保充分发挥出信息集成技术的作用与优势,有效收集整合农网运行管理信息,能够为农网一体化管理提供科学的决策,并能够支持未来与城网的有效互联;④服务方式人性化:确保满足客户日益多元化的用电需求,能够为客户提供更加便捷的服务;⑤能源损耗最低化:确保最大限度地降低能源损耗,能够实现绿色化配电。
二、城乡一体化的农网配电自动化建设要求
在新时代下,对城乡一体化的农网配电自动化建设提出了新的要求,当下的农网配电自动化建设应满足以下几点要求:①节省成本:目前在农网配电自动化建设中遇到的最大困难就是资金方面的困难,配电系统改造升级需要大量的资金支持,尤其是一些新设备的购入更离不开资金投入,所以必须要尽可能地将成本控制在最低范围;②提高供电可靠性:在配电系统的运行过程中难免会出现一些故障,但故障处理有时需要暂时性地停电,这会大大影响到客户的正常用电,所以必须要最大限度地提高供电可靠性,将故障发生几率及发生故障后的停电时间降到最低;③完善多系统信息共享和协同服务:配电自动化的一个重要特点就是系统信息共享和协同服务,所以应不断完善多系统信息共享和协同服务,包括配电自动化系统、用电信息采集系统、用电调度自动化系统、生产管理系统、GIS系统以及95598客服系统等。


三、城乡一体化的农网配电自动化建设实践——以某县配电自动化建设为例
某县为城乡一体化的农网配电自动化建设的试点区域,其配电自动化建设的整体规划为:基于先进的计算机技术与通信技术,建设一座配电自动化主站,将10kV配电设备改造为可视化,并建立图模数据一体化数据库,通过信息交互总线对GIS、PMS等系统进行关联,实现原本的标准型配电网向集成型配电网的过渡,同时构建出一个初步的配电调控一体化管理平台。
1、配电自动化建设主要目标
该县农网配电自动化建设的主要目标包括以下几点:①尽可能实现100%的配电线路N-1率;②使10kV配电线路的综合线损率尽可能降至3.4%;③实现100%的线路联络率;④实现99.999%的配电电压合格率;⑤实现99.99%以上的供电可靠率;⑥使系统故障平均处理时间保持在5min以内;⑦实现以集中型配电网络为主、分布式智能配电网络为辅的馈线自动化;⑧实现100%的配电自动化覆盖率。
2、配电自动化系统基本架构
该县农网配电自动化系统的基本架构组成为:配电终端、配电主站、配电子站以及通信通道。体系结构主要分为三层,其中上层的主站层就是配电自动化主站;下层是以光纤连接方式实现通信网和DTU与环网柜和开闭所的连接,同时也是以光纤连接方式来连接通信网和DTU与柱上及分支分界开关;另外终端层是以GPRS连接方式来连接公网和DTU与各分支环网柜。
3、配电一次设备改造或新建
在配电一次设备的改造中,可分为三遥改造和二遥改造,其中,三遥改造主要是增设电动操作系统、辅助触点及相关电力互感器;二遥改造则主要是增设辅助触点和相关电力互感器。由于该县农网配电系统的户外环网柜中原本并没有相关配电自动化配置,所以配电自动化建设的第一步就是要对户外环网柜的箱体进行更新升级,增添配电自动化配置;同时,原本的手动开关也要进行更新升级,增加电动操作系统及二次部分,对于开关、接地开关等还需增设辅助触点和相关电力互感器。其次,该县农网配电系统的户内开关站中原本也并没有相关配电自动化配置,所以第二步是要对户内开关站进行更新改造,主要是对原本的手动开关增加电动操作系统及二次部分,同样,对于开关、接地开关等也需增设辅助触点和相关电力互感器。在配电一次设备改造完毕后,配电线路结构变为了电缆环网结构,其中同时应用了架空线路与光纤线路,光纤线路的长度长达80km。另外,新建配电一次设备涉及的问题也很繁杂,它需要对核心区域的户外环网柜、户内开关站以及柱上开关等有计划地设置电动操作系统、辅助触点及相关电力互感器;还需要给户内开关站设置直流电源、给其他设备设置辅助触点。
4、配电通信系统配置方案
配电通信系统是配电自动化系统的关键部分,必须要对配电通信系统进行合理配置。该县农网配电通信基站规划了5个核心变电站,其中3个核心变电站属于110kV变电站、2个核心变电站属于220kV变电站,各自配备光线路终端一台。主站配置EPON网管和公网信息安全接入、接口设备,并在接入网配电终端各自配备光网络单元一台。各层设备主要采用的是FE接口。
结语:
综上所述,在城乡一体化的农网配电自动化建设中,应遵循建设模式最优化、系统运行自动化、管理决策网络化、服务方式人性化、能源损耗最低化等原则,并尽量满足节省成本、提高供电可靠性、完善多系统信息共享和协同服务等要求。在实践当中,还需充分结合农村实际情况,在原有农网配电系统的基础上进行改造升级,从而加快农网配电自动化发展速度,缩小农网与城网之间的差距,真正实现城乡一体化发展。

参考文献:
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