云南电网有限责任公司楚雄武定供电局 云南楚雄 651600
摘要:电力系统由发电、变电、送电、配电等4个子系统构成。子系统环环相扣,紧密相连,共同构建一个完整的电力系统。文章就配网自动化、配网智能化的相关问题展开分析,加快各地的配网自动化、智能化改造。
关键词:配电网;自动化;智能化
1引言
在电力系统中,配电网处于向用户供电这一环节。配网能否为用户实现长时间、安全、稳定供电,能否承受日益增长的用电负荷,关系到电网公司的声誉。当前各地配网均存在着一些问题,已经影响了配网的供电质量与供电可靠性。因此,必须着力加快配网自动化改造、加速推进配网智能化改造。
2加快配网自动化改造
2.1配网自动化
配网自动化,即应用各种先进技术手段(包括自动化配电设备、无线通信技术、传感技术、电子技术、自动控制技术、计算机技术等),对配网实施全方位、全时段在线监控管理,使配网长期处于最佳运行状态,从而降低停电的发生率,提高供电质量,提升供电可靠性。
2.2配网自动化的组成系统
配网自动化是一个系统工程,配网自动化由配网调度自动化系统、变电所自动化系统、配电所自动化系统、馈线自动化系统、自动制图系统、设备管理系统、地理信息系统、用电管理自动化系统、配电系统运行管理自动化系统、配网分析软件系统等各个系统组成[3]。
2.2.1配网调度自动化系统
配网调度自动化系统由配网数据采集与监控系统、配网电压管理系统、配网故障诊断和断电管理系统组成。配网数据采集与监控系统负责采集配网上的各种数据,对配网进行遥信、遥测、遥控、遥调,监视配网运行状态,进行自动报警,记录配网中出现的各种事件;配网电压管理系统负责根据配网设定好的各项参数(包括配网的电压、电流、功率因数等)对无功补偿电容器进行自动控制。配网故障诊断和断电管理系统负责对配网出现的故障实施精准定位,并对故障进行自动分析、诊断,自动实行故障隔离、负荷转移、故障报修[4]。
2.2.2变电所自动化系统、配电所自动化系统
变电所自动化系统负责采集变电所数据,并对变电所进行全程监视和控制,同时与配网数据采集与监控系统保持通信。配电所自动化系统负责采集配电所数据并对配电所进行全程监视和控制,同时与配网数据采集与监控系统保持通信。
2.2.3馈线自动化系统
馈线自动化系统负责对馈线上各种运行电量参数进行远程测量、远程监视,并对设备状态进行远程控制。当馈线发生故障(如短路故障或接地故障)时,馈线自动化系统必须自动判断馈线故障段,并通过线路自动重合器对故障段实行自动隔离。
2.2.4自动制图系统、设备管理系统、地理信息系统
自动制图系统、设备管理系统、地理信息系统共同构成配网自动化的信息资料系统,该系统的主要职能是掌握配网各个组成部分(包括线路、变压器、断路器、变电所、配电所、用户等)的地理位置以及各种电气设备的信息,为配网系统提供图形数据信息。
2.2.5用电管理自动化系统
用电管理自动化系统负责储存、掌握所有用户的信息(包括用户姓名、地址、手机号码、受电线路、电气设备装接容量、用电性质类别、平均日用电量),并对配网的负荷进行负荷监控,合理调整负荷曲线,自动记录所有用户的用电量变化。
2.2.6配电系统运行管理自动化系统
配电系统运行管理自动化系统负责对配网进行网络分析与运行管理,合理调整、分割各个变电所配电负荷,合理调整馈电线负荷。
2.2.7配网分析软件系统
配网分析软件系统负责对配网的网络接线、配电网潮流进行分析,从而确定配网设备连接状态和带电状态。配网分析软件系统要进行短路电流计算,若配网发生短路故障,配网分析软件系统必须立即计算出母线上的电压、支路的电流。配网分析软件系统还要建立配网的负荷模型,对主配网的电量、沿馈线的电量进行估算,并预测配网负荷的变化。除此之外,配网分析软件系统要定期对配网结构进行优化和重构,对配网电压进行调整及无功优化。
2.3配网自动化改造
进行配网自动化改造,应选择负荷较为稳定、负荷增长较为平稳、电气设备较为先进的配网,进行配网自动化改造,需要设计馈线自动化模式(宜采用集中控制模式)。从理想状态上来看,进行配网自动化改造,需要对配网实行全面的遥信、遥测、遥控、遥调。但当前各地电网公司财力紧张,因此,进行配网自动化改造,比较适宜的做法是:在配网各个可能出现故障的节点布置故障指示器,从而对整个配网实现故障遥信;在配网主干线路上的重要节点布置故障指示器与传感器,对主干线路上的重要节点实现遥测、遥信;在配网重要用户的节点上布置故障指示器、传感器、自动断路器,对重要用户的节点实现遥测、遥控、遥信。
3加快配网智能化改造
3.1配网智能化
配网智能化,又称智能配电网。智能配电网采用传感技术、测量技术、通信技术、信息技术、计算机技术、网络技术、自动控制、人工智能技术,在智能电力系统的统一指挥下,以用户为中心,根据用户对用电的需求、用户用电需求的变化及其他各项指标,对配网上的电能进行智能化分配,从而确保长期、安全、高效、平稳供电;并彻底解决“用电低谷期出现大量电能浪费,用电高峰期出现严重电能短缺”这一难题。
3.2配网智能化的主要功能
(1)配网智能化必须具有自愈功能,智能配网须对配网的运行实施实时、在线、连续的安全评估与分析,实时监测配网各线路、各环节电气设备的温度、绝缘水平、安全裕度,并对潮流分布进行自动优化,从而减少线损,提高配网的运行效率。配网智能化还要具备故障预警、故障自动处理功能,要及时发现电气设备、线路中出现的异常信号,自动作出故障预警,在故障发生时自动隔离故障、诊断故障、排除故障,从而确保整个配网的连续供电。
(2)配网智能化必须具有互动功能。智能配网必须与所有用户进行实时、双向信息交流,随时掌握用户的用电需求,并根据用电的用电需求调整网络结构。
(3)配网智能化必须具有负荷自动调节功能。智能配网必须不断分析配网的日最大负荷、日最小负荷、日负荷率、日最小负荷率、年平均日负荷率、年平均日最小负荷率、月负荷率、年平均月负荷率、季负荷率、日峰谷差、日峰谷差率、年最大峰谷差,并进行电量预测、短期负荷预测、长期负荷预测,根据预测进行配网负荷进行自动调节,削峰填谷。
3.3推进配网智能化改造
配网智能化改造,需要制订完整的智能配网建设方案,根据配网的具体场景设计目标接线模式,使用智能网设备,并对整个配网实施全面更新。现阶段,这是一项投资巨大、在短期内又难以收回成本的工程。各电网公司很难有大量的经费、技术投入配网智能化改造。因此,目前各电网公司推进配网智能化改造的可行做法是:加快建设智能电网示范项目,并在智能电网示范项目建设中吸取经验,为将来全面建设智能配网做好准备。
4结语
当前,各地配网存在各种问题,配网自动化水平较低。因此,电力公司需要正视配网存在的问题,主动加快配网自动化改造,提高配网自动化水平。电力公司还要及时布局未来、谋划未来,为配网智能化做好各项基础准备工作,稳步推进配网智能化建设。
参考文献:
[1]冯培军.配网自动化对供电可靠性的影响及对策分析[J].石化技术,2020,27(8):284-285.
[2]贾宁和.配网自动化关键技术风险分析及控制措施研究[J].通信电源技术,2020,37(6):129-130.
[3]张少琳,姚敏东,姚旭,等.配网自动化在智能电网中的应用分析[J].粘接,2020,41(3):86-89,131.
[4]谢彬凌,李伟青,潘旭扬,等.配网自动化系统数据智能录入软件的设计与应用[J].电子测试,2020(3):68-69.