基于自动化技术的配网可靠性提升策略

发表时间:2021/6/24   来源:《中国电业》2021年6期   作者:范荣
[导读] 配网自动化以高新技术为所有工作开展的主要基础
        范荣
        忻州供电公司,山西省忻州市034000
        摘要:配网自动化以高新技术为所有工作开展的主要基础,其支撑条件主要依靠计算机和互联网技术,是新兴科学技术的一种。配网自动化是在现代高新技术应用下,对电力系统安全运行实施有效的检测、维修及故障排查。配网自动化的研发应用实现了电力系统网架的可靠性提高。配网自动化工作宗旨为提供高效率的供电和稳定的供电,防止在供电中出现安全隐患,为广大用户和行业用电确保用电的稳定性和安全性。同时,在配网自动化下通过稳定电力供应维持较好的社会影响,有助于电力行业的发展,提高了其服务水平。通过对配电自动化条件下配网系统的供电可靠性研究,提出相应措施,促进配网自动化技术更广泛地运用于配网系统中,提升电力供应的稳定性与可靠性。
        关键词:配网自动化;配网系统;供电质量
        1配电网的可靠性指标
        配电网可靠性指标根据功能不同分为如下两类:负荷点指标和系统指标。负荷点指标主要又细分为三个小指标:平均故障率λ,平均断电时间U以及每次故障平均停电持续时间γ(γ=U/λ),三个小指标构成一个简单的闭环。系统的可靠性指标根据功能又划分为如下几个小指标:平均供电可用度,长时停电效率,短时停电效率,长时停电持续时间,系统总电量不足以及系统平均电量不足等。
        2配网自动化技术在配电网中的应用
        2.1配电系统
        配电系统是配网自动化系统的主要组成部分,配电系统包括配电线路、配电变压器及用电保护设备等,这些组成部分能从不同方面保障配电系统的稳定运行。配电线路的主要功能需要通过宽带技术实现,宽带技术可使配电系统在众多独立频道运行过程中传输不同数量的电力资源,以此形成宽带电信线路。配电变压器可调节配电系统电压,通过电磁感应原理降低线路电压,启动低压装置,提高发电机电压,使电力资源能快速传输。
        2.2故障定位系统
        配网自动化系统在运行过程中常出现用电故障,为快速查找电力系统故障,需要用到配网自动化系统中的故障定位系统。故障定位系统能快速确定供电系统的故障位置,并自动发送故障信息,提升配网自动化系统维护效率。在组装故障定位系统过程中,需要结合人工智能,发挥自动化与数字化功能,提升故障识别能力。
        2.3调配一体化平台系统
        调配一体化平台系统在配网自动化系统中发挥调度自动化和配网自动化作用。该系统在技术方面有较大优势,不仅能优化配网运行方式,还能实现配网自动化系统的数据共享,可确保供电可靠性。
        2.4就地馈线自动化系统
        就地馈线自动系统可以分为主站层、子站层、终端层及设备层,这四个层次在工作过程中相辅相成。终端层装置中有故障隔离系统,在出现故障时能发出紧急通知并将故障控制在一定范围内在,辅助其他三个层次解决设备故障。该自动化系统在运行过程中能与自动化开关相互配合,当发生故障时,开关开启,当故障解决后,开关自动闭合恢复正常运行状态。
        2.5集中馈线自动化系统
        集中馈线系统由计算机与通讯技术组成,为自动化配网系统的安全提供技术保障。该系统在实际运行中,可发挥通讯系统的信息传递有效性优势,并结合电力系统运行数据,利用计算机对其运算处理进行具体分析,以此构建全面的监控体系,对电力系统实施远距离监控。当发生电力故障时,监控系统会将所检测到的故障信息反馈给工作人员,方便工作人员依据故障信息及时采取合理措施解决问题,降低电力故障带来的安全风险以及经济损失。


        3提升可靠性的对策
        (1)优化配电网的网络结构。电力企业在建设配网自动化过程中,为提高供电安全性,应完善接线模式,根据现有配网运行实况实施自动化改造,优化配电网的网络结构。如某地区电力企业实施的接线模式改造,实施“两供一备”方法,在满足单一故障安全准则下,充分利用其各项设备,将线路负载率提升至60%,满足了用户的用电需求。
        同时,展开对配套通信光纤的建设,构建配电自动化系统的两层体系,充分发挥通信光纤的作用,尤其在终端设备层及主站层之间在数据传输中发挥光线的重要作用,也可建立和使用无线公网完成数据传输。合理应用通信系统,在完成基本额度信息传输工作基础上还可开展信息采集,对数据信息分层后应用。以上管理模式可确保配电自动化主站系统的安全性,还可建立独立性技术维护。同样在构建10千伏电缆线路中实施通信光纤线路建设,连接现有的同行网络,使用PE材质保护管套在光纤之外,并与电缆线路同时开工铺设。光纤通信可靠性较高,且多芯光纤中不存在干扰性,即使单根光纤在产生问题时,也不会影响其他单元的数据信息传输。光纤通信具有十分大容量的通信,可在通信传输中广泛应用。
        (2)先进设备引用提升配网自动化。我国配电网自动化技术具有较快的发展历程,但是在电力系统运行中仍存在一定的问题,尤其是配网故障处理方面。①对于重合器的故障处理,一般情况下,重合器如果处于开环运作状态时需要断开,切断短路的电流,分段器则无法切断电流。针对该情况可进行中和器与过流脉冲技术型分段器进行配合,在预先设定重合次数后,在开关重合次数达到上限,开关会分闸,闭锁实现故障隔离,其中分段器设有的分合功能在根据线路中是否有电流通过进行工作,无电流时开关分闸,有电流后再合闸。②系统保护故障处理,在馈线网络发生障碍是,预设计安装开关内的FTU启动,并根据故障发生方向判定自身功率方向,在借助相邻和总线的FTU进行通讯,反馈故障发生的范围。在以上操作中故障范围两端开关跳开,实现了故障的隔离,具有较好的及时快速故障处理,确保了供电的稳定性。③主站监控障碍处理,在电路设计各开关中可安装FTU,通过该装备可将相应柱上开关功率、负荷等运行状态信息进行收集,并明确开关位置具体点,采集后将信息反馈至配网自动化技术中心,尤其基于主站监控的馈线故障处理,在配电监控系统内集合了馈线保护,实现了对系统区域内故障的隔离接触,进而确保了供电快速有效的恢复。
        故障排查工作中,引进三分断路器保护装置平台,在智能断路器控制器上将GPRS无线数据终端模块安装,开展对开关状态的信息收集,并借助光纤通信网络将分界化断路器动作信息上传至主断服务器,有利于调度员及时获取到相关动作信息通知相关人员进行抢修。三分断路器保护装置平台设计了短信功能,可在第一时间将动作情况发送至抢修人员,节省了故障排查时间。
        (3)供电电源及输电模式优化。电力企业在配网自动化系统的基础上,若想有效的提升供电可靠性,可开展对电源及输电模式的优化,从根本上确保供电的稳定和安全。通畅情况下,多采取提高线路输送容量方法,对于电网供电中出现的问题,可对运行故障中设备、元件进行升级修复。另外也可采用分段控制方法,对变电站之间的线路进行连接,一定程度上将配网自动化系统的供电负荷提升,降低了停电频率,增加了供电系统运行的整体可靠性。另外还应确保电压的稳定性,运用科学完善的规划设计展开全面管理,在进行配网自动化技术应用中,可对电压运行情况实施实时监控,避免电压波动引起用电质量水平不高的问题,对用户的用电问题及时反馈和解决。充分借助自动化技术,优化建设的质量水平,从而创造较好的环境。
        4结束语
        随着电力能源的受用程度越来越高,整个社会对电力也有了更严苛的要求,所以供电系统的供电可靠性能以及自动化技术的运用在许多供电企业已经列为重点工作对象,研究配电网中配网自动化的技术有助于充分缓解我国部分地区的电力供应落后的现状。在时代的快速发展背景下,电力企业需要掌握社会发展趋势,不断提高配网自动化水平满足人们的各领域用电需求,实现配网的信息化、智能化、自控化并顺应电力体制市场改革方向,提升配电网供电可靠性。
        参考文献
        [1]江嘉健.配网自动化建设与运行管理问题研究[J].信息通信,2017(2):284-285.
        [2]吴斌.电力系统中的配网自动化技术应用的研究[J].中国战略新兴产业,2017(48):17-18.
        [3]康宝华,孙玉毅,宋英涛.电力系统中配网自动化技术探讨田.电子技术与软件工程,2015(21):161.
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