配网自动化及通信系统的规划策略

发表时间:2021/6/24   来源:《中国电业》2021年第6期   作者:陈静
[导读] 随着配网自动化及通信技术的发展,
        陈静
        天津天大求实电力新技术股份有限公司
        摘要:随着配网自动化及通信技术的发展,电力系统对于自动化管理的要求日益升高, 在一二次融合标准化配电设备应用设计原则及其配电网自动化和通信网规划的要求下,本文针对不同地区的配网自动化和通信系统规划进行了相应分析,并提出了相关建议。
        关键词:配网自动化;通信系统;规划建设
        
        引言
        在电力系统的发展中,实现自动化是必然目标,在正常配电情况下,通过对监视配网运行的工况可以对配网运行方式加以优化,在配电发生异常情况时,也可以凭借监视系统迅速定位故障发生的位置,及时将故障排除以恢复用户的正常供电,减少因用户停电而造成各项损失。配电自动化可以更加合理的分配配网的负荷,提高设备利用率,合理控制用户负荷,改善供电质量,并且在通信系统的支持下,也可以为用户提供功能全面的自助化服务,让用户可以通过手机APP或者官方网站完成缴费、查询、办理等多种业务,给用户带来了极大的方便[1]。
        
        一、我国配网自动化现状
        自上世纪90年代开始,我国就已经开始了配网自动化的试点,经过了二十几年的发展,虽然已经取得了十分可观成果,并且也有了较为丰富的经验,但是仍然存在一些急需解决的问题。
        (1)依据用户企业的实际用电要求,配网自动化在规划时并没有完全匹配,其功能定位也无法完全反映出企业的实际用电需求。
        (2)技术方案没有针对性,不同的配电网架特点和要求没有被合理的设计和规划。
        (3)系统效益低,试点系统缺少规模效应。
        (4)在馈线自动化方面,过度强调故障隔离的快速处理,反而忽略了设计的可靠性,没有针对不同的可靠性要求来合理设计故障隔离和恢复方案。
        (5)缺少一个系统的管理方案来处理设备的日常维护工作,在设备进行日常维护时往往出现各种各样的问题。
        (6)很多设备在长时间运行之后其可靠性明显下降。
        (7)配网自动化和管理系统没有形成一个统一的规范,二者在实际工作的过程中契合度较低,没有形成联动效应。
        
        二、配网自动化及通讯系统的规划原则
        配网自动化及通讯系统的规划要遵循经济实用、技术为先、协调发展、合理利用、适当改造的总体原则,在规划的时候要充分考虑自身的技术优势,将技术优势充分发挥,并且能够根据具体的工程特点进行科学合理的统筹规划。
        (1)以实现高质量的全面自动化管理为主要目的,通过配网实时监控来提高自动化管理水平。
        (2)以实用性为基本设计原则,在技术允许的条件下尽可能地使用高新技术来实现配网的自动监测,但是不能够脱离实用目标,合理的选择技术和功能来提高管理水平和经济效益[2]。
        (3)为了提高配电设备的运行水平和运维质量,也可以采用提高配电一、二次设备的标准化、集成化水平的方式来实现,让线损管理可以满足更高的配电网建设要求。
        
        三、配网自动化系统结构
        配网自动化系统结构的选择对于配网自动化的发展十分重要,在选择的时候要尽量本着安全可靠、实用经济、可持续发展的原则,让整个工作管理流程和通信系统都可以做到完整规划、科学规划、统筹管理。比如深圳市供电局建立的一套配网自动化主站系统,整体上采用的是分散式的监控模式,如图1所示,各个采集端产生的数据都会通过通信线路汇入到主站之中,由主站进行统一的调配和处理,配网主站以及各个远程监控工作站共同组成了实现监控系统,在功能上相互补充,让整体的工作效率得到有效地保障。
        
        图1 深圳供电局分散式配网自动化结构示例图
        1、主站模式
        主站系统会集中处理整个管辖范围内的电网运行信息,各个远程数据采集系统采集到的数据都会汇入到主站之中并且存放于数据库,主站系统将这些系统汇总之后实现整个区域内配电网运行、维护、监管和管理工作,连接入主站的远程子客户端可以通过通信系统来进行远程访问和使用。
        2、配网终端
        配网自动化建设不需要对配网一次网架结构进行大规模改造,其实现的原则是以远程通信为主,实现城区电缆网故障指示器的信号回传功能,在出现故障的时候可以快速地故障位置进行定位,找出故障发生的原因,尽快地对故障进行有效处理。对于一些十分重要的供电位置,实现监控系统要及时回传配网设备的运行状态数据,监测其负荷是否处于一个正常的位置。
        3、通信模式
        配网通信是信息技术背景下配电网实现自动化管理的关键环节之一,通信系统规划是否合理会直接影响到整个配电网的实时监测质量,同时也决定了自动化管理水平是否高效。配电网通信最主要的特点是点多面广,各个远程设备之间距离较长,分布也十分分散,通过通信系统将各个点和面之间有效连接就要求通信系统规划要十分高效合理,整个系统产生网络延迟较低。同时,考虑到配网通信的实时性和可靠性,线路规划也十分重要,在规划线路的时候首先要对实地环境进行全面勘察,充分了解地形和环境的基础上,通过科学设计来规划整个通信系统的布局,本着实用性和经济性的原则,对网络规划不断的进行优化,既要保证通信距离最短,通信网络最简单,又要保证其覆盖面积足够广。另一方面,也要预留出足够的拓展接口,保证后续配电网的规模拓展和结构升级。
        在实际配网自动化通信工程中,没有一种通信模式是可以完全满足要求的,所以实际上都是采用了综合、混合的通信方式,在通信手段上考虑到传输效率的因素,多数是采用光纤通信,光纤通信能量损耗小且可靠性高、保密性强,非常适合超远距离的信号传输。除了光纤通信技术,还可根据实际情况选择载波通信对光纤通信进行补充,来满足一些无法铺设光缆的情况。最后,无线通信技术也可以在配网自动化中得到有效应用,无线通信技术最大的特点是适用性强、覆盖范围广且通信成本低,虽然在稳定性方面有欠缺,但是对于很多情况都完全适用。
        
        结束语
        配网自动化及通信系统是一项复杂的工程,涉及了多个领域的科学技术,需要多部门、多专业的协同合作来完成最合理的规划和施工。
        
        参考文献
        [1]陈冠宇.配网自动化通信结构体系设计[J].通信电源技术,2020,37(12):124-126.
        [2]贺墨琳,徐常,陈露东.城市配网自动化及其配网规划的应用[J].电子技术与软件工程,2020(09):109-110.
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