10kV配电网自动化系统设计与实施探究

发表时间:2021/6/25   来源:《中国电业》2021年3月7期   作者:翟勇
[导读] 近年来,随着社会经济的发展,人们生活水平的提高,对电力的需求量也有所增加,电力工程项目也逐渐增多
        翟勇
        广西百源建设工程设计咨询有限公司 530022
        摘要:近年来,随着社会经济的发展,人们生活水平的提高,对电力的需求量也有所增加,电力工程项目也逐渐增多。在电力运行中,10kV配电网工程具有十分重要的作用。因此,应做好配网自动化系统设计工作,保证配电网运行的稳定性和安全性。本文论述了配网设备自动化设计以及配电网自动化实施的关键点,推动我国电力事业的可持续发展。
        关键词:10kV配电网;自动化系统;设计;应用
        
        
        1配网设备自动化设计
        1.1柱上开关
        柱上开关的设计,关系着二遥和三遥的功用发挥,光纤通信条件直接影响着设计改造效果。在有光纤通信条件下设计三遥点,在无光纤通信条件下设计二遥点,利用通用分组无线服务技术来实现。柱上开关设备包含ABB柱上真空断路器、负荷开关、熔断器等。从环网柜监控点设计着手,运用新技术,坚持安全、可靠、经济性原则,科学、合理的进行三遥点设计。二次接线及DTU、电动操作机构、CT等改造。
        1.2环网开关柜
        在环网开关柜的设计过程中,需采用引进的原则,运用各种新技术,最大限度地保证设计的可靠性、经济性,确保科学、规范的开展三遥设计。另外,做好二次接线、电动操作机构、CT以及DTU等。
        1.3 通信系统
        根据系统功能需求,通常采用公网和专网结合的通信方式。从公网通道分析,一般运用无线公网通信方式,利用无线通信技术来实现。从专网通道分析,一般采用光纤通信方式,通过光纤工业以太网交换机技术来实现。对于公网接入层节点设计,可利用二遥监控节点、光纤或无线通信设备实现。该体系结构基于集中式采集和应用,由配电主站对配电终端采集的数据进行处理和存储。优化通信系统协议设计,保证系统指令的准确传输,从而促进配电自动化的进一步发展,显得尤为重要。要合理控制系统切换,保证命令数据的准确收发,以便及时做出切换等反应。对数据进行反复确认,加强对不响应数据的控制器的故障排除,保障控制器响应上位机发出的指令。加强上位控制系统改造,保证信息监控等功能的正常发挥。正常电器会及时采集参考数据,并对上位做出响应。为了实现对下位机的有效监控,上位机及时响应参数并发出指令。
        1.4优控投切
        为配电网稳定、可靠、安全的运用,应对配电网和系统变电装置进行优化、合理的设计,严格控制配电网配电网功率和补偿值,加强对各种参数值的检测。投切参数误差较大,偏离标准参数时,补偿设备会接收投切指令,立即做出设备隔离动作,保证系统正常运转。检测结果达标时,系统直接输出投入指令,保证系统的正常运行。
        1.5补偿性电容器
        配电自动化系统在运行过程中,由于会受到各种因素的影响,因此应加大系统电压监测力度,随时了解电压运行的异常状况。需做好以下工作:(1)合理设计安排装置,以防馈线功率因素产生较大影响;(2)合理设计无功补偿,确保静电容发挥最大化补偿作用;(3)合理设计补偿电容投切装置。
        2配电网自动化实施的关键点
        2.1 通信可靠性
        在配电网自动化系统运行过程中,会自动对配电网工作状态进行检测。电网供电情况受多种因素的影响,如配电网架构、智能化程度等。系统可实施监控设备运转状况,保证线路配电设备一直处于最佳运行状态。从配电网自动化终端的分析入手,主要通过光纤通信与主站相连。二者联系程度受通信技术有效性的影响。为提升通信效率和质量,应远距离架设通信光缆,但会增加成本的使用,通信经济问题不容忽视,也成为配电网自动化实施的难点。
        2.2 电源配电线路电源
        电源配电线路电源是监控单元的必要条件,电力变压器直接从供电线路上取电。确保配置蓄电池的合理性,当发生供电故障时,可以从备用电源上取电。DTU柜主要通过直流电源模块向PT供电。另外,电池应配置为备用电源。主要问题是环境温度变化对电池工作性能的影响和UPS的户外运行。


        2.3 户外运行
        室外通信终端、开关等配电线路设备易受风沙、温度、湿度等环境变化的影响。在这方面,应从元器件选择和电子设备设计、开关绝缘材料等方面进行调整,以保证配电线路设备的抗老化性,具备老凝露等指标要求。
        2.4 故障检测
        配电网检测工作,可以实时掌握线路运行情况,自动化终端控制检测配电网,可以及时发现用电传输线路的故障,及时向系统总部上报,有利于相关人员及时发现问题并处理。系统可整理客户投诉信息,通过通讯装备进行断电自动化管理系统诊断,对电容器进行实时监测和投切控制,以此达到隔离故障路段的目的。另外,电网工作人员要及时维修恢复故障点,保证配电网线路的正常运行。建设投诉项目,搜集用户用电中,对配电网的问题和建议,为故障排除提供有价值的信息,保证故障检测的效率和供电服务水平。
        3配网自动化技术在配网运维中的具体应用
        3.1 配网质量管理中的应用
        在配电网管理中,可以采用配电网自动化技术,来提升配电网运行效率和质量。要想实时掌握配电网中的各种设备的运行情况,应建设专门的数据传输网络。可以结合配网的规模来合理运用网络技术。若配电网的规模较小,为了节约成本,可运用串口通信网络。反之可利用以太网技术。在配电网运行期间,各种传感器直接采集配电网设备的运行状态信息,并通过专用网络将这些信息传输给服务器。利用服务器对采集的数据进行处理,精准的判别出网络的运行情况,及时发现故障,并给予处理,减少隐患的发生。
        3.2 配网安全管理中的应用
        在电力行业中,故障发生率较高,因此对管理和人员方面有了较高的要求。
        管理方面:因为配电网故障导致人员伤亡的情况经常发生,因此必须做好安全管理,加大安全防护知识的宣传力度,应用先进的配电网自动化技术,制定科学、合理的防范方案。
        人员方面:提高专业能力和整体素养,提前规避影响配网安全运行的一系列因素,制定科学的操作规范,建立完善的应急处理机制,以防配电网各种突发性故障的发生。
        3.3调度管理中的应用
        现如今,随着电力需求量的增加,供电的影响因素明显增多,因此,对配网调度管理有了一定的要求。如若配网调度管理不当,将会导致配网运行负荷不均匀的情况发生,严重威胁配电网供电的安全性和稳定性。要想解决此问题,可采用配网自动化技术,建设配网调度信息化系统,利用传感器采集配网的运行状态信息,实时了解配网负荷的实际分配情况。若电力分配不均,部分线路运行负荷过高,将会及时进行配网调度工作,确保电网电力传输的一致性,促使配电网安全、稳定的运行,进而保证工作人员的生命安全。
        结束语:
        随着经济的发展,社会的进步,对10kV配电网设计有了很高的要求。为了保证配电网运行的安全性、可靠性,在配电网自动化系统运行中,应融入配网自动化技术,做好相关设计工作,确保其功能得以充分有效的发挥。
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