国网射洪市供电公司 四川省射洪市 629200
摘要:互联网技术的发展推动着各行各业的变革,配网作为电力系统的关键部分,得益于互联网技术的支持,实现了智能化发展,然而,智能化配网也需要先进的运维技术,这样才能真正实现智能配网的健康、持续运行,也才能有效发挥智能配网的功能和作用。
关键词:“互联网+”技术;智能配网;应用
“互联网+配网=智能配网”。安全可靠、经济高效、灵活互动、绿色环保是智能配电网的发展目标。传统配电网面临不断提高供电可靠性、电能利用效率、电网资产利用率的挑战。“互联网+”技术在电力智能配网运行系统中应用,能够提升配电网资产利用率,延缓配电网升级投资,提高用户的用电质量和供电可靠性。
1.智能配电网分析
智能配电网属于动态工程,采取集中管控大数据的方式,无法确保数据的可行性和可靠性。利用云计算技术,能够有效弥补此缺陷,提升智能配电网大数据的应用作用。电力营销中,智能配电网的应用,具有可行性。具体体现在以下方面:①减少网络损耗,实现智能用电。电力营销中,用电方案的制定,运用关联分析法,开展用电数据分析,保证数据的准确性,基于用电习惯和行为等,制定用电方案,进而保证方案的质量,减少网络损耗,达到智能用电水平。②精准预估用电量,实现协同调度。基于数据之间的关联性,进行用电量变化分析,通过构建模型的方式,预测用电变化趋势。基于用电情况,进行结果预测,分析负荷电源优化,实现自动化分配以及有数错峰资源,进而实现协同调度。
2.“互联网+”技术在电力智能配网运行系统中应用
2.1配电自动化系统(DAS)
配电自动化系统主站,实现变电站10kV出线开关至配电变压器低压侧之间整个配电网运行状态的监测管理,包括调度控制功能,以及对于开关、线路、配变等配网设备的运行状态管控功能。根据区域供电网架实际情况,配电自动化可以分阶段实施。
(1)主站系统。在电网结构比较完善的县域供电网络,应建设配电自动化系统主站,贯通PMS、调度、用采等业务系统,实现与多系统数据共享,信息交互,支撑各层级数据纵、横向贯通以及分层应用。
(2)工作站系统。在配电网结构不够完善的县域供电网络,可以依托配电自动化系统设备厂家建立工作站,采用APN专网与厂家主站通信,应用就地型重合器和故障指示器,实现数据采集分析,故障判断告警功能,在网架结构完善后再建立县域配电自动化主站。
2.2馈线自动化
在10kV配电线路上实施馈线自动化功能,能自动实现线路故障定位、隔离和非故障区域恢复供电。选型方面,满足“N-1”条件的10kV线路宜采用集中型馈线自动化,辐射状10kV线路、主站与终端间不具备可靠通信条件的区域或不具备通信条件的区域宜采用就地型馈线自动化。
集中型馈线自动化是由主站判断定位故障点,遥控操作恢复供电。就地型馈线自动化是通过开关间的逻辑配合,利用重合器实现线路故障定位、隔离和非故障区域恢复供电。
2.3配电智能终端设备
在配电线路上使用智能开关、重合器、故障指示器、故障研判等设备,通过光纤或GPRS与配电自动化主站进行数据信息交互,实现对主线路、分支线路、用户设备的运行状态采集,监测负荷电流、电压、开关状态,快速判别线路故障,隔离故障区段,准确定位故障点。
2.4台区配变和低压用户运行状态监测
依托用电信息采集系统,采用数据挖掘技术,可以实时获取台区配变和用户的运行潮流数据,实现对配变和低压用户运行状况的监测和判断,能对台区及低压用户的重过载、三相不平衡、低电压、过电压等异常状况自动分析判断,告警弹窗,提示运维人员处理。
通过建立配电自动化系统,应用馈线自动化,在配电线路上使用配电智能设备,能监测配电网运行状况,当配电线路故障跳闸时可以减小故障停电范围,准确定位隔离故障区段,能辅助指导配电运检工作人员快速查找故障点,缩短故障停电时间,大幅降低配电运检人员工作强度。
3.“互联网+”技术在电力智能配网运行系统中应用案例
3.1利用配电自动化系统辅助配电网事故处理
故障后配网对线路进行带电查线查找故障点的时间平均需要170分钟,占事故处理总时间的37.4%。由于配网线路平均长度10千米,同时架空线路、电缆线路各段交接,接线情况地理走向比较复杂,要配网人员全线范围内查找故障点肯定费时费力。充分利用配电自动化系统来辅助事故处理,有利于减少故障查找时间。
接地后利用配自终端遥控功能进行逐级试送,确定故障支线。
小电流接地系统中,配网线路发生单向接地故障,故障线路不会跳闸,而系统10kV母线故障相电压会降为零,非故障相电压升高至线电压。通过拉路确定故障线路后,再进一步利用配电自动化遥控功能逐级试送,直到确定故障点位于某条支线,配网对该条故障支线进行带电查线。
故障后,配网人员对故障线路全线范围进行带电查线费时费力,利用配电自动化系统辅助判断故障点后,配网人员有针对性的对故障支线进行带电查线可以大幅减少查线时间,有效加速故障处置进度。同时,在判断出故障支线后,利用配电自动化遥控功能迅速隔离故障支线,恢复正常线路供电提高了供电可靠性和服务水平。
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图1 效果对比图
3.2利用智能开关加快线路故障处理
某山区配电线路多分布于山中,配电线路较长,周边环境复杂,在大风、雷击和冰灾等多重影响下,配网故障频繁。为此,当地供电公司在配网上开始使用智能开关设备。同时,因配电开关分布范围庄运行环境差异较大,为此采用无线公用网通信技术加以管理。
(1)智能开关使用情况
供电公司针对配网自动化中的智能开关应用进行了试点。依据往年线路故障的发生情况,引入了例如SOG智能开关,将其安装在故障跳闸次数位列前三的位置上。SOG智能开关具采用SF6绝缘,体型较小,质量轻,安装便捷,且在发生故障时可以自动隔离。SOG智能开关通过和控制器的配合实现了对配网的接地保护、短路保护、过流保护和重合闸等多种功能。该设备的具体应用如下。
第一,可自动切除接地故障。当支线出现接地故障,SOG智能开关会自行调控,变电站及馈线上的其他分支用户正常合闸,不影响供电。为SOG智能开关功能原理。当图中支线2出现接地故障后,S2会对零序电流、零序电压、相位角进行检测,对故障的发生位置进行判断,经判断故障为永久接地故障类型后,S2会自动分闸,控制故障,与其他线路相隔离。第二,自动切除相间短路故障。当支线发生了相间短路故障,支线上的SOG智能开关会自动分闸,变电站和馈线上的其他分支仍然正常运行。
(2)应用效果
实践表明智能型开关的应用对于配电自动化运行与管理具有积极影响。经供电公司统计,表现在智能型开关的应用加快了故障的处理与分析效率,在发生故障时及时控制故障范围。在2019年12月,因地区经雨雪冰冻严重,引发了严重的开关跳闸问题,经统计分析共发生7次,其中5次为智能型开关跳闸。若线路上未安装智能开关,则这5次跳闸应发生在变电站。为此,故障的搜索范围扩展,排除难度提升。2010年7月,智能开关动作30次,夏季多雨,发生多次雷击,但是均未对电网运行造成较大影响。
4.结束语
随着“互联网+”的不断发展和应用,智能配网系统会不断的健全和完善。从而提高了用电可靠性,实现电网统一管理的理念,并提高用户满意度及新社会形态下的供电能力。
参考文献:
[1]配电网技术导则,国家电网公司2015年