配网自动化操作电源改造的方案

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年4月第10期   作者:黎文
[导读] 国家电网有限公司将原本用于变电领域的自动化技术推广至配网
        黎文
        珠海瓦特电力设备有限公司 广东 珠海 519080
        摘要:国家电网有限公司将原本用于变电领域的自动化技术推广至配网,实现配网自动化,从而扩大了从供电到配电的自动化范围从而提高供电的可靠性。要全面实现配网自动化,就难以避免地要对现有已投运设备进行改造。
        关键词:配网自动化;自动化技术;电源改造
        引言:
环网柜配网自动化具体是将环网柜的相关数字量或者模拟量传输给现场的配网自动化设备(DTU),经过数据处理统一成数字量利用光缆通信上传给后台主站,实时监测10kV环网柜的运行情况,从而实现主站对配电线路的“三遥”(遥控、遥测、遥信)功能,以达到提高供电可靠性的目的。通过配网自动化改造后,具体是实现主站对环网柜(配网中主要开关设备)的“三遥”,即:“遥信”将环网柜的断路器、负荷开关位置信号、接地刀闸位置信号等位置信号上传至主站;“遥测”将环网柜所带线路的电压、电流及操作电源,充电电源等测量数据上传至主站;“遥控”即主站对环网柜的分合闸操作控制,从而实现主站对其所接线路的控制。操作电源的运行参数是主站判断环网柜故障的必要条件,因此也需要上传至主站。
        1现代社会中电力系统配网自动化模式的主要类型
1.1社会电力系统的集中智能模式
现代社会的电力系统采用集中智能模式,主要指的是电力系统能够利用现实生活中的断路器[1]。作为传输装置将电力系统在供电过程中出现的问题进行传输到主站系统中,主站人员利用专业的计算方式能够定位出现故障的位置,能够依靠配电网的拓扑结构用开关将故障位置进行有效隔离,然后派遣相关技术人员进行专业维修,从而体现出电力系统的集中化管理。
1.2社会电力系统的分布智能模式
现代社会中电力系统采用的分布智能模式,主要指能够对特定场所中开关所反映的故障信息进行专业的传送和管理,利用电力系统的自主故障判定隔离度等功能,对电力系统的故障进行高效的判断和管理,由于分布智能模式的成本降低,因此社会加强了对分布智能模式的应用。
1.3现代社会电力系统配网自动化技术的相关内容
1.3.1配网自动化技术的主要内容
配网自动化技术是国内电力产业生产和发展的重要组成部分。在现代电力系统上进行网络技术方面的发展,不仅有效提升电力系统的配网管理,还对电力系统内部的数据信息进行全方位的管理和监督,有效提升电力系统的质量和效率,为社会生活以及经济发展提供充足的电力资源,对于社会生活的发展具有至关重要的作用。
1.3.2配网自动化技术的技术需求
根据现代社会电力系统的发展,了解配网自动化技术的发展和控制能力主要体现在三个部分。一是配电线路的自动化,主要体现在配电线路的运行过程中,信息都能够进行良好的检测和远程操作管理,从而实现对基础配置的管理和控制;二是变电自动化,主要体现在对配电自动化方面进行专业的保护和管理,实现电力系统的顺利运输;三是通讯的自动化发展,主要体现在电力系统的应用过程中,对电力系统的信息进行高效的传输和管理,从而实现信息数据的有效传输和管理。
2现代社会电力系统配网的发展过程中出现的问题
2.1配电相关技术得不到有效应用
根据现代社会电力系统发展情况的调查发现,电力系统没有跟随时代的发展,加大完善和创新的力度,没有对先进电力系统的配网技术进行专业化的管理和维护,无法满足社会对电力的需求。

虽然当地政府以及相关单位对电力的发展进行政策或资金上的支持,但是没有实质性解决电力系统中的有效问题。
2.2配网设计更新优化时间间隔长
根据现代社会电力系统发展情况的调查发现,配网设计的更新优化时间比较长,会影响电力系统的正常工作和运输电力,不利于现代社会电力系统在社会中的稳定发展[2]。关于配网电路在社会中出现的情况,比如电缆质量差、具有腐蚀性、使用年限过长等,对于电力系统的正常运转和运输都会带来一定的影响,因此需要加强电力系统配网设计的管理和维护,有效促进供电技术的梳理应用。
3配网自动化操作电源改造的方案
3.1原改造方案的弊端
配网自动化屏柜依据标准化设计所带操作电源输出均为DC48V,与已运行环网柜的操作电源并不统一,在不改变电源的情况下只能采用改变操作电源后端负载电源的方式更换操作机构,来实现操作电源的统一。经过数个开关站和环网柜的改造实施中发现,环网柜的操作机构没有统一性,无法实现批量的采购及更换[3]。从而需要原环网柜厂家的供货及技术支持,并且在停电进行环网柜操作机构更换时,需要解体高压柜,工作量大致使停电时间延长,降低了供电可靠性,在前期配网自动化改造过程中,这种方式的改造技术极大的受限于环网柜原厂家,而且有的环网柜投运时间较长,厂家的设备也不断更新换代,一时也难以提供,这样的情况严重影响了配网自动化改造的效率。
3.2简化改造方案的实施
经过和运行单位的沟通,出具了通过对配网自动化屏柜提供的DC48V操作电源进行逆变的方式统一操作电源完成操作电源的改造的方案。经过多方探讨,选择一开关站作为试点进行改造实施。在该开关站进行配网自动化准备准备阶段,进行了现场勘查,量取运行环网柜的操作电源,进行DC/AC和DC/DC逆变器的选型,确定逆变器的安装位置等。得利于逆变器技术成熟,厂家众多,供货周期短,很快就组织进行了试点开关站的配网自动化改造[4]。实施过程中,断开环网柜的操作总电源,将逆变器安装至配网自动化屏柜内,将DC48V接入逆变器的输入端,将其输出端接入至操作总电源,即可实现操作电源的改造。为了实现远端主站检测逆变器运行状态,在逆变器输出侧接入一个中间继电器,将其辅助触点状态量信号(后端有正常电压时闭合,后端异常则断开)传输给主站。本次的环网柜配网自动化改造实施,由原来的6h停电缩短至1h内完成。而且省去了与环网柜设备厂家的沟通和前期准备工作,节约了时间和资源。同时也消除了因解体环网柜进行操作机构的更换而带来不确性的风险因素。结合这次有效地操作电源改造技术,通过不同的工程勘察,确定各个环网柜的原操作电源参数后,进行逆变器的选型和数量统计,可以进行批量采购和备货。减少配网自动化改造工程中的制约因素,加快了配网自动化改造的进程,提高了生产效率。
结束语:
通过采用新的改造方案进行配网自动化操作电源改造技术的实施,确定这种改造方案在技术上是切实可行的。利用这一技术措施在实现功能的前提下,有效避免了对已投运环网柜的解体改造,而带来的不确定性风险。为配网自动化改造工程的实施提供可参考技术方案,为用于改造的配网自动化设备升级提供依据。由此可见,在改造工程中,全面了解所有相关设备的运行情况,采集已投运设备参数,重点分析新增设备和原设备之间的兼容性问题。配电系统正在逐步实现智能化,专业知识体系也在不断跨越不同领域进行组合,迫使不同属性设备的融合。改造相关工程的施工方和设计方及设备供应方在建设方的组织下,进行及时而全面地技术沟通,不断优化设计及施工方案,这样可以有效节约社会资源从而提高生产生产效率。
参考文献:
[1]陈源君,李浪宏,黄羽,曾祥星.配网自动化终端电源模块状态自诊断装置[J].科技经济导刊,2021,29(05):79-80.
[2]黄建明.浅谈配网自动化工程中进线备自投验收[J].农村电气化,2020(12):76-77.
[3]李玉泉.电网建设中配网自动化规划及改造的问题探究[J].电子测试,2020(22):101-102.
[4]陈亦壮,张映华,谢彬凌,潘旭扬,徐宣.配网电源蓄电池在线检测管理模块的实现[J].电子测试,2020(22):26-27.
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