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摘 要 在国家智能电网的建设中,配电网自动化是建设的主要内容之一,对于我国10 kV配电网自动化系统,现阶段还处于萌芽时期,要建立10 kV配电网的自动化系统,以此来供电情况比较复杂,而且设备质量也不一样,因此在建立时难度比较大。本文主要对10 kV配电网自动化系统的发展现状及其构成进行分析和探讨,并在实践中对电网的智能化建设进一步展开探索与研究。
关键词 10 kV配电网;配电网自动化系统;电网的智能化建设
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)23-0152-02
根据我国“十二五”电网智能化建设的规划书,在“十二五”期间,国家电网公司计划对电网进行智能化建设,预算是投资2000多亿,建设的内容包括通信系统及电网的发电、配电、输电、变电、调度这六个环节,把电力的输电和配电及智能化的使用作为重点项目来建设。电网的智能化建设的关键就是实现配电网的智能化,配电网直接与用户相连,对用户的供电质量起着关键性的作用,目前很多停电事故就是由于配电系统故障引起的,因此智能电网的优势就更加明显了。
1 10 kV配电网的发展现状
配电网智能化建设作为“十二五”规划的重点投资对象,但是在我国配网的自动化还处于初级阶段,需要大规模的建设才能基本完善主干网,初步实现我国电网的自动化。2005年时,已有部分省市对配电网的自动化系统进行积极探索,到2008年底,基本实现配网自动化的只有13个省级电网公司,2010年,第一批国家电网的配电自动化系统工程已经基本完成任务并通过了公司的验收,现阶段,我国将在19个城市进行第二批配电自动化系统工程建设设立试点。
对于电力系统而言,10 kV配电线路是最主要的部分。与用户建立直接连接的就是10 kV配网,配电线路运行的环境极其复杂,它的线路比较长、覆盖面较广,而且线路点也比较多,所走的路径也比较复杂,由于设备质量不一样,受环境、地理、气候等因素的影响也比较大,这对于配网线路的安全运行有直接的影响,一旦出现故障,原因也极其复杂。由此可见,我国的电网建设虽然基本实现了现代化、自动化建设,但是在10 kV配网方面的建设还是不到位,主要有以下表现:配网的自动化水平比较低、配网的设备过于老化和陈旧、配电设备的耗能比较高、农村的电网建设更是薄弱等。在恶劣的运行环境下,10 kV配网的自动化水平比较低就无法保证电网的安全运行,而建设智能化的电网,有利于提高配网的智能化和自动化水平。在我国10 kV配电网还有很大的发展空间,有关部门预计,在未来十年我国配电网将发生翻天覆地的变化。
2 10 kV配网自动化系统的构成
对于配网的自动化建设极其构成,都有相关的指导原则。实现10kV配网的自动化是一个系统性的工程,大致可以分为3个部分:1)主站系统,配电网自动化的主站系统主要有配电网的管理系统(DMS)和SCADA主站系统组成,其中,对数据进行控制和采集的系统就是DMS系统,在配电网的运行中DMS系统起着综合和全面的管理作用,如图1所示,是主站系统的结构示意图。
2)子站系统,SCADA系统可以对大量的柱上开关、环网柜及开闭所进行监控,配电网的主站不可能与所有的配电设备都直接相连,因此要一级一级的建立配电网子站系统,这样才能更好地对配网的工作情况实施有效监控,极大的优化了电网的管理,对于故障处理的速度也会增加很多,有利于及时恢复供电,保证各项工作的正常运行;3)终端,配电网的自动化终端,可以尽快识别故障并对故障进行隔离,实现了TTU与FTU等的三遥功能。
3 10 kV配电网自动化建设的规划
根据10 kV配电网的特点,再结合工程实践,对于10 kV配电网的自动化和智能化建设应该从以下几个方面进行。
1)科学规划配电网架。
在适合的经济运行方式之下,对10 kV配网进行科学的规划和设计。尤其在供电范围和半径上要特别注意其设计的合理性,在最大负荷的状态下要保证线路的供电质量。同时,要在不同线路之间建立联接,对于线路的分段点及其数量要进行合理的设置,要尽可能保证用户用电的可靠性。
2)应用智能化的设备。
在10 kV配电网中,智能开关的应用具有很大的意义,智能开关可以与通讯系统建立联接,在配电网主站系统与子站系统的监控下,可以对监控单元实现遥控,同时对于故障点可以实现自动诊断并且进行自动隔离,进而使线路自动恢复工作,就避免了经过通讯线路。在配电网的自动化发展中,智能开闭站也在慢慢发展,这个节点是10 kV配电网自动化的核心,开闭站的功能是“三摇一视”,但是距离配电网的智能化还是有一定距离的。建设智能开闭站,使配电网的管理更具智能化,可以有效收集数据并对电网线路实施监控,使电网的监控、检测、通讯、调度等系统进一步智能化。
3)完善通讯网络。
在配电网的管理中,配电网的通讯技术是一个关键性的技术环节,配网自动化系统的好坏与通讯系统的优劣直接相关,开闭站光纤的覆盖率低,对实现配电网的自动化和智能化有很大的阻碍,建议在上级变电站建立点对点的SDH网络,对比较集中地配电室、箱变及环网柜采用无源光网络,对于比较分散的设置GPRS通信。
4)接入分布式能源。
分布式能源有很多,比如燃料电池、风能、太阳能等,对于这些分布式能源的大量发展和使用,是智能电网技术的特征体现。分布式能源有很多优点:清洁环保、有很强的经济效益、对资源的利用率相当高等,在集中供电时有很多弊端,对于负荷变化不能灵活应对,安全方面也存在问题,但是分布式能源的使用可以大大弥补这样的不足,因此,在建设10 kV配电网时,分布式能源具有很大的促进作用,意义重大。
4 结束语
优化10 kV配网的自动化建设,目前我国已进入配电网智能化建设的高峰期。但是实现电网的智能化建设,可以提高供电的可靠性,使配网的自动化管理水平也趋于自动化,对配电网实现自动化建设,有利于我国电网的智能化建设,是供电系统的安全、稳定运行的重要保障,也是国民经济快速发展的保证。
参考文献
[1]张雄.10 kV配电网自动化系统的智能化建设[J].无线互联科技,2012(10).
[2]马华中.10 kV农网配电系统智能化建设探究[J].中国电力教育,2013(10).
作者简介
曾灵(1979-),男,汉族,福建长汀县人,工程师,硕士,2006年毕业于武汉大学电力系统及其自动化专业,现供职单位全称:国网福建省福州供电公司,研究方向:配电网
调度。
关键词 10 kV配电网;配电网自动化系统;电网的智能化建设
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)23-0152-02
根据我国“十二五”电网智能化建设的规划书,在“十二五”期间,国家电网公司计划对电网进行智能化建设,预算是投资2000多亿,建设的内容包括通信系统及电网的发电、配电、输电、变电、调度这六个环节,把电力的输电和配电及智能化的使用作为重点项目来建设。电网的智能化建设的关键就是实现配电网的智能化,配电网直接与用户相连,对用户的供电质量起着关键性的作用,目前很多停电事故就是由于配电系统故障引起的,因此智能电网的优势就更加明显了。
1 10 kV配电网的发展现状
配电网智能化建设作为“十二五”规划的重点投资对象,但是在我国配网的自动化还处于初级阶段,需要大规模的建设才能基本完善主干网,初步实现我国电网的自动化。2005年时,已有部分省市对配电网的自动化系统进行积极探索,到2008年底,基本实现配网自动化的只有13个省级电网公司,2010年,第一批国家电网的配电自动化系统工程已经基本完成任务并通过了公司的验收,现阶段,我国将在19个城市进行第二批配电自动化系统工程建设设立试点。
对于电力系统而言,10 kV配电线路是最主要的部分。与用户建立直接连接的就是10 kV配网,配电线路运行的环境极其复杂,它的线路比较长、覆盖面较广,而且线路点也比较多,所走的路径也比较复杂,由于设备质量不一样,受环境、地理、气候等因素的影响也比较大,这对于配网线路的安全运行有直接的影响,一旦出现故障,原因也极其复杂。由此可见,我国的电网建设虽然基本实现了现代化、自动化建设,但是在10 kV配网方面的建设还是不到位,主要有以下表现:配网的自动化水平比较低、配网的设备过于老化和陈旧、配电设备的耗能比较高、农村的电网建设更是薄弱等。在恶劣的运行环境下,10 kV配网的自动化水平比较低就无法保证电网的安全运行,而建设智能化的电网,有利于提高配网的智能化和自动化水平。在我国10 kV配电网还有很大的发展空间,有关部门预计,在未来十年我国配电网将发生翻天覆地的变化。
2 10 kV配网自动化系统的构成
对于配网的自动化建设极其构成,都有相关的指导原则。实现10kV配网的自动化是一个系统性的工程,大致可以分为3个部分:1)主站系统,配电网自动化的主站系统主要有配电网的管理系统(DMS)和SCADA主站系统组成,其中,对数据进行控制和采集的系统就是DMS系统,在配电网的运行中DMS系统起着综合和全面的管理作用,如图1所示,是主站系统的结构示意图。
2)子站系统,SCADA系统可以对大量的柱上开关、环网柜及开闭所进行监控,配电网的主站不可能与所有的配电设备都直接相连,因此要一级一级的建立配电网子站系统,这样才能更好地对配网的工作情况实施有效监控,极大的优化了电网的管理,对于故障处理的速度也会增加很多,有利于及时恢复供电,保证各项工作的正常运行;3)终端,配电网的自动化终端,可以尽快识别故障并对故障进行隔离,实现了TTU与FTU等的三遥功能。
3 10 kV配电网自动化建设的规划
根据10 kV配电网的特点,再结合工程实践,对于10 kV配电网的自动化和智能化建设应该从以下几个方面进行。
1)科学规划配电网架。
在适合的经济运行方式之下,对10 kV配网进行科学的规划和设计。尤其在供电范围和半径上要特别注意其设计的合理性,在最大负荷的状态下要保证线路的供电质量。同时,要在不同线路之间建立联接,对于线路的分段点及其数量要进行合理的设置,要尽可能保证用户用电的可靠性。
2)应用智能化的设备。
在10 kV配电网中,智能开关的应用具有很大的意义,智能开关可以与通讯系统建立联接,在配电网主站系统与子站系统的监控下,可以对监控单元实现遥控,同时对于故障点可以实现自动诊断并且进行自动隔离,进而使线路自动恢复工作,就避免了经过通讯线路。在配电网的自动化发展中,智能开闭站也在慢慢发展,这个节点是10 kV配电网自动化的核心,开闭站的功能是“三摇一视”,但是距离配电网的智能化还是有一定距离的。建设智能开闭站,使配电网的管理更具智能化,可以有效收集数据并对电网线路实施监控,使电网的监控、检测、通讯、调度等系统进一步智能化。
3)完善通讯网络。
在配电网的管理中,配电网的通讯技术是一个关键性的技术环节,配网自动化系统的好坏与通讯系统的优劣直接相关,开闭站光纤的覆盖率低,对实现配电网的自动化和智能化有很大的阻碍,建议在上级变电站建立点对点的SDH网络,对比较集中地配电室、箱变及环网柜采用无源光网络,对于比较分散的设置GPRS通信。
4)接入分布式能源。
分布式能源有很多,比如燃料电池、风能、太阳能等,对于这些分布式能源的大量发展和使用,是智能电网技术的特征体现。分布式能源有很多优点:清洁环保、有很强的经济效益、对资源的利用率相当高等,在集中供电时有很多弊端,对于负荷变化不能灵活应对,安全方面也存在问题,但是分布式能源的使用可以大大弥补这样的不足,因此,在建设10 kV配电网时,分布式能源具有很大的促进作用,意义重大。
4 结束语
优化10 kV配网的自动化建设,目前我国已进入配电网智能化建设的高峰期。但是实现电网的智能化建设,可以提高供电的可靠性,使配网的自动化管理水平也趋于自动化,对配电网实现自动化建设,有利于我国电网的智能化建设,是供电系统的安全、稳定运行的重要保障,也是国民经济快速发展的保证。
参考文献
[1]张雄.10 kV配电网自动化系统的智能化建设[J].无线互联科技,2012(10).
[2]马华中.10 kV农网配电系统智能化建设探究[J].中国电力教育,2013(10).
作者简介
曾灵(1979-),男,汉族,福建长汀县人,工程师,硕士,2006年毕业于武汉大学电力系统及其自动化专业,现供职单位全称:国网福建省福州供电公司,研究方向:配电网
调度。