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【摘 要】供电企业配电网的自动化研究主要是为了在提高企业的效率的同时降低成本。这就要求企业必须优化配电系统结构,提高系统自动化程度和精度,这样便可在减少人工成本的同时又提高系统运行质量,是一举两得之策。本文主要对配电网自动化情况进行了相关的研究,介绍了配电网自动化系统的具体结构构成、合理规划和实用化模式。
【关键词】配网自动化;系统结构;规划;实用化
0引言
随着现代中国经济技术的发展,越来越多的配电网开始应用自动化系统工作,它已经成为配电系统发展的必然趋势。配电网自动化现在已经涉及到发电、输电、用电等各个环节的各个方面。企业根据本身的实际情况可制定合理的配网自动化系统,一方面这不仅可以充分利用自有的资源,还可以保证配电与用电的质量、减少电网损坏的可能性;另一方面,可以合理安排公司的电力人员,降低成本。所以对配电网自动化的研究是十分有必要的。
1 配网自动化技术的原则
1.1配网自动化的可靠性原则
可靠性原则是电力配电系统必须保障的基础要求,没有系统的稳定性就不能按时按量的完成配电任务,而要满足可靠性原则就必须综合考虑整合技术、故障修复技术、通信技术,这三者相互关联、相互影响,不可或缺。同时必须采用可靠的电源点,如双进线接入技術、备用自投入技术等。除此之外必须要有可靠的配电塔架,可靠的自动化仪器像一次侧智能开关等。
1.2 配电网自动化的分散性原则
由于配电网地区分布广,各个区域有自己的特定环境,他们实现自动化的要求和自动化系统遇到的风险也就各不相同。分散性原则则是将系统风险根据区域特点分散在几个子系统中,当出现系统问题时,便可以逐一分析是哪些子系统出了问题,然后逐一解决,提高了系统修复的效率,同时减少了各个子系统间的相互影响,降低了整个系统奔溃的可能性,提高了配电自动化系统的整体安全性能。
2 配网自动化的合理规划
2.1 规划前景
随着经济的发展,电力改革也不断进行,企业急切寻找更安全,更便利,更可靠的配网自动化系统来管理电力,这个系统在一定程度上规避了风险,合理配置了电力和劳力等资源,在提高配电质量的同时他还减小了成本投入,所以近几年配网自动化技术的兴起速度很快。
2.2 配电装置的选择
正确合理的设备选择是实现配电自动化的关键,现在自动化技术需要综合利用计算机通信技术来控制配电系统中的各种重合器,断路器,负载开关等开关装置。这就要求这些开关装置有足够的灵敏性和兼容性,否则会出现误动,这会破坏自动化系统的稳定性。具体的,为了实现配电自动化,必须以自动开关装置为基础,架空线上的隔离开关应该可靠、灵敏、耐用,能应对复杂恶劣的自然环境,还要易于装卸。反馈线终端必须得有通信能力,因为它要进行数据接受处理和传送以控制开关的通断。因为配电网的大部分是直接暴露在自然界中,有时会受到恶劣的自然环境,这就要求配电装置有特殊的保护系统,否则有可能造成巨大的经济损失。目前我国一些先进的配电装置都是欧美公司生产的,这为我们的配电安全造成了一定的安全隐患,在情况允许的前提下,我们要尽量采用国产配电装置。
2.3通信系统建设
通信系统可以说配电自动化系统的纽带,它不断将配电系统与发电装置、用户联系在一起,还是配电网内部各种自动化信息的传递者,所以一套科学合理的通信系统会大大提高配电网的自动化程度,提高配电系统的配电效率。现在使用的通信方式是多种多样的,常用的有光纤通信,有线通信,短波通信等。配电网系统需要的通讯终端多,各个终端间的关系复杂,这就要求我们要综合考虑这么众多的通信源。通信终端的设置还得根据当地的条件决定,如对于环境较差的地方,我们的通信终端必须做相应的保护措施。
2.4配电网主站建设
配电主网是整个配电网自动化系统的控制中心和数据处理中心,其基本功能包括实时监控、地理信息系统、电网经济运行分析等。配电网建设重要的创新点是摆脱以前单一化调度的不足,要充分利用分布式管控的综合性特点,要与通信系统配合使用,接受和处理通信系统传来的信息。计算机技术与软件技术的结合使系统更加开放,使系统功能更加强大,同时也为其他系统的融入提供了接入口。
3 实用化模式
配网自动化实用化模式有两种,集中智能模式和分布智能模式。
3.1集中智能模式
集中智能模式能智能判断故障位置,自动给断路开关下达关断指令,从而隔离故障。这个过程需要配电主站根据相关断路器传递来的故障信息和当时配电网的拓扑结构,再按照工程师的寻位算法来定位故障发生处。最后由主站综合整个配电网的状态来无确定出影响最小的排除障碍恢复配电的方案,通过控制各开关元件的通断来完成 。这个过程对信息传递的及时性要求很高,因此需要主站和通信系统的无缝配合,这对通信终端的性能提出来一定的要求。因为主站的恢复方案是考虑整个配电网的实时状态而确定的,所以这种智能恢复方案即使在多电源系统中也是适用的。它有以下特点:
1)集中智能模式能进行自动故障定位,并及时切断故障,保证配电网的安全。
2)配电网中相应的开关器件的各种实时状态量(如电流电压等)都会被送到主站中,这对于配电网动作的响应速度至关重要。
3)系统除了能自动优化,还能进行人工调整,这在有突发情况的状况下很重要,当自动系统出问题时还可以人工补救。
4)系统能兼容其他的外来系统,这有利于配电网功能的完善和扩展。
3.2分布智能模式
分布智能模式是指现场开关器件独自判断并隔离故障,并进行局部配电网恢复。不像集中智能模式,这个过程不需要主站和通信系统的配合。主要有根据重合闸到二次故障时间来定位故障的电压时间型和根据故障电流重合器动作次数来定位的电流技术型。这种模式运行简单,无需主站和通信系统的参与,但正因为如此,分布式智能模式有以下的特点:
(1)对于故障的反应速度迟缓,回复时间长,对配电网的影响较大;
(2)需要人工调整变电站速断保护值和重合闸的次数,这是一项相对繁琐的工作,需要额外的成本。
(3)故障处的同级上下两处重合器动作无明确性,容易误动。此外该模式没有通信系统的参与,因此内部参数无法相互交换,配合困难。
总而言之,现在配电自动化系统中工程师们更倾向于使用集中智能模式,这种模式能够更快更科学的处理故障,减小故障对配电系统的冲击,从而提高了配电效果。
4 结束语
近些年来,虽然我国的配电自动化水平虽然有了不小的提高,但与西方发达国家相比还有不小的差距。所以我们不但要积极引进外国的先进技术,更应根据我们国家的配电网特点,设计我们自己的配电自动化系统,提高配电水平。由本文分析知,我们应该重点在集中智能模式上发力,要从元器件装置到系统设计再到算法编写,每个过程都是具有重要性。
参考文献:
[1]张红洁.供电企业配网管理GIS系统的构建[J].电力设备,2003-06-15 .
[2]赵永昌.县级供电企业配网自动化系统研究[J].信息技术与信息化, 2014-08-15 .
[3]刘楠.配网自动化实用性试点工程研究[D].天津大学,2013-05-01 .
【关键词】配网自动化;系统结构;规划;实用化
0引言
随着现代中国经济技术的发展,越来越多的配电网开始应用自动化系统工作,它已经成为配电系统发展的必然趋势。配电网自动化现在已经涉及到发电、输电、用电等各个环节的各个方面。企业根据本身的实际情况可制定合理的配网自动化系统,一方面这不仅可以充分利用自有的资源,还可以保证配电与用电的质量、减少电网损坏的可能性;另一方面,可以合理安排公司的电力人员,降低成本。所以对配电网自动化的研究是十分有必要的。
1 配网自动化技术的原则
1.1配网自动化的可靠性原则
可靠性原则是电力配电系统必须保障的基础要求,没有系统的稳定性就不能按时按量的完成配电任务,而要满足可靠性原则就必须综合考虑整合技术、故障修复技术、通信技术,这三者相互关联、相互影响,不可或缺。同时必须采用可靠的电源点,如双进线接入技術、备用自投入技术等。除此之外必须要有可靠的配电塔架,可靠的自动化仪器像一次侧智能开关等。
1.2 配电网自动化的分散性原则
由于配电网地区分布广,各个区域有自己的特定环境,他们实现自动化的要求和自动化系统遇到的风险也就各不相同。分散性原则则是将系统风险根据区域特点分散在几个子系统中,当出现系统问题时,便可以逐一分析是哪些子系统出了问题,然后逐一解决,提高了系统修复的效率,同时减少了各个子系统间的相互影响,降低了整个系统奔溃的可能性,提高了配电自动化系统的整体安全性能。
2 配网自动化的合理规划
2.1 规划前景
随着经济的发展,电力改革也不断进行,企业急切寻找更安全,更便利,更可靠的配网自动化系统来管理电力,这个系统在一定程度上规避了风险,合理配置了电力和劳力等资源,在提高配电质量的同时他还减小了成本投入,所以近几年配网自动化技术的兴起速度很快。
2.2 配电装置的选择
正确合理的设备选择是实现配电自动化的关键,现在自动化技术需要综合利用计算机通信技术来控制配电系统中的各种重合器,断路器,负载开关等开关装置。这就要求这些开关装置有足够的灵敏性和兼容性,否则会出现误动,这会破坏自动化系统的稳定性。具体的,为了实现配电自动化,必须以自动开关装置为基础,架空线上的隔离开关应该可靠、灵敏、耐用,能应对复杂恶劣的自然环境,还要易于装卸。反馈线终端必须得有通信能力,因为它要进行数据接受处理和传送以控制开关的通断。因为配电网的大部分是直接暴露在自然界中,有时会受到恶劣的自然环境,这就要求配电装置有特殊的保护系统,否则有可能造成巨大的经济损失。目前我国一些先进的配电装置都是欧美公司生产的,这为我们的配电安全造成了一定的安全隐患,在情况允许的前提下,我们要尽量采用国产配电装置。
2.3通信系统建设
通信系统可以说配电自动化系统的纽带,它不断将配电系统与发电装置、用户联系在一起,还是配电网内部各种自动化信息的传递者,所以一套科学合理的通信系统会大大提高配电网的自动化程度,提高配电系统的配电效率。现在使用的通信方式是多种多样的,常用的有光纤通信,有线通信,短波通信等。配电网系统需要的通讯终端多,各个终端间的关系复杂,这就要求我们要综合考虑这么众多的通信源。通信终端的设置还得根据当地的条件决定,如对于环境较差的地方,我们的通信终端必须做相应的保护措施。
2.4配电网主站建设
配电主网是整个配电网自动化系统的控制中心和数据处理中心,其基本功能包括实时监控、地理信息系统、电网经济运行分析等。配电网建设重要的创新点是摆脱以前单一化调度的不足,要充分利用分布式管控的综合性特点,要与通信系统配合使用,接受和处理通信系统传来的信息。计算机技术与软件技术的结合使系统更加开放,使系统功能更加强大,同时也为其他系统的融入提供了接入口。
3 实用化模式
配网自动化实用化模式有两种,集中智能模式和分布智能模式。
3.1集中智能模式
集中智能模式能智能判断故障位置,自动给断路开关下达关断指令,从而隔离故障。这个过程需要配电主站根据相关断路器传递来的故障信息和当时配电网的拓扑结构,再按照工程师的寻位算法来定位故障发生处。最后由主站综合整个配电网的状态来无确定出影响最小的排除障碍恢复配电的方案,通过控制各开关元件的通断来完成 。这个过程对信息传递的及时性要求很高,因此需要主站和通信系统的无缝配合,这对通信终端的性能提出来一定的要求。因为主站的恢复方案是考虑整个配电网的实时状态而确定的,所以这种智能恢复方案即使在多电源系统中也是适用的。它有以下特点:
1)集中智能模式能进行自动故障定位,并及时切断故障,保证配电网的安全。
2)配电网中相应的开关器件的各种实时状态量(如电流电压等)都会被送到主站中,这对于配电网动作的响应速度至关重要。
3)系统除了能自动优化,还能进行人工调整,这在有突发情况的状况下很重要,当自动系统出问题时还可以人工补救。
4)系统能兼容其他的外来系统,这有利于配电网功能的完善和扩展。
3.2分布智能模式
分布智能模式是指现场开关器件独自判断并隔离故障,并进行局部配电网恢复。不像集中智能模式,这个过程不需要主站和通信系统的配合。主要有根据重合闸到二次故障时间来定位故障的电压时间型和根据故障电流重合器动作次数来定位的电流技术型。这种模式运行简单,无需主站和通信系统的参与,但正因为如此,分布式智能模式有以下的特点:
(1)对于故障的反应速度迟缓,回复时间长,对配电网的影响较大;
(2)需要人工调整变电站速断保护值和重合闸的次数,这是一项相对繁琐的工作,需要额外的成本。
(3)故障处的同级上下两处重合器动作无明确性,容易误动。此外该模式没有通信系统的参与,因此内部参数无法相互交换,配合困难。
总而言之,现在配电自动化系统中工程师们更倾向于使用集中智能模式,这种模式能够更快更科学的处理故障,减小故障对配电系统的冲击,从而提高了配电效果。
4 结束语
近些年来,虽然我国的配电自动化水平虽然有了不小的提高,但与西方发达国家相比还有不小的差距。所以我们不但要积极引进外国的先进技术,更应根据我们国家的配电网特点,设计我们自己的配电自动化系统,提高配电水平。由本文分析知,我们应该重点在集中智能模式上发力,要从元器件装置到系统设计再到算法编写,每个过程都是具有重要性。
参考文献:
[1]张红洁.供电企业配网管理GIS系统的构建[J].电力设备,2003-06-15 .
[2]赵永昌.县级供电企业配网自动化系统研究[J].信息技术与信息化, 2014-08-15 .
[3]刘楠.配网自动化实用性试点工程研究[D].天津大学,2013-05-01 .