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摘要:在现阶段配电网的使用中,尽管注重电缆化的改造,但主要还将通过电缆线路以及架空线路的混合方式实施供电,此种混合馈线方式对配电网系统网架结构以及混合馈线保护和管理等都有着很高的要求,为了更好实现对其配电网系统的运行管理,就需要做好配电网电缆化改造中的网架结构与自动化方案,这也是配电网建设改造中需要重点研究的内容。
关键词:配电线路;自动化;改造;配置;方案;应用
引言
在新时期环境下,我国电力行业发展十分迅速,电网也朝着现代化方向不断进行升级和改造,其中配电网的电缆化是其发展的主要方向。基于环网配电线路的自动化改造,分析配电电缆网自动化系统功能。希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
1城市配网自动化发展现状
1.1城市配电网络以及配电设备的发展状况
城市配电网络的发展在当前时期基本处于良好的发展状态,同时,城市配电线路布置主要以地埋电缆、架空等方式为主的混合线网结构为主。为了使城市配电网络更加美观以及符合城市规划,城市配电线路正逐渐向着地埋电缆的方式在过渡,同时,在我国的大中型城市中配电系统的线路电缆化程度正逐渐提升,同时城市配电网络的平均环网率也在提升,为城市配电网络自动化发展提供了更好的发展环境。但由于多数城市电路网络结构存在联络混乱、结构复杂等现象,使城市配网网络以及配电系统的负荷程度提升过快,导致城市配电线路无法满足城市配电系统负荷提升的需求,所以多数城市的配网负荷能力较差。因此,近年我国多数配电企业在不断地改造与调整网架结构,不断提升城市配电网络在一供已备的配电线路设置上的占比。
1.2城市配电网络自动化体系的组成结构
当前,国家电网所采用的自动化配电体系,根据其体系结构进行划分可分为始终模式,分别为:主站、子站以及终端三层结构构成的配电体系集中监控以及集中采集模式;同上的三层结构所构成的分散监控、集中采集模式;由主站与终端两层结构所构成的集中监控、集中采集模式;最后是在自动化开关设备相互配合基础上实现的自动化配电模式。以上四种结构的配电模式优缺点各不相同,所以在城市配电网络构建中,应当结合城市不同地区的配电环境进行配电模式的选择。在这四种配电模式中,配电模式中的主站建设部分是配电模式结构中的重要内容,配电模式组成结构中的主站是否具备一定的实用化,其直接关系到整个配电网络自动化系统的实用化。由于城市配电网络路线监控点会发生频繁的变化,同时随着城市建设发展,城市配电网络几乎每日都在进行配电路线的变更。这些变更应当及时与配电制动化系统进行同步,而配电模式结构中的主站系统所反映出的数据内容才是配电网络现场的实际数据。若无法及时将配网现场的变更反映到主站系统当中,那么主站系统中的数据内容便会存在滞后性,便会直接导致配电网络自动化系统缺乏时效性。所以,配电网络自动化系统的建立应当具有一定的刚性,即将配电系统中的维护、运行工作流程与相关的工作规范以及强制执行配电网络现场数据的修改同步到配电网络的自动化系统当中,使配电网络系统规避信息不对称的风险。
2电缆馈线的互联方式比较
2.1关于架空馈线几种接线的方式
对于放射式的接线方式,又包括普通型單回路的放射式、树枝式和树枝改进式等接线。而环网的接线方式也有很多种,其中有普通型环网的接线,也就是在同一个变电站出线间实施连接;还有手拉手的环网接线方式,是在不同的变电站出线间实施连接;另外,还要一种分段联络的接线方式,对馈线通过分段开关实施分段,后通过联络开关把不同的电源点具有线路实施连接,从而形成一种多电源、多分段和多连接的运行网络,实现开环运行的效果。
2.2主要配电的设备和安装地点选择
在架空馈线中,所用配电设备包括柱上的开关和配变等,而在电缆馈线中,所用配电设备包括环网柜箱式变和分支箱等。进行电缆化的改造中,可以通过用户的配电室进行分段和联络开关的安装,此安装的方式不仅能够实现对用户的双电源有效供电,还能够对街道环网柜安装选址困难的问题进行解决。
3配电网电缆化改造的自动化方案
3.1载波通信方案
借助电力电缆屏蔽层,载波通信可进行数据传输,并不需要敷设通信电缆,也不需要构建无线数据传输系统。由此,在配电自动化通信改造中,载波通信方案成为可选方案之一。在城市配电电缆网络中,探析常用的环网供电方式,即为“手拉手”方式。探析中压“手拉手”环网结构,就是将电力电缆分成多段,使之组成环网链结构。无论是在电缆分段处,还是在电缆分支箱处,都需要对电缆屏蔽层进行接地处理。由此,对于电缆屏蔽层载波通信而言,若要跨越电缆分段处及电缆分支箱处,就要面临“信号接地短路”问题,将严重影响配电自动化数据的传输质量。通常情况下,相应的技术方案,可分为两种,其一为载波组网通信,可利用电力电缆屏蔽层高频网桥实现,其二为分级组网,可利用载波中继技术实现。
3.2开关和自动化的终端设备接口设置
在每个的柱上开关和环网柜中,都进行一FTU或者DTU的安装,来实现对进出线和分支出线故障的检测与测量,还能够实现控保护和信息的上报等功能。对柱上的开关和环网柜还要进行相应电源装置以及测量PT和CT等的设置,对电源的装置以及测量PT和CT等,最好同开关进行集成性的设计,便于安装和维护。遥控开关和柱上开关或者环网柜都要具有电动化的操作机构,且自动化的终端装置中,还要设置同各种类型AC100V、AC220V和DC24V弹簧操作的机构以及永磁操作的机构等接口。为了实现对故障的隔离和恢复,在停电时要求信息上传,且自动化的终端设备要进行UPS的电源装置和电池加装,当作开关操作的电源以及终端设备的电源。在对自动化的终端设备实施安装中,要确保良好的接地性,且接地的电阻要在10Ω下。
3.3集中式馈线自动化优化
集中配电自动化包括馈线自动化、主战系统、分布测量及控制终端。实际终端设备在测试电流中需直接识别故障类型,然后为主机传送故障信息,从而分析故障部分,以实现对开关动作的主系统远程控制,实现负荷恢复供电,满足故障隔离处理。因此,故障处理中,配电变电站自动化和配电馈线自动化处于主导地位,其配电终端包含了远程控制指令执行和信息采集处理。若分析故障时发现,线路存在多个电源点,则系统需考量转供方式。第一,考虑实时负载比和系统稳定,在带路操作中利用最优联络点实现可靠供电。第二,考虑用户可靠性水平,在多电源点用户中对带路线路进行选择,需防范选择同一线路。策略优化后,优势在于可利用主站集中式拥有负荷数据和全网拓扑模型等信息的读取能力,配合有效的整合信息资源,以提升具体恢复策略的可用性和最优性;劣势在于经过故障分析后,才可实现对处理策略的整体实施,与就地分布式动作相比,需要时间更长。
结语
综上所述,配电网的电缆化改造是现阶段和未来配电网发展的重点内容,为了更好实现对其电缆化的控制,还需要做好对其网架结构以及自动化的方案设计,从而确保配电网的电缆化效果的发挥。
参考文献
[1]张晓成,程玉萍,陈丹琪.城市配网目标网架及其实现[J].中国高新科技,2019(03):84-86.
[2]陆艳红.优化配电网络以提高配网10kV线路的供电可靠性[J].通信电源技术,2018,35(07):148-149.
关键词:配电线路;自动化;改造;配置;方案;应用
引言
在新时期环境下,我国电力行业发展十分迅速,电网也朝着现代化方向不断进行升级和改造,其中配电网的电缆化是其发展的主要方向。基于环网配电线路的自动化改造,分析配电电缆网自动化系统功能。希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
1城市配网自动化发展现状
1.1城市配电网络以及配电设备的发展状况
城市配电网络的发展在当前时期基本处于良好的发展状态,同时,城市配电线路布置主要以地埋电缆、架空等方式为主的混合线网结构为主。为了使城市配电网络更加美观以及符合城市规划,城市配电线路正逐渐向着地埋电缆的方式在过渡,同时,在我国的大中型城市中配电系统的线路电缆化程度正逐渐提升,同时城市配电网络的平均环网率也在提升,为城市配电网络自动化发展提供了更好的发展环境。但由于多数城市电路网络结构存在联络混乱、结构复杂等现象,使城市配网网络以及配电系统的负荷程度提升过快,导致城市配电线路无法满足城市配电系统负荷提升的需求,所以多数城市的配网负荷能力较差。因此,近年我国多数配电企业在不断地改造与调整网架结构,不断提升城市配电网络在一供已备的配电线路设置上的占比。
1.2城市配电网络自动化体系的组成结构
当前,国家电网所采用的自动化配电体系,根据其体系结构进行划分可分为始终模式,分别为:主站、子站以及终端三层结构构成的配电体系集中监控以及集中采集模式;同上的三层结构所构成的分散监控、集中采集模式;由主站与终端两层结构所构成的集中监控、集中采集模式;最后是在自动化开关设备相互配合基础上实现的自动化配电模式。以上四种结构的配电模式优缺点各不相同,所以在城市配电网络构建中,应当结合城市不同地区的配电环境进行配电模式的选择。在这四种配电模式中,配电模式中的主站建设部分是配电模式结构中的重要内容,配电模式组成结构中的主站是否具备一定的实用化,其直接关系到整个配电网络自动化系统的实用化。由于城市配电网络路线监控点会发生频繁的变化,同时随着城市建设发展,城市配电网络几乎每日都在进行配电路线的变更。这些变更应当及时与配电制动化系统进行同步,而配电模式结构中的主站系统所反映出的数据内容才是配电网络现场的实际数据。若无法及时将配网现场的变更反映到主站系统当中,那么主站系统中的数据内容便会存在滞后性,便会直接导致配电网络自动化系统缺乏时效性。所以,配电网络自动化系统的建立应当具有一定的刚性,即将配电系统中的维护、运行工作流程与相关的工作规范以及强制执行配电网络现场数据的修改同步到配电网络的自动化系统当中,使配电网络系统规避信息不对称的风险。
2电缆馈线的互联方式比较
2.1关于架空馈线几种接线的方式
对于放射式的接线方式,又包括普通型單回路的放射式、树枝式和树枝改进式等接线。而环网的接线方式也有很多种,其中有普通型环网的接线,也就是在同一个变电站出线间实施连接;还有手拉手的环网接线方式,是在不同的变电站出线间实施连接;另外,还要一种分段联络的接线方式,对馈线通过分段开关实施分段,后通过联络开关把不同的电源点具有线路实施连接,从而形成一种多电源、多分段和多连接的运行网络,实现开环运行的效果。
2.2主要配电的设备和安装地点选择
在架空馈线中,所用配电设备包括柱上的开关和配变等,而在电缆馈线中,所用配电设备包括环网柜箱式变和分支箱等。进行电缆化的改造中,可以通过用户的配电室进行分段和联络开关的安装,此安装的方式不仅能够实现对用户的双电源有效供电,还能够对街道环网柜安装选址困难的问题进行解决。
3配电网电缆化改造的自动化方案
3.1载波通信方案
借助电力电缆屏蔽层,载波通信可进行数据传输,并不需要敷设通信电缆,也不需要构建无线数据传输系统。由此,在配电自动化通信改造中,载波通信方案成为可选方案之一。在城市配电电缆网络中,探析常用的环网供电方式,即为“手拉手”方式。探析中压“手拉手”环网结构,就是将电力电缆分成多段,使之组成环网链结构。无论是在电缆分段处,还是在电缆分支箱处,都需要对电缆屏蔽层进行接地处理。由此,对于电缆屏蔽层载波通信而言,若要跨越电缆分段处及电缆分支箱处,就要面临“信号接地短路”问题,将严重影响配电自动化数据的传输质量。通常情况下,相应的技术方案,可分为两种,其一为载波组网通信,可利用电力电缆屏蔽层高频网桥实现,其二为分级组网,可利用载波中继技术实现。
3.2开关和自动化的终端设备接口设置
在每个的柱上开关和环网柜中,都进行一FTU或者DTU的安装,来实现对进出线和分支出线故障的检测与测量,还能够实现控保护和信息的上报等功能。对柱上的开关和环网柜还要进行相应电源装置以及测量PT和CT等的设置,对电源的装置以及测量PT和CT等,最好同开关进行集成性的设计,便于安装和维护。遥控开关和柱上开关或者环网柜都要具有电动化的操作机构,且自动化的终端装置中,还要设置同各种类型AC100V、AC220V和DC24V弹簧操作的机构以及永磁操作的机构等接口。为了实现对故障的隔离和恢复,在停电时要求信息上传,且自动化的终端设备要进行UPS的电源装置和电池加装,当作开关操作的电源以及终端设备的电源。在对自动化的终端设备实施安装中,要确保良好的接地性,且接地的电阻要在10Ω下。
3.3集中式馈线自动化优化
集中配电自动化包括馈线自动化、主战系统、分布测量及控制终端。实际终端设备在测试电流中需直接识别故障类型,然后为主机传送故障信息,从而分析故障部分,以实现对开关动作的主系统远程控制,实现负荷恢复供电,满足故障隔离处理。因此,故障处理中,配电变电站自动化和配电馈线自动化处于主导地位,其配电终端包含了远程控制指令执行和信息采集处理。若分析故障时发现,线路存在多个电源点,则系统需考量转供方式。第一,考虑实时负载比和系统稳定,在带路操作中利用最优联络点实现可靠供电。第二,考虑用户可靠性水平,在多电源点用户中对带路线路进行选择,需防范选择同一线路。策略优化后,优势在于可利用主站集中式拥有负荷数据和全网拓扑模型等信息的读取能力,配合有效的整合信息资源,以提升具体恢复策略的可用性和最优性;劣势在于经过故障分析后,才可实现对处理策略的整体实施,与就地分布式动作相比,需要时间更长。
结语
综上所述,配电网的电缆化改造是现阶段和未来配电网发展的重点内容,为了更好实现对其电缆化的控制,还需要做好对其网架结构以及自动化的方案设计,从而确保配电网的电缆化效果的发挥。
参考文献
[1]张晓成,程玉萍,陈丹琪.城市配网目标网架及其实现[J].中国高新科技,2019(03):84-86.
[2]陆艳红.优化配电网络以提高配网10kV线路的供电可靠性[J].通信电源技术,2018,35(07):148-149.