配电网系统综合自动化技术的应用

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  广州晟源电力勘测设计咨询有限公司 510000
  摘要:随着国内对电能的需求量的逐渐增加,人们对供电质量的要求也是在不断地提高,直接推动电网向更加智能、高效、可靠、绿色等方向发展,这也在一定程度上提升了配电网系统的核心地位。为了更好发挥配网自动化系统的实用价值,提高配电网自动化技术应用及故障处理的效率,本文从配电网系统构成及相关应用等方面深入分析,以促进综合自动化技术与配电网系统的有机融合。
  关键词:配电网系统;自动化;应用
  0 引言
  目前,配电网自动化技术在电力系统持续发展推动下,应用愈加广泛、深入。很多电网公司近几年也加大了对配电网工程建设项目的投资力度,尤其是配电网自动化项目方面力度更是非常明显。配电网自动化技术主要是通过通信技术、计算机技术等远程监控配电网上的设备,以此提升配电网运行效率及供电质量,使电网更能满足人们的生产、生活需求。
  1 配电网系统的组成以及原理分析
  对于10kV配电网系统而言,有着随时监控和协调配电网上的设备功能,是一种集成式的系统,其本身也可作为一项系统工程来看待,并且还有着配网自动化主站系统、配网自动化子站系统以及配网自动化终端系统这三个子系统。
  1.1主站系统
  在配电网系统当中,居于系统顶层的配电网自动化主站系统同整个系统的模式一样,也有着配电SCADA主站系统、配电AM/FM/GIS应用子系统DMS以及配电故障诊断恢复和配网应用软件子系统DAS三大子系统。在10kV配电网系统的投入使用前,一般情况下会要求相关人员对子系统DAS进行一定程度的调试,这样可避免系统在使用之后出现一些不必要的问题。同时,对于电力设备的空间定位资料以及属性资料的获取、存储、检索、分析和显示需要建立计算机化的数据库管理系统,而配电主站系统中的AM/FM/GIS刚好就可以完成此项任务。
  1.2子站系统
  所谓的子站系统,是指在10kV配电网自动化系统当中,起着前后承接的作用,并兼顾管理一些内容的功能模块,即SUB-STATION,这里的承接作用主要表现在对主站的功能进行连接,使得整个系统的层次或者结构得到理清,并在信息传输时对传输过程优化,便于在后期通信组网。兼顾管理则是管理电网中的柱上开关以及在配电站端设置的监控设备,还有着采集数据、实时监控或者馈线监控和馈线重合闸的作用。在这样的功能监控下,系统的配电主站通信处理器会随时接收到来自子站系统所传送的实时数据。也就在一定程度上使得主干通道拥挤的局面的得到缓解,并且还能继续使用成熟的输电网自动化技术。
  1.3自动化终端系统
  在此系统中,10kV配电网自动化终端系统的主要职责在于监控辖区内所有的相关设备,包括开闭所、配电变压器以及环网柜等,当然,系统实施过程中,对于FTU或者TTU等的三遥功能要凸显,还需要拥有识别故障以及调控功能,进而配合10kV配电网系统中的主站以及子站,优化运行,最后顺利地完成电网运行下所需要的工况检测以及网络重构,在必要的情况下还可以做到配网故障时的故障隔离和非故障区域的恢复供电。
  2 配电网系统综合自动化技术的应用
  我们可以根据10kV配电网系统综合自动化技术的功能、自动化系统的模式以及其实施的模式来分析其应用,主要体现为:
  2.1功能设计
  在配电网自动化系统当中,对其的功能设计是关乎能否实现配电网自动化预期目标的关键步骤。通常情况下,系统的应用应包含以下相关功能:
  其一,需要对事物进行数据的采集,10kV配电网自动化的系统需要具备数据采集功能。而这个功能的主要用处就是实时监测相关的电路,包括电压、电流、电能等等数据的记录。
  其二,就是故障处理。在10kV配电网系统中加入故障处理功能,可以在系统监测区域内出现故障时,自动的定位故障区域,并开启隔离功能,为及时恢复供电和优化配电网提供保障。
  其三,多功电能表管理的功能,以往电能表的度数受限于系统的不完善,一般都需要电工亲自去现场抄表,再做统计以及后期电负荷预测,整个工作量大、流程繁杂,而利用10kV配电网系统之后,则能够通过远程的操作,在终端完成这些工作。
  最后一点就是拥有同GPRS相似功能的地图即时绘制以及通信功能。
  2.2模式
  整个配电网系统当中,其所构成的部分包括:①信息系统,②故障指示系统,③基于主站的配电自动化系统,④配电综合自动化系统等。而这里的③、④都是利用通讯设备,安装数据采集终端,远程控制的方式,对象进行实时监视,③是安装主站计算机系统,④是利用相同的平台和数据库,监视变电站和配电馈线开关的运行情况。
  2.3实施
  配电网的实施过程在一定条件下可以算是一种环网供电模式。整个配电网自动化实施的方案模式当中,它包含自动重合器、馈线自动化、自动重合分段器以及变电站主断路器与馈线断路器配合等模式。在配电网系统的运行环境下,会由自动重合器模式将两电源连接的环网分成有限段数,每段线路由相邻的两侧重合器作保护,当出现故障时,就可以由上一级重合器开断故障,尽可能避免由变电站断路器进行分合馈线。随之,将分为就地控制模式、计算机集中监控模式和就地与远力监控混合模式的自动化模式开启,能及时、准确地切除故障,恢复非故障段供电,还可以实现网络优化调整和非正常力下的集中控制。并且利用自动重合分段器模式,则是通过自动重合分段器来对关合故障的时间来判断事故,在变电站内断路器跳开后延时断开,确保再次送电成功变电站主断路器与馈线断路器配合模式,则是对配电网的结构进行优化,将变电站的保护开关和馈线开关相配合,进而形成环网供电力案。
  3 配电网自动化技术存在的问题及改进对策
  3.1 存在的问题   ① 控制端以及主站亟需改善
  当前,10kV供电网的运用越来越广泛,但是在其发展的过程中,受设备、技术以及设计中不足的影响,配电网自动化系统在运行时,很难真正的发挥其应有的作用,也就限制了其发展的速度。这些问题的来源在于选择设备时没有将其长远效应考虑在内,过于相信新兴产品以及盲目追求现代化,随后出现设备新旧不匹配、基础建设不稳固、系统结构松散、主站通信受限等问题,也就造成电力系统的控制端问题频发,就连与主站之间收发的信息也出现问题。因此,及时改善控制端以及主站方面的问题尤为必要。
  ② 各平台之间缺乏沟通
  配电网自动化系统的发展在我国还处于初期,系统中的各个平台并未发展完善,像系统的配电网自动化、可靠性或者故障抢修等功能也处在进一步的研发阶段,而面临的较为明显的问题则是信息孤岛现象。受这一问题的影响,各个平台的沟通不足,资源利用率不足,直接就造成成本加大,并且自动化设备数据平台和设备分类及设备台账平台之间的不协调,也使得系统规范性模糊,设计方向不明,从而限制了配电网自动化系统发展的进程。
  3.2 改进对策
  ①按实际情况进行规划
  需要对我国当前的国情以及相关电网的情况进行实时掌握,分析如今的配电网自动化系统的所需,设定的技术方案要求详细具体,考虑问题要求长远而整体。
  ②应用高新技术
  随着科技的发展,系统所需配套用的技术水平也在逐步上升,在配电网自动化系统中,技术的应用将是其核心,而在此类系统当中又要以计算机技术为最。需要利用计算机监测和控制电网,强化信息一体化的控制,降低通信误码率,进而使得网络的安全性以及可靠性得到提高,最后确保配电网自动化系统能够运行顺利。
  ③按章操作
  在以往的存在的问题当中,有些操作配电网自动化系统时,并没有充足的岗位操作经验,就连一些安全技术措施也知之甚少。因此,要求操作员严格执行制定的相关操作章程,并对操作进行岗前培训十分必要。
  ④发展创新
  创新,永远是技术发展的最大动力。当前的配电网自动化系统如果要发展,没有创新之处,其终将难以适应于日益发展的时代。所以,在应用配电网自动化系统时还需要以科技技术为支撑,进一步展开研究,努力创新,从而研发出自己的软件,并进行系统化管理。
  4 结语
  当前国内的社会形势,我国的电网建设还很有很大的成长空间,很多方面还需要亟待解决。因此,相关人员或单位应当结合10kV配电网系统综合自动化技术,并提升与之相应的自动化技术的科学地位,大力培育电力系统技术应用型人才,从国家性的高度去展望电力事业,让配电网自动化技术在实际中发挥更多的效用,以便于能够更多为人们生活提供便利,为国家经济发展提供一定程度的保障。
  参考文献:
  [1]范铁成. 东辽县配电网馈线自动化实施方案设计[D].河北大学,2014.
  [2]王勇. 刍议电力系统中电力自动化技术的应用[J]. 科技与创新,2014,10:9-10.
  [3]钟向农. 10kV配电网设计中的节能措施探讨[J]. 通讯世界,2014,13:70-71.
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