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摘要:随着社会的进步,信息技术的发展正在逐渐渗透到各行各业当中,自动化技术已经是我们现在必不可少的一项技术,它对于提高管理效率和提高企业生产率等发挥了重要效应。但是配网自动化建设与运行管理还存在一些技术和管理方面的问题,现在我们根据现有的资料,结合配电系统自动化建设及运行管理中存在的问题进行分析和探讨,并提出一些如何改进的观点和看法。
关键词:配电网自动化 运行管理 管理效率 研究策略
一、引言
现在我国县级以下城市用电量约占全国用电量的40%,配电网络的供电可靠率远低于98%,电压合格率仅有90%。县级以下城市配电网络结构以辐射供电为主,环网供电开环运行的环路较少,1OkV 馈线较长,通常超过1Okm;馈线以架空线为主,分支线较多;用电负荷较为分散、负荷密度比较小,负荷受季节影响较大等,这些问题提醒我们电力市场的变革刻不容缓。这场变革要求我们必须采取新的策略和技术,转变经营理念。配电网自动化的发展满足城网改造的需求,符合电力企业的现代化发展需求,随着配网自动化的发展,已经成为配网领域的一项重要管理技术。很多国内外的供电部门都开始推广配网自动化技术,以提高供电的可靠性和质量,提高供电管理效率。但是由于一些技术、管理等方面的原因,我们的配网自动花建设与运行管理还存在许多的问题,没有达到应有的效果。
二、配网自动化建设与运行管理存在的问题
2.1、国内配网自动化的发展现状
配电自动化是利用现代计算机及通信技术,将配电网的实时运行、电网结构、设备、用户以及地理图形等信息进行集成,构成完整的自动化系统,实现配电网进行监控及管理的自动化、信息化。由于我国配电网的建设长期以来一直未被重视,使得我国的配网自动化进程远落后于西方发达国家,严重影响了人民的生活质量并一定程度上制约了国家经济的发展。现阶段我国的电网自动化才刚刚起步,所以我们必须格外注重当前配电网络的建设,保障配电网综合实施改造的质量和进程,以优质的电网和电网结构为根本目标,做好统筹规划。
2.2、开展配网自动化的意义
随着我国各地用电量的大幅攀升和配电线路的的增加,配网调度的工作量明显增加。其次,手工填写不仅占据了大量的工作时间,而且纸质资料不易保存,同时相关数据也不方便查阅。对此,部分电力企业开始了网配自动化的探索,这种探索和创新在一定程度上简化了企业的运行和工作流程,在节约成本的同时也充分地利用了人力资源,提高了配网调度中心的工作效能。
配网自动化技术的发展对于我国有着重要的意义。配网自动化技术能够提高电网供电的可靠性、提高电能的质量、提高城乡电网整体供电能力。同时,配网自动化也为供电企业改善服务质量、提高管理水平提供保证。因此,这种新技术必然能引领电力行业向着一个高可靠性、低经营成本的方向发展,并能在一定程度上推动我国的经济发展。
2.3、配网自动化及运行管理中存在的问题
国内各地区的配网自动化建设取得了一定的进步,但是由于技术等方面的限制,配网自动化也存在着诸多问题,如下:第一,城市建设非常迅速, 负荷增长率高, 但电力配套建设不及时,瓶颈效应比较突出, 电能输不出去, 往往因此而引起停电事故。第二,配网自动化当中的一些技术问题没有解决。配网自动化对设备及系统的可靠性、通讯方式及网络平台、控制电源和操作电源的提取等技术具有很高的要求,而我国配网自动化才刚刚起步,专业的配网自动化开发商很少,导致了很多灵活度不够、通信的可信度不强等技术问题。第三,片面追求功能完美,忽视系统核心功能和系统应用价值的实现。自动化系统过于理想化而忽视了配网管理的现实需要。在功能上过分追求故障处理和恢复,导致系统不具备实用性,没有使用户真正的受益。第四,电网结构复杂, 环网联络接点较多。城市电网改造涉及面广, 要求較高, 停电难度大。
三、配网自动化建设与运行管理的有效策略
企业要提高配网自动化及运行管理的水平,必须先解决当前配网自动化建设及运行管理中存在的问题。在此基础上做好方案设计及管理人员的配备工作。主要如下:
1、分析地区配电网的实际应用情况, 找出本地区配电网存在的技术方案问题, 采取有效的方案解决这些问题。网络平台实际上是整个系统的操控平台,供电企业要建立专门的配网自动化管理中心,在此管理中心负责整个系统的建设及系统维护的功能;
(1)、用固态断路器控制双电源馈线向重要用户供电时,固态断路器可在1/4Hz内完成备用馈电线切换,向用户提供不问断电源;启用动态电压恢复器,动态电压恢复器有一个变压器、一个换流器和一个储能装置,变压器串接在母线上向敏感负荷供电。补偿是双向的,既能升高已下跌的电压,也能降低过高的电压,其响应时间只需几个毫秒。当电源侧电压质量明显不符合敏感负荷要求时,DVR通过串接的注入变压器向馈线注入可控幅值、相角和频率(谐波)的电压,来校正负荷侧电压波形的畸变,包括由于邻近线路发生故障或负荷时而引起的电压波动。
(2)、对于网架的结构,集中式自动化的三遥点设置很重要 ,具有三遥点的线路都要达到单联络以上的要求,而且必须是有转供能力的单联络。 图1为联络点在 2条线路尾端的单联络线路,在线径相同的情况下,只要 2条线路的负载率之和不超过 100%,都可以互相转带负荷,此时联络开关选择为三遥点是可以起到作用的。
(3)、防雷接地的设计分析。电气设备必须在防雷的基础上进行设计和建立,应该应用针带组合接闪器、2 5mmx4 n l n 镀锌扁钢避雷带进行接地配置。在屋顶组成与楼宇金属部件和钢筋柱头及外墙所有金属部件进行电气连接的网格,利用楼体钢筋作为引线连接于防雷系统。使防雷体系具有多层屏蔽的功能。
(4)、电流互感器配置。FTU不仅要检测正常工作电流,同时要检测故障电流。电流信号由同一组互感器提供。因此,对电流互感器配置有以下要求:(1)每个开关配三只电流互感器,用来计算零序电流。(2)电流互感器饱和度建议为三倍额定电流,以满足同时检测正常电流和故障电流精度的要求。(3)电流互感器的精度为0.5S级以上。 2、强化配网自动化规则,实现核心功能和应用价值。配网自动化建设的复杂性和系统性要求我们必须突出配网运行的可靠性保障。例如,对于远程定位系统,我们应该选择应用广泛的 GPS 卫星定位系统,对于计算机设备,要尽量选择质量比较可靠的产品。在通信方式上,所选择的通信工具必须经过实际检验,确保通信的可靠性,可以通过远程监控系统保证通信质量等等。根据自动化建设的目的和需求,再让用户受益的基础上实现自动化管理的各个目标。
3、加强配网自动化系统设备运行维护。为了保证系统正常运行需要对系统进行定期或不定期维护。例如,终端设备运行维护、通讯光线运行维护等。
4、做好配电网络规划及自动化规划。结合本地区的结构、负载及配电网规划情况,进行配网自动化规划。并且要做好改革电费系统,对增容到25kW使用电炉的食品工业用户和至少6kW需量的家庭用户中试行两时段分时电价。对需量大于3 000kW,且应电力公司的请求可至少减少负荷1 000kW的用户,实行可停电供电电价。
5、在选择供应商时,我们应选择那些具有良好的电力系统背景,对电力系统了解较深的专业公司。而且在选择产品时,我们应该选择价格合理、质量可靠的,通过ISO 9000系列质量保证体系认证的、符合相关产业标准的、并经国家认可的检测机构检测合格的产品。
6、培养一批高水平的配网自动化运行管理及维护技术人员。在自动化建设中,除了对技术、系统等要求较高,对运行管理及维护也有很高的要求,他们必须要掌握自动化系统的各项功能及熟练地进行操作,还要有一定的维护能力,为此,我们应该选出一部分优秀的人员给他们进行配网自动化系统运行管理及维护的培训,让他们掌握自动化系统的要求,解决实际问题,保证系统能够可靠运行。
四、结束语
随着全球电力工业的市场化改革,开发出技术先进、功能实用的配网自动化技术是必然趋势。配电网是當前电网建设的热点,很多城市都是把电网改造建设及自动化的实施当做一个重点。配网自动化在提高供电的可靠性和质量、提高供电管理效率等方面具有明显的优势,我们必须解决配网自动化建设与运行管理中所存在的问题,做好自动化建设的长期规划,不断提高配网管理水平。相信配电网自动化的实施在各方面的共同努力下,一定会取得较好的成效,得到更大的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]庄红山,探讨电压型配电自动化系统的运行[J].新疆电力,2006, (1).
[2]乐乐,颜文俊,.基于配电网络自动化的网络拓扑建模分析[J].机电工程,2008,(8).
[3]吴少锋,.浅谈配电自动化新技术的发展趋势[J].广东科技,2008, (14).
[4]唐学军,论配网自动化建设与运行管理问题 [J] -大科技2013(33)
[5]赵兴华,配网自动化建设与运行管理问题建议 [J] -河南科技2013(4)
[6]李毅,10kV配网运行事故原因及预防措施 [J] -技术与市场2013(10)
关键词:配电网自动化 运行管理 管理效率 研究策略
一、引言
现在我国县级以下城市用电量约占全国用电量的40%,配电网络的供电可靠率远低于98%,电压合格率仅有90%。县级以下城市配电网络结构以辐射供电为主,环网供电开环运行的环路较少,1OkV 馈线较长,通常超过1Okm;馈线以架空线为主,分支线较多;用电负荷较为分散、负荷密度比较小,负荷受季节影响较大等,这些问题提醒我们电力市场的变革刻不容缓。这场变革要求我们必须采取新的策略和技术,转变经营理念。配电网自动化的发展满足城网改造的需求,符合电力企业的现代化发展需求,随着配网自动化的发展,已经成为配网领域的一项重要管理技术。很多国内外的供电部门都开始推广配网自动化技术,以提高供电的可靠性和质量,提高供电管理效率。但是由于一些技术、管理等方面的原因,我们的配网自动花建设与运行管理还存在许多的问题,没有达到应有的效果。
二、配网自动化建设与运行管理存在的问题
2.1、国内配网自动化的发展现状
配电自动化是利用现代计算机及通信技术,将配电网的实时运行、电网结构、设备、用户以及地理图形等信息进行集成,构成完整的自动化系统,实现配电网进行监控及管理的自动化、信息化。由于我国配电网的建设长期以来一直未被重视,使得我国的配网自动化进程远落后于西方发达国家,严重影响了人民的生活质量并一定程度上制约了国家经济的发展。现阶段我国的电网自动化才刚刚起步,所以我们必须格外注重当前配电网络的建设,保障配电网综合实施改造的质量和进程,以优质的电网和电网结构为根本目标,做好统筹规划。
2.2、开展配网自动化的意义
随着我国各地用电量的大幅攀升和配电线路的的增加,配网调度的工作量明显增加。其次,手工填写不仅占据了大量的工作时间,而且纸质资料不易保存,同时相关数据也不方便查阅。对此,部分电力企业开始了网配自动化的探索,这种探索和创新在一定程度上简化了企业的运行和工作流程,在节约成本的同时也充分地利用了人力资源,提高了配网调度中心的工作效能。
配网自动化技术的发展对于我国有着重要的意义。配网自动化技术能够提高电网供电的可靠性、提高电能的质量、提高城乡电网整体供电能力。同时,配网自动化也为供电企业改善服务质量、提高管理水平提供保证。因此,这种新技术必然能引领电力行业向着一个高可靠性、低经营成本的方向发展,并能在一定程度上推动我国的经济发展。
2.3、配网自动化及运行管理中存在的问题
国内各地区的配网自动化建设取得了一定的进步,但是由于技术等方面的限制,配网自动化也存在着诸多问题,如下:第一,城市建设非常迅速, 负荷增长率高, 但电力配套建设不及时,瓶颈效应比较突出, 电能输不出去, 往往因此而引起停电事故。第二,配网自动化当中的一些技术问题没有解决。配网自动化对设备及系统的可靠性、通讯方式及网络平台、控制电源和操作电源的提取等技术具有很高的要求,而我国配网自动化才刚刚起步,专业的配网自动化开发商很少,导致了很多灵活度不够、通信的可信度不强等技术问题。第三,片面追求功能完美,忽视系统核心功能和系统应用价值的实现。自动化系统过于理想化而忽视了配网管理的现实需要。在功能上过分追求故障处理和恢复,导致系统不具备实用性,没有使用户真正的受益。第四,电网结构复杂, 环网联络接点较多。城市电网改造涉及面广, 要求較高, 停电难度大。
三、配网自动化建设与运行管理的有效策略
企业要提高配网自动化及运行管理的水平,必须先解决当前配网自动化建设及运行管理中存在的问题。在此基础上做好方案设计及管理人员的配备工作。主要如下:
1、分析地区配电网的实际应用情况, 找出本地区配电网存在的技术方案问题, 采取有效的方案解决这些问题。网络平台实际上是整个系统的操控平台,供电企业要建立专门的配网自动化管理中心,在此管理中心负责整个系统的建设及系统维护的功能;
(1)、用固态断路器控制双电源馈线向重要用户供电时,固态断路器可在1/4Hz内完成备用馈电线切换,向用户提供不问断电源;启用动态电压恢复器,动态电压恢复器有一个变压器、一个换流器和一个储能装置,变压器串接在母线上向敏感负荷供电。补偿是双向的,既能升高已下跌的电压,也能降低过高的电压,其响应时间只需几个毫秒。当电源侧电压质量明显不符合敏感负荷要求时,DVR通过串接的注入变压器向馈线注入可控幅值、相角和频率(谐波)的电压,来校正负荷侧电压波形的畸变,包括由于邻近线路发生故障或负荷时而引起的电压波动。
(2)、对于网架的结构,集中式自动化的三遥点设置很重要 ,具有三遥点的线路都要达到单联络以上的要求,而且必须是有转供能力的单联络。 图1为联络点在 2条线路尾端的单联络线路,在线径相同的情况下,只要 2条线路的负载率之和不超过 100%,都可以互相转带负荷,此时联络开关选择为三遥点是可以起到作用的。
(3)、防雷接地的设计分析。电气设备必须在防雷的基础上进行设计和建立,应该应用针带组合接闪器、2 5mmx4 n l n 镀锌扁钢避雷带进行接地配置。在屋顶组成与楼宇金属部件和钢筋柱头及外墙所有金属部件进行电气连接的网格,利用楼体钢筋作为引线连接于防雷系统。使防雷体系具有多层屏蔽的功能。
(4)、电流互感器配置。FTU不仅要检测正常工作电流,同时要检测故障电流。电流信号由同一组互感器提供。因此,对电流互感器配置有以下要求:(1)每个开关配三只电流互感器,用来计算零序电流。(2)电流互感器饱和度建议为三倍额定电流,以满足同时检测正常电流和故障电流精度的要求。(3)电流互感器的精度为0.5S级以上。 2、强化配网自动化规则,实现核心功能和应用价值。配网自动化建设的复杂性和系统性要求我们必须突出配网运行的可靠性保障。例如,对于远程定位系统,我们应该选择应用广泛的 GPS 卫星定位系统,对于计算机设备,要尽量选择质量比较可靠的产品。在通信方式上,所选择的通信工具必须经过实际检验,确保通信的可靠性,可以通过远程监控系统保证通信质量等等。根据自动化建设的目的和需求,再让用户受益的基础上实现自动化管理的各个目标。
3、加强配网自动化系统设备运行维护。为了保证系统正常运行需要对系统进行定期或不定期维护。例如,终端设备运行维护、通讯光线运行维护等。
4、做好配电网络规划及自动化规划。结合本地区的结构、负载及配电网规划情况,进行配网自动化规划。并且要做好改革电费系统,对增容到25kW使用电炉的食品工业用户和至少6kW需量的家庭用户中试行两时段分时电价。对需量大于3 000kW,且应电力公司的请求可至少减少负荷1 000kW的用户,实行可停电供电电价。
5、在选择供应商时,我们应选择那些具有良好的电力系统背景,对电力系统了解较深的专业公司。而且在选择产品时,我们应该选择价格合理、质量可靠的,通过ISO 9000系列质量保证体系认证的、符合相关产业标准的、并经国家认可的检测机构检测合格的产品。
6、培养一批高水平的配网自动化运行管理及维护技术人员。在自动化建设中,除了对技术、系统等要求较高,对运行管理及维护也有很高的要求,他们必须要掌握自动化系统的各项功能及熟练地进行操作,还要有一定的维护能力,为此,我们应该选出一部分优秀的人员给他们进行配网自动化系统运行管理及维护的培训,让他们掌握自动化系统的要求,解决实际问题,保证系统能够可靠运行。
四、结束语
随着全球电力工业的市场化改革,开发出技术先进、功能实用的配网自动化技术是必然趋势。配电网是當前电网建设的热点,很多城市都是把电网改造建设及自动化的实施当做一个重点。配网自动化在提高供电的可靠性和质量、提高供电管理效率等方面具有明显的优势,我们必须解决配网自动化建设与运行管理中所存在的问题,做好自动化建设的长期规划,不断提高配网管理水平。相信配电网自动化的实施在各方面的共同努力下,一定会取得较好的成效,得到更大的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]庄红山,探讨电压型配电自动化系统的运行[J].新疆电力,2006, (1).
[2]乐乐,颜文俊,.基于配电网络自动化的网络拓扑建模分析[J].机电工程,2008,(8).
[3]吴少锋,.浅谈配电自动化新技术的发展趋势[J].广东科技,2008, (14).
[4]唐学军,论配网自动化建设与运行管理问题 [J] -大科技2013(33)
[5]赵兴华,配网自动化建设与运行管理问题建议 [J] -河南科技2013(4)
[6]李毅,10kV配网运行事故原因及预防措施 [J] -技术与市场2013(10)