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摘 要:介绍了农村配电网络自动化系统的结构的基础上,总结了其主要功能和实现方法。根据一般要求建设的农村配电网络自动化系统,提出了具体的改造措施和方法,实现智能配电自动化提供技术参考。
关键词:智能电网;配电自动化;主站系统;自动化终端
在农村,当前电网发展的趋势就是进行智能电网的积极建设,但是因为农村智能电网配电自动化的程度还相对比较低,同时成熟程度也有待于进一步提升,这就常常会出现较长时间的户用停机问题,配电网中传输损失大,为此,农村发展的关键就是建设智能电网,从而能够使得农村的电力质量有足够的保证,促进农村的快速发展。
1 配电自动化系统构架
1.1 主站系统
农村配电网络规模不大,但信息相对集中,所以从系统维护、扩张等等方面考虑,需要设计两层框架:主层(控制中心)和终端。在调度中心安装配电自动化主站系统,该系统可以进行数据采集处理、隔离故障和恢复供电。这种层次结构更实惠,有强大的灵活性,并有效地遵循总体规划的原则,一步一步实现。
1.2 通信系统
从主站通信、子站通信层、终端通信层三级框架,安装在变电站通信子站,农电所安装配电站,利用B/S模式,虽然不是变电站开关设备的远程控制,也可以远程控制电源开关转换站。
1.3 控制中心主站层
调度中心安装配电自动化主站,系统实时信息访问支持不能离开电力通信网络和配电终端,主站系统全面监控分销网络,分析其运行状态,确保不同的终端配电网络操作、负载分布、故障隔离有序进行,促进健康运行的配电网络系统。配送中心能够和主要地区调度自动化系统,使配电网系统转发的信息。
1.4 配电终端层
变量监控终端、开闭所、配电监控是配电终端的几种类型。但还包括在不同的配电变电站、开关站设备,它的功能是对数据采集、控制,尽快检测处理错误信息。
1.5 配电网监控终端
“三个远程”功能是配电网络监控终端必须有的,如果远程命令接受提供正常的沟通,可以通过通信系统自动判别、处理、保存线路故障。
2 农村智能电网配电自动化建设的总体要求
农村智能配电自动化系统的建设应遵循的基本原则和一般要求是:
(1)符合要求的村屯规划和区域电网建设规划。
(2)规划设计和建设标准要高、要严格。应该充分考虑当前实际情况,也要关注未来前景,合理使用现有电网资源,科学制定合理规划和改革方案。
(3)建设和改造措施要科学合理、有序的安排,短期、中期和长期目标协调推进,保证功能实现的基础上,适当平衡成本,使每个链接可以充分满足未来负荷增长的需要,满足长期发展的要求。
(4)在农村智能电网建设的过程中,以及务实,也要考虑长远来看,实现智能化,自动化的基础和前提提供安全可靠的电力供应,完全满足用户的需求。
(5)规划设计先进、前瞻性和可行性。
3 农村配电自动化系统的主要功能
3.1 SCADA
通过SCADA系统可以实现农村配电网的调度和监控,结合农村的实际情况适当的扩展系统功能,可以实现数据采集、数据处理、系统管理、系统安全、数据库管理、远程控制和远程可调功能。
3.2 线路故障处理
农村配电网络线路故障处理主要有以下几个方面:瞬时和永久故障分析判断,短路,开路等;参考配电终端故障信息自动快速定位故障区段,并显示在接线图上;支持拓扑分析;配电网故障不同的路线和更全面的处理;根据配电线路确定重要性优先级别,共同处理多个故障;由故障定位结构隔离方法;自动无过失部分恢复供电,以确保其他线路负荷问题发生在这个过程中;参考历史数据库信息科学分析故障。
3.3 配电自动化系统与其他系统数据交互
农村配电自动化系统的实时数据平台,测量生产管理系统、配电自动化系统、调度自动化系统的数据交互。来实现数据交互,必须有一个标准数据接口服务,SOA软件系统与IEC61968和61970独联体服务标准,导入和导出不同的系统模型符合XML/SVG方式,提供标准的SVG图形服务,支持E模型描述语言。
4 农村智能电网配电自动化建设的方法
4.1 提高系统供电安全性
双电源环网供电。初配电自动化建设要对相邻两条线连接好,环网是由两个电源同时供电,就是是“手牵手供电模式”。实现自动重合闸分段器应用。安装变电站出线时,使用自动重合闸开关保护,自动功率分布的多组上,安装开关和电压检测设备。
4.2 优化网络结构
(1)数据远程传输系统建设:数据远程传输系统安装在输电线路电压监测设备,并使用GSM无线公共网络短消息服务系统进行数据传输。使用微机实时监控不同的支线电压。如果给料机很难改善,可以根据实际情况,适当增加配變布点数量或安装的低压无功功率自动补偿,如果有必要,可以在高压线安装无功功率自动补偿装置。
(2)加载控制系统:系统基于GPRS和GSM移动通信网络构建交流平台,进行远程管理,一方面可以提高服务的效率,另一方面可以安全有序的电力自动抄表、负荷监测、电能质量监测可以实现远程操作。实的电力供应给用户进行全面测试,有效地避免盗电的现象。为加强农村智能电网配电自动化系统的管理水平,提高系统自动化起着重要的作用。
(3)设置安装监测终端:基于监控终端控制的数据采集平台,有效的实时操作,根据实际合理有效控制变压器三相平衡和无功补偿,根据数据和信息来优化配电网运营管理。在发生异常或故障及时发出警报,并妥善处理故障点,及时恢复供电断层带,以确保农村电网的正常供电。
4.3 做好微机自动管理
在农村建设智能配电自动化中,应该是科学与监控系统集成、电压的负控制系统、营销系统、监控系统,进一步建设配电网络管理系统,这样的配置无功功率,电压自动优化调整,让网格系统是运行安全、经济和可靠性的操作。在自动统计线损情况下,与SCADA密切合作,连接企业信息网,使智能电网配电自动化将会改善。 4.4 建设终端系统自动化
为了能够实时的监控农村电网的分配系统以及电力供应的相关设备,就需要升级配电自动化终端系统。从而在故障识别测试以及远程控制等众多方面得以实现的条件下,实时监控整个系统的分布运行当中的子站以及主站系统,这样就能够保证电力网得以稳定以及高效的运行。在终端系统,将变电站自动化终端关闭或者是打开,然后采用光纤以太网连接技术将其同服务器进行连接,并且来采集相关的数据。但以满足需求的多样性系统运行,也可以根据相关修改系统配置。
5 典型应用
2013年5月起,某小城镇典型供电模式建设项目全线推进,项目建设进一步完善了该镇电网结构,敷设改造10kV线路86.7km,低压线路171.9km,改造接户线7800户/132.5km。对柘塘东线、富滨线等10kV线路进行合理分段,将老旧开关更换为智能开关。选取26个配电试点台区,更换新型智能配电箱。在中压和低压分别采用了光纤专网通信技术和GPRS通信技术,实现台区运行实时监控。新开发的配电自动化系统,实现了智能开关和配电箱实时通信,能够及时获取设备运行状态及故障信息。
经过改造,区域电网结构更加科学,供电半径缩短至400m以内,居民户均容量达到3.8kVA/户,供电可靠率达到了99.985%,同比增长0.02个百分点,户均停电时间由2012年的16小时缩短到4.6小时。先后完成了全镇12073户用电客户的智能电表更换,为农村百姓用电信息数据采集夯实了基础。实现了设备管理由“定期体检”到“实时监测”转换,供电企业与客户灵活多样的信息交互、交费双向互动功能,有效杜绝估抄、漏抄、乱抄等异常数据的产生,让老百姓用电更明白、更放心。
6 结束语
农村配电自动化系统的智能建筑过程中,涉及很多方面的内容和影响因素,因此在设计和施工的过程中,应当根据农村的实际情况,不断改进和完善电网系统。本文主要从智能电网系统建设原则、框架、和配电自动化建设几个方面就如何加强制度建设和管理自动化,提出一些合理的建议,希望在中国农村电力工业的发展中做出一些贡献。
参考文獻
[1]赵爱丽,曲鸿春.基于智能电网的配电自动化建设探讨[J].低碳世界,2016,(32):31.
[2]密威,李玮.基于智能电网的配电自动化建设探讨[J].工程技术:全文版,2016,(11):225.
[3]赵江河,陈新,林涛,等.基于智能电网的配电自动化建设[J].电力系统自动化,2012,36(18):33-36.
(作者单位:国网湖南省电力公司洪江市供电分公司)
关键词:智能电网;配电自动化;主站系统;自动化终端
在农村,当前电网发展的趋势就是进行智能电网的积极建设,但是因为农村智能电网配电自动化的程度还相对比较低,同时成熟程度也有待于进一步提升,这就常常会出现较长时间的户用停机问题,配电网中传输损失大,为此,农村发展的关键就是建设智能电网,从而能够使得农村的电力质量有足够的保证,促进农村的快速发展。
1 配电自动化系统构架
1.1 主站系统
农村配电网络规模不大,但信息相对集中,所以从系统维护、扩张等等方面考虑,需要设计两层框架:主层(控制中心)和终端。在调度中心安装配电自动化主站系统,该系统可以进行数据采集处理、隔离故障和恢复供电。这种层次结构更实惠,有强大的灵活性,并有效地遵循总体规划的原则,一步一步实现。
1.2 通信系统
从主站通信、子站通信层、终端通信层三级框架,安装在变电站通信子站,农电所安装配电站,利用B/S模式,虽然不是变电站开关设备的远程控制,也可以远程控制电源开关转换站。
1.3 控制中心主站层
调度中心安装配电自动化主站,系统实时信息访问支持不能离开电力通信网络和配电终端,主站系统全面监控分销网络,分析其运行状态,确保不同的终端配电网络操作、负载分布、故障隔离有序进行,促进健康运行的配电网络系统。配送中心能够和主要地区调度自动化系统,使配电网系统转发的信息。
1.4 配电终端层
变量监控终端、开闭所、配电监控是配电终端的几种类型。但还包括在不同的配电变电站、开关站设备,它的功能是对数据采集、控制,尽快检测处理错误信息。
1.5 配电网监控终端
“三个远程”功能是配电网络监控终端必须有的,如果远程命令接受提供正常的沟通,可以通过通信系统自动判别、处理、保存线路故障。
2 农村智能电网配电自动化建设的总体要求
农村智能配电自动化系统的建设应遵循的基本原则和一般要求是:
(1)符合要求的村屯规划和区域电网建设规划。
(2)规划设计和建设标准要高、要严格。应该充分考虑当前实际情况,也要关注未来前景,合理使用现有电网资源,科学制定合理规划和改革方案。
(3)建设和改造措施要科学合理、有序的安排,短期、中期和长期目标协调推进,保证功能实现的基础上,适当平衡成本,使每个链接可以充分满足未来负荷增长的需要,满足长期发展的要求。
(4)在农村智能电网建设的过程中,以及务实,也要考虑长远来看,实现智能化,自动化的基础和前提提供安全可靠的电力供应,完全满足用户的需求。
(5)规划设计先进、前瞻性和可行性。
3 农村配电自动化系统的主要功能
3.1 SCADA
通过SCADA系统可以实现农村配电网的调度和监控,结合农村的实际情况适当的扩展系统功能,可以实现数据采集、数据处理、系统管理、系统安全、数据库管理、远程控制和远程可调功能。
3.2 线路故障处理
农村配电网络线路故障处理主要有以下几个方面:瞬时和永久故障分析判断,短路,开路等;参考配电终端故障信息自动快速定位故障区段,并显示在接线图上;支持拓扑分析;配电网故障不同的路线和更全面的处理;根据配电线路确定重要性优先级别,共同处理多个故障;由故障定位结构隔离方法;自动无过失部分恢复供电,以确保其他线路负荷问题发生在这个过程中;参考历史数据库信息科学分析故障。
3.3 配电自动化系统与其他系统数据交互
农村配电自动化系统的实时数据平台,测量生产管理系统、配电自动化系统、调度自动化系统的数据交互。来实现数据交互,必须有一个标准数据接口服务,SOA软件系统与IEC61968和61970独联体服务标准,导入和导出不同的系统模型符合XML/SVG方式,提供标准的SVG图形服务,支持E模型描述语言。
4 农村智能电网配电自动化建设的方法
4.1 提高系统供电安全性
双电源环网供电。初配电自动化建设要对相邻两条线连接好,环网是由两个电源同时供电,就是是“手牵手供电模式”。实现自动重合闸分段器应用。安装变电站出线时,使用自动重合闸开关保护,自动功率分布的多组上,安装开关和电压检测设备。
4.2 优化网络结构
(1)数据远程传输系统建设:数据远程传输系统安装在输电线路电压监测设备,并使用GSM无线公共网络短消息服务系统进行数据传输。使用微机实时监控不同的支线电压。如果给料机很难改善,可以根据实际情况,适当增加配變布点数量或安装的低压无功功率自动补偿,如果有必要,可以在高压线安装无功功率自动补偿装置。
(2)加载控制系统:系统基于GPRS和GSM移动通信网络构建交流平台,进行远程管理,一方面可以提高服务的效率,另一方面可以安全有序的电力自动抄表、负荷监测、电能质量监测可以实现远程操作。实的电力供应给用户进行全面测试,有效地避免盗电的现象。为加强农村智能电网配电自动化系统的管理水平,提高系统自动化起着重要的作用。
(3)设置安装监测终端:基于监控终端控制的数据采集平台,有效的实时操作,根据实际合理有效控制变压器三相平衡和无功补偿,根据数据和信息来优化配电网运营管理。在发生异常或故障及时发出警报,并妥善处理故障点,及时恢复供电断层带,以确保农村电网的正常供电。
4.3 做好微机自动管理
在农村建设智能配电自动化中,应该是科学与监控系统集成、电压的负控制系统、营销系统、监控系统,进一步建设配电网络管理系统,这样的配置无功功率,电压自动优化调整,让网格系统是运行安全、经济和可靠性的操作。在自动统计线损情况下,与SCADA密切合作,连接企业信息网,使智能电网配电自动化将会改善。 4.4 建设终端系统自动化
为了能够实时的监控农村电网的分配系统以及电力供应的相关设备,就需要升级配电自动化终端系统。从而在故障识别测试以及远程控制等众多方面得以实现的条件下,实时监控整个系统的分布运行当中的子站以及主站系统,这样就能够保证电力网得以稳定以及高效的运行。在终端系统,将变电站自动化终端关闭或者是打开,然后采用光纤以太网连接技术将其同服务器进行连接,并且来采集相关的数据。但以满足需求的多样性系统运行,也可以根据相关修改系统配置。
5 典型应用
2013年5月起,某小城镇典型供电模式建设项目全线推进,项目建设进一步完善了该镇电网结构,敷设改造10kV线路86.7km,低压线路171.9km,改造接户线7800户/132.5km。对柘塘东线、富滨线等10kV线路进行合理分段,将老旧开关更换为智能开关。选取26个配电试点台区,更换新型智能配电箱。在中压和低压分别采用了光纤专网通信技术和GPRS通信技术,实现台区运行实时监控。新开发的配电自动化系统,实现了智能开关和配电箱实时通信,能够及时获取设备运行状态及故障信息。
经过改造,区域电网结构更加科学,供电半径缩短至400m以内,居民户均容量达到3.8kVA/户,供电可靠率达到了99.985%,同比增长0.02个百分点,户均停电时间由2012年的16小时缩短到4.6小时。先后完成了全镇12073户用电客户的智能电表更换,为农村百姓用电信息数据采集夯实了基础。实现了设备管理由“定期体检”到“实时监测”转换,供电企业与客户灵活多样的信息交互、交费双向互动功能,有效杜绝估抄、漏抄、乱抄等异常数据的产生,让老百姓用电更明白、更放心。
6 结束语
农村配电自动化系统的智能建筑过程中,涉及很多方面的内容和影响因素,因此在设计和施工的过程中,应当根据农村的实际情况,不断改进和完善电网系统。本文主要从智能电网系统建设原则、框架、和配电自动化建设几个方面就如何加强制度建设和管理自动化,提出一些合理的建议,希望在中国农村电力工业的发展中做出一些贡献。
参考文獻
[1]赵爱丽,曲鸿春.基于智能电网的配电自动化建设探讨[J].低碳世界,2016,(32):31.
[2]密威,李玮.基于智能电网的配电自动化建设探讨[J].工程技术:全文版,2016,(11):225.
[3]赵江河,陈新,林涛,等.基于智能电网的配电自动化建设[J].电力系统自动化,2012,36(18):33-36.
(作者单位:国网湖南省电力公司洪江市供电分公司)