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【摘 要】 配网自动化系统是一项系统工程,具有高度的灵活性,它分为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三个子系统。本文现就电力系统配电网自动化的应用进行分析。
【关键词】 电力系统;配电网自动化;应用
引言:
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,对电能质量以及供电可靠性提出了越来越高的要求。配电网建设直接关系到配电线路的安全、可靠、高效运行,因此加快配电网自动化的建设与应用,是提高配电网供电可靠性的一个关键环节。
一、配电网自动化概述
配电网就是电力系统中起分配电能作用的网络。它是电力系统的子系统,是二次降压变电所低压直接或再降压后向用户供电的网络,故又称为供用电系统。电力系统各环节如图1所示。其中,配电网常由电缆线路或架空线路、配电所或柱上T直接接入用户构成。
图1 电力系统各环节示意图
配电自动化是一项集计算机,数据传输,控制现代化设备与管理等诸多技术于一体的综合信息管理系统,其主要作用是增加供电可靠性,提高电能质量,向用户提供可靠,安全,高质量的优质服务同时减小工作人员的劳动强度。在发达国家,配电系统自动化广泛得被应用。然而在我国配电网系统,特别是在城市周边与经济落后的农村地区比较薄弱,供电损耗高、电能质量较差、可靠性比较差、自动化程度低,所以国家在“十二五”规划中加大对配网的建设和发展是非常必要的。当前,配电自动化还没有一个明确的定义,因此通常把配电网自动化方面的管理内容统称为配电管理系统。当前,配电自动化中的管理相互独立却又紧密联系,尤其是相关信息的搜集、传递、存储、利用也是相互影响的,在供电企业中,配电自动化是—个统一的信息管理系统。
二、电力系统配电网自动化应用现状
长期以来,我国电力部门很多都存在重电源与大电网建设,轻用电的现象。对配电网用电质量与供电可靠性重视不足,对配电网的特殊性与重要性缺少充足的认识,使得配电网技术发展缓慢,再加上配电网设备落后,并且存在很多不安全因素等等,这一系列都导致了配网供电可靠性很难满足生活、生产用电的要求。近几年,我国输电网自动化程度有了很大的提高,配电网自动化已成为必然趋势,人们对配电网的重要性有了全面的认识,加快配电网自动化的发展与应用刻不容缓,这对保证配电网的安全可靠供电有着非常重要的作用。对电力系统配电网自动化进行研究有着重要的现实意义。
三、配电网自动化的应用原则
(一)适应性原则
1、适应城乡经济条件的原则。与城市经济相比,我国农村经济较为落后,若完全照搬经济发达国家的配电网自动化模式,显然是不可取的,因此应从我国的实际国情出发,根据当地的实际条件,以满足供电可靠性以及用户要求为目的,为配电网自动化建设提供资金支持。
2、适应配电网发展的原则。随着配电网改造的日益深入,配电网在线路长度以及设备容量方面都得有了较大的增长,这就为配电网自动化适应不断发展的配电网提供了有利条件,同理,发展的配电网离不开配电网自动化的实现。
3、适应定时限保护的原则。定时限保护方式采取时间阶梯与电流阶梯重合,可使上下级保护配合协调、方便。而反时限保护因为设备产品的实际保护特性有差异,致使上下级保护的配合不协调。
(二)逐步完善原则
配电网自动化是一项涉及多方面内容的复杂的系统工程,具有较强的技术性。具备完善的多路电源的配电网点是其最基本的条件。通常來说,可将配电网自动化的发展划分为三个阶段:第一阶段是初级阶段,也就是在线路上设多组自动配电开关,并且建立电压控制系统;第二阶段是在第一阶段的基础上,增加通信和控制设备,通过供电所对各分支线自动配电开关进行控制,对负荷加以调配;第三阶段在配电管理中心与各供电所之间增设通信,将信号送到配电管理中心,通过微机进行控制,对信息进行自动处理,实现配电自动化。
(三)采用电流控制式模式
就重合断路器来看,合分操作较为频繁,对配电设备的可靠性以及使用寿命造成严重影响。此外,由于自动配电开关具有延时性,当并联线路出现故障时,合闸时间将超过故障判断时间,这将对供电的连续性造成较大影响。再者,自动配电开关无计数功能,主要靠一次合闸时间进行判别。而采用电流控制模式,则可避免这些问题,相比电压控制模式,电流控制模式更为简单化。
四、电力系统配电网自动化模式方案
(一) 变电站主断路器与线路断路器配合方案
由变电站出线间隔的保护开关和配电线路开关配合动作,并由多个电源组成的环形供电网络模式。简单地说就是优化配网结构,加强配电网拉手网络,变电站出线间隔保护开关有多次重合功能,由微机控制其重合命令,线路开关有遥控操作和自动操作功能,可以一次完成通信及远动装置,事故信息、监控系统。主站自动化系统判断设备与线路的故障.确认故障大致位置后,发出遥控指令,断开故障段。
(二)自动重合器方案
该方案是将多电源连接的环形配电网络分成几个段,每段线路时时由两侧的重合器保护。一旦出现故障时,先由上一级重合器对故障做出动作,使故障段两端重合器分断,进而对故障进行隔离,线路分岐线由分断器与重合器动作配合来隔离故障点,尽量避免直接通过变电站断路器进行倒闸动作。
(三)馈线自动化模式
1、就地控制模式,即利用分器加重合器配合动作实现。
2、计算机集中监控模式。即设立计算机控制中心,馈线上的每个自动采集终端采集的信息可通过固定的通道传送回调度通信主站。在发生故障的情况下,由主站根据传回的信息进行处理,切除故障点并制定实施送电恢复的方案。
3、就地与远方监控混合模式。利用断路器加上智能型负荷开关的配合,并且各自动化开关拥有远方遥信功能。这种方案的有点是可以及时并准确地切除故障点,恢复没有发生故障的部分送电。
五、加强电力系统配网自动化技术的应用及注意事项
(一)加速配网的建设和改造
首先,应该对现有的配网布局和使用效率进行整体的归纳和分析,提出一个相对合理的配网调整方案;其次,在该方案基础上及时妥善的落实各项建设和改造工程,并在新建设的配网中适当的安装监督和测试系统,与计算机网络联网,便于总体指挥。
(二)建立有效的硬件支持系统
用于市场预测的硬件支持系统:其功能是通过科学的收集数据,从而对数据环比、同比的增长趋势进行分析,较为正确地预测出在一定时期用电地区的电力负荷需求与其变化情况,并且预测出该地区各行业的电量在未来的分布状况。
用电管理修复系统:其功能是将用电管理通过网络信息系统进行监督和修复,自动实行在线监控,对运行过程中出现的各类故障能够及时的进行预警,以便管理人员及时采取整改措施,降低事故引发的经济以及其他各类损失,保证电力企业的安全稳定运行的同时,也能减少电力企业的不必要经费开支。
(三)加强配电网的自我诊断功能的构建
配电网的自动化技术是指在电力输送的过程中,通过利用电子技术、通讯技术、计算机技术对电力输送的待测参数进行输入、处理、检测、显示、记录或调控的设备。为了使电力企业在任何地点、任何时刻都可以准确地了解、记录、检测、修复电力输送过程中发生的问题,同时对其中可能出现的问题进行及时控制、处理,以确保供电过程顺利、高效的完成,运用自动化的配电技术就实现了信息远距离传送与数据处理的问题,使得在无人操作的情况下电力企业也能自动地完成对设备运行情况的监视与故障隔离。
六、结束语
电力系统配电网自动化是一项涉及多方面内容的复杂的系统工程,配电网的自动化实现了配电网的安全、稳定的运行,因此,各地电力部门应从实际出发,循序渐进地加快配电网自动化技术的发展,提高配电网供电可靠性。
参考文献:
[1]麦海波.配电网自动化技术问题的探讨[J].技术与市场,2012(11).
[2]王天苍.配电网自动化技术的应用与发展[J].科技传播,2012(18).
【关键词】 电力系统;配电网自动化;应用
引言:
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,对电能质量以及供电可靠性提出了越来越高的要求。配电网建设直接关系到配电线路的安全、可靠、高效运行,因此加快配电网自动化的建设与应用,是提高配电网供电可靠性的一个关键环节。
一、配电网自动化概述
配电网就是电力系统中起分配电能作用的网络。它是电力系统的子系统,是二次降压变电所低压直接或再降压后向用户供电的网络,故又称为供用电系统。电力系统各环节如图1所示。其中,配电网常由电缆线路或架空线路、配电所或柱上T直接接入用户构成。
图1 电力系统各环节示意图
配电自动化是一项集计算机,数据传输,控制现代化设备与管理等诸多技术于一体的综合信息管理系统,其主要作用是增加供电可靠性,提高电能质量,向用户提供可靠,安全,高质量的优质服务同时减小工作人员的劳动强度。在发达国家,配电系统自动化广泛得被应用。然而在我国配电网系统,特别是在城市周边与经济落后的农村地区比较薄弱,供电损耗高、电能质量较差、可靠性比较差、自动化程度低,所以国家在“十二五”规划中加大对配网的建设和发展是非常必要的。当前,配电自动化还没有一个明确的定义,因此通常把配电网自动化方面的管理内容统称为配电管理系统。当前,配电自动化中的管理相互独立却又紧密联系,尤其是相关信息的搜集、传递、存储、利用也是相互影响的,在供电企业中,配电自动化是—个统一的信息管理系统。
二、电力系统配电网自动化应用现状
长期以来,我国电力部门很多都存在重电源与大电网建设,轻用电的现象。对配电网用电质量与供电可靠性重视不足,对配电网的特殊性与重要性缺少充足的认识,使得配电网技术发展缓慢,再加上配电网设备落后,并且存在很多不安全因素等等,这一系列都导致了配网供电可靠性很难满足生活、生产用电的要求。近几年,我国输电网自动化程度有了很大的提高,配电网自动化已成为必然趋势,人们对配电网的重要性有了全面的认识,加快配电网自动化的发展与应用刻不容缓,这对保证配电网的安全可靠供电有着非常重要的作用。对电力系统配电网自动化进行研究有着重要的现实意义。
三、配电网自动化的应用原则
(一)适应性原则
1、适应城乡经济条件的原则。与城市经济相比,我国农村经济较为落后,若完全照搬经济发达国家的配电网自动化模式,显然是不可取的,因此应从我国的实际国情出发,根据当地的实际条件,以满足供电可靠性以及用户要求为目的,为配电网自动化建设提供资金支持。
2、适应配电网发展的原则。随着配电网改造的日益深入,配电网在线路长度以及设备容量方面都得有了较大的增长,这就为配电网自动化适应不断发展的配电网提供了有利条件,同理,发展的配电网离不开配电网自动化的实现。
3、适应定时限保护的原则。定时限保护方式采取时间阶梯与电流阶梯重合,可使上下级保护配合协调、方便。而反时限保护因为设备产品的实际保护特性有差异,致使上下级保护的配合不协调。
(二)逐步完善原则
配电网自动化是一项涉及多方面内容的复杂的系统工程,具有较强的技术性。具备完善的多路电源的配电网点是其最基本的条件。通常來说,可将配电网自动化的发展划分为三个阶段:第一阶段是初级阶段,也就是在线路上设多组自动配电开关,并且建立电压控制系统;第二阶段是在第一阶段的基础上,增加通信和控制设备,通过供电所对各分支线自动配电开关进行控制,对负荷加以调配;第三阶段在配电管理中心与各供电所之间增设通信,将信号送到配电管理中心,通过微机进行控制,对信息进行自动处理,实现配电自动化。
(三)采用电流控制式模式
就重合断路器来看,合分操作较为频繁,对配电设备的可靠性以及使用寿命造成严重影响。此外,由于自动配电开关具有延时性,当并联线路出现故障时,合闸时间将超过故障判断时间,这将对供电的连续性造成较大影响。再者,自动配电开关无计数功能,主要靠一次合闸时间进行判别。而采用电流控制模式,则可避免这些问题,相比电压控制模式,电流控制模式更为简单化。
四、电力系统配电网自动化模式方案
(一) 变电站主断路器与线路断路器配合方案
由变电站出线间隔的保护开关和配电线路开关配合动作,并由多个电源组成的环形供电网络模式。简单地说就是优化配网结构,加强配电网拉手网络,变电站出线间隔保护开关有多次重合功能,由微机控制其重合命令,线路开关有遥控操作和自动操作功能,可以一次完成通信及远动装置,事故信息、监控系统。主站自动化系统判断设备与线路的故障.确认故障大致位置后,发出遥控指令,断开故障段。
(二)自动重合器方案
该方案是将多电源连接的环形配电网络分成几个段,每段线路时时由两侧的重合器保护。一旦出现故障时,先由上一级重合器对故障做出动作,使故障段两端重合器分断,进而对故障进行隔离,线路分岐线由分断器与重合器动作配合来隔离故障点,尽量避免直接通过变电站断路器进行倒闸动作。
(三)馈线自动化模式
1、就地控制模式,即利用分器加重合器配合动作实现。
2、计算机集中监控模式。即设立计算机控制中心,馈线上的每个自动采集终端采集的信息可通过固定的通道传送回调度通信主站。在发生故障的情况下,由主站根据传回的信息进行处理,切除故障点并制定实施送电恢复的方案。
3、就地与远方监控混合模式。利用断路器加上智能型负荷开关的配合,并且各自动化开关拥有远方遥信功能。这种方案的有点是可以及时并准确地切除故障点,恢复没有发生故障的部分送电。
五、加强电力系统配网自动化技术的应用及注意事项
(一)加速配网的建设和改造
首先,应该对现有的配网布局和使用效率进行整体的归纳和分析,提出一个相对合理的配网调整方案;其次,在该方案基础上及时妥善的落实各项建设和改造工程,并在新建设的配网中适当的安装监督和测试系统,与计算机网络联网,便于总体指挥。
(二)建立有效的硬件支持系统
用于市场预测的硬件支持系统:其功能是通过科学的收集数据,从而对数据环比、同比的增长趋势进行分析,较为正确地预测出在一定时期用电地区的电力负荷需求与其变化情况,并且预测出该地区各行业的电量在未来的分布状况。
用电管理修复系统:其功能是将用电管理通过网络信息系统进行监督和修复,自动实行在线监控,对运行过程中出现的各类故障能够及时的进行预警,以便管理人员及时采取整改措施,降低事故引发的经济以及其他各类损失,保证电力企业的安全稳定运行的同时,也能减少电力企业的不必要经费开支。
(三)加强配电网的自我诊断功能的构建
配电网的自动化技术是指在电力输送的过程中,通过利用电子技术、通讯技术、计算机技术对电力输送的待测参数进行输入、处理、检测、显示、记录或调控的设备。为了使电力企业在任何地点、任何时刻都可以准确地了解、记录、检测、修复电力输送过程中发生的问题,同时对其中可能出现的问题进行及时控制、处理,以确保供电过程顺利、高效的完成,运用自动化的配电技术就实现了信息远距离传送与数据处理的问题,使得在无人操作的情况下电力企业也能自动地完成对设备运行情况的监视与故障隔离。
六、结束语
电力系统配电网自动化是一项涉及多方面内容的复杂的系统工程,配电网的自动化实现了配电网的安全、稳定的运行,因此,各地电力部门应从实际出发,循序渐进地加快配电网自动化技术的发展,提高配电网供电可靠性。
参考文献:
[1]麦海波.配电网自动化技术问题的探讨[J].技术与市场,2012(11).
[2]王天苍.配电网自动化技术的应用与发展[J].科技传播,2012(18).