- 相關(guān)推薦
電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)探討論文
摘要：當(dāng)前，許多歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)趨向于成熟，自動(dòng)化的控制可以加強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。我國(guó)也逐漸注重電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，通過(guò)這樣做不僅保證供電的安全性，滿足用電用戶的需求，而且促進(jìn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；配電網(wǎng)；自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用
配電網(wǎng)自動(dòng)化是對(duì)配電網(wǎng)上的所有設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)方監(jiān)控以及協(xié)調(diào)的集成系統(tǒng)。電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)是指多種現(xiàn)代高科技在配電網(wǎng)自動(dòng)化方面的應(yīng)用，主要包括現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等等。近年來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化在多個(gè)方面都有迅速的發(fā)展，比如高壓網(wǎng)路、發(fā)電廠等等。然而在配電網(wǎng)上是相當(dāng)落后的。在我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快的背景下，配電網(wǎng)供電質(zhì)量的矛盾日益突出，所以想要提高配電網(wǎng)供電質(zhì)量，必須要進(jìn)一步推進(jìn)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)。
1概述配電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)
配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)具有較高的靈活性，其主要分為三個(gè)子系統(tǒng)，分別是配電網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)、配電網(wǎng)自動(dòng)化終端以及配電網(wǎng)自動(dòng)化子站系統(tǒng)。
1.1配電網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)
配電網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是最頂層，分別是配電網(wǎng)應(yīng)用軟件子系統(tǒng)DAS、配電SCADA主站系統(tǒng)以及配電故障診斷恢復(fù)等等。[1]想要更好的保證配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)在投入運(yùn)營(yíng)之后，能夠滿足相關(guān)的技術(shù)要求，應(yīng)該對(duì)配電網(wǎng)應(yīng)用軟件子系統(tǒng)DAS和配電網(wǎng)故障診斷恢復(fù)做聯(lián)調(diào)測(cè)試。配電主站系統(tǒng)中的AM/GIS是獲得、保存和分析電力設(shè)備的屬性資料，從而建立的信息化數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。
1.2配電網(wǎng)自動(dòng)化終端系統(tǒng)
配電網(wǎng)自動(dòng)化終端系統(tǒng)是應(yīng)用于中低壓電網(wǎng)的每種遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)、控制單元的總稱，其關(guān)鍵功能是對(duì)開(kāi)閉所、以及環(huán)網(wǎng)柜等進(jìn)行有力的監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)FTU、TTU等各項(xiàng)功能、對(duì)故障的控制功能，為配電網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)提供更好的配合基礎(chǔ)，也為子站實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)運(yùn)行中的工況檢測(cè)以及配電網(wǎng)故障中的非故障區(qū)域的修復(fù)，創(chuàng)造一些技術(shù)條件。
2配電網(wǎng)自動(dòng)化的現(xiàn)狀分析
配電網(wǎng)自動(dòng)化的主要目的就是利用現(xiàn)代通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)配電工作進(jìn)行計(jì)量、監(jiān)督、保護(hù)和監(jiān)督，從而達(dá)到提升供電質(zhì)量、改進(jìn)和用戶之間的關(guān)系，提供相對(duì)合理的用電價(jià)位以及提升配電部門(mén)的工作水平。想要有效處于電力企業(yè)與配電系統(tǒng)中的功能數(shù)據(jù)流，還需要從用電用戶的角度出發(fā)，充分考慮到降低運(yùn)行費(fèi)用以及提升服務(wù)質(zhì)量等等。[2]就目前的情況來(lái)分析，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)壞主要有以下幾種方法：其一，在樹(shù)狀線路或者10kV的輻射中，一般采取分段器和重合器的方法，這種方法可以借助自身的功能對(duì)供電過(guò)程中有可能出現(xiàn)問(wèn)故障進(jìn)行修復(fù)和隔離，因此當(dāng)前是最為普遍應(yīng)用的。其二，通常在10kV環(huán)形電路中使用重合器，這樣做能夠與環(huán)網(wǎng)柜配合而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化。其三，將FTU加入到10kV環(huán)形配電網(wǎng)絡(luò)中，并且設(shè)置配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)。其四，采用不同的環(huán)網(wǎng)，而且各個(gè)用電用戶的供電電源至少有兩個(gè)，這種方法在農(nóng)村應(yīng)用較少，大多數(shù)應(yīng)用于城市。
3電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化遵循的基本原則
3.1適應(yīng)性
適應(yīng)性原則主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：其一，在配電網(wǎng)自動(dòng)化時(shí)，需要綜合考慮到當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展情況。[3]應(yīng)該根據(jù)用電的用戶情況和當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件，將有限的資金投入到當(dāng)?shù)氐呐潆娋W(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中。其二，結(jié)合配電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，開(kāi)展自動(dòng)化工作。隨著我國(guó)網(wǎng)改的迅速發(fā)展，配電網(wǎng)在設(shè)備和規(guī)模上也提出新的要求。因此，在配電網(wǎng)自動(dòng)化工作開(kāi)展過(guò)程中，必須要使配電網(wǎng)現(xiàn)狀與配電網(wǎng)自動(dòng)化程度相符合。其三，在配電網(wǎng)自動(dòng)化中，應(yīng)當(dāng)采用定時(shí)限保護(hù)的基本原則。這種原則通過(guò)時(shí)間階梯和電流階梯相重合的方法，實(shí)現(xiàn)上級(jí)和下級(jí)的配合方便。
3.2逐步實(shí)施
配電網(wǎng)自動(dòng)化的基本條件是擁有的配電網(wǎng)點(diǎn)相對(duì)較多，同時(shí)還會(huì)涉及到配電網(wǎng)規(guī)劃、城市建設(shè)以及選擇設(shè)備等一系列的工程，對(duì)其進(jìn)行實(shí)施時(shí)，要具有一定的階段性。通常，主要有三個(gè)階段。第一階段，將自動(dòng)重合閘安裝在變電站出線上，以發(fā)揮保護(hù)的作用。此外，即將多組自動(dòng)配電開(kāi)關(guān)安裝在出線路上，以構(gòu)建電壓控制系統(tǒng)。這個(gè)階段又稱為初級(jí)階段。第二階段，在第一階段的基礎(chǔ)上，安裝控制設(shè)備和通信設(shè)備，而且將自動(dòng)配電開(kāi)關(guān)安裝在各個(gè)分支線路上。這些開(kāi)關(guān)全部是由供電所控制，以便于對(duì)負(fù)荷進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。第三階段，增強(qiáng)各個(gè)供電所和配電管理中心之間的信息溝通交流，讓配電信息立即傳送到配電管理中心，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)化控制和微機(jī)控制。
3.3采用電流控制模式
電壓控制模式的不足之處在于，重合斷路器的合分操作以及發(fā)生故障時(shí)的自動(dòng)重合，使配電開(kāi)關(guān)頻繁動(dòng)作，從而造成配電設(shè)備使用期限減少。[4]此外，因?yàn)樽詣?dòng)配電開(kāi)關(guān)有合閘延誤的情況，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，線路最末端的一級(jí)完成合閘的時(shí)間就必須要延長(zhǎng)到二十分鐘，從而直接影響供電的安全性、可靠性和連續(xù)性。
4在電力系統(tǒng)中應(yīng)用配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的主要目的
現(xiàn)如今，我國(guó)配電網(wǎng)的供電方式受到各種因素的制約，比如：負(fù)荷分布、電源部位、地理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)狀況等等，可以歸納為兩大類，分別是網(wǎng)格式和放射式。以上兩種供電方式都不可以很好的滿足我國(guó)《電力法》中要求供可靠性達(dá)到的規(guī)范要求，實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)中配電網(wǎng)自動(dòng)化逐漸成為順應(yīng)發(fā)展趨勢(shì)的必然性。具體來(lái)說(shuō)，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的目的主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
4.1減少運(yùn)行成本
在過(guò)去，為了可以使重要用戶的供電穩(wěn)定得到保障，應(yīng)該采取由變電站直接向用戶多路供電或者互為備用的方式。該方式由于所需要的線路多而增加運(yùn)行成本，投資規(guī)模相當(dāng)大，并且設(shè)備可利用率不高，往往會(huì)出現(xiàn)線路閑置的現(xiàn)象。實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)中配電網(wǎng)自動(dòng)化，一方面，配電自動(dòng)化系統(tǒng)還能夠監(jiān)視配電線路和相關(guān)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，為第一時(shí)間確定線路的故障部位，減少故障修復(fù)時(shí)間、減少維修費(fèi)用等創(chuàng)造良好的條件。另一方面，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)做出合理的安排，一旦確認(rèn)用戶供電線路發(fā)生故障，就能夠立即由其他正常的線路繼續(xù)向用戶供電，從而使設(shè)備的潛力得到發(fā)揮，降低設(shè)備投入成本。
4.2提高供電的安全性
電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化，能夠使運(yùn)行管理水平和供電質(zhì)量得到提高。首先能夠整合優(yōu)化無(wú)功潮流，降低線路損壞的幾率，以免因過(guò)大負(fù)荷造成供電質(zhì)量大幅度降低；然后，可以使維修工作和供電工作中所需的人力成本減少；最后，可以對(duì)配電網(wǎng)的負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行隨時(shí)隨地的監(jiān)控，為電網(wǎng)的合理規(guī)劃提供一些有意義的資料。此外，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)自動(dòng)化，能夠避免竊電等不良情況的出現(xiàn)。
4.3促進(jìn)電力商業(yè)化的運(yùn)行
通過(guò)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化，可以為電力商業(yè)化的平穩(wěn)運(yùn)行提供許多現(xiàn)代化的工具，也就是可以加大公開(kāi)透明度。具體來(lái)說(shuō)，第一，配電網(wǎng)自動(dòng)化可以遠(yuǎn)程監(jiān)控用戶計(jì)量設(shè)備，比如：控制負(fù)荷、適當(dāng)調(diào)整用電需求量以及更改和凍結(jié)用戶用電數(shù)據(jù)等工作。第二，可以為實(shí)行新結(jié)構(gòu)電力價(jià)格和催繳電費(fèi)提供有力的保障。
5配電網(wǎng)自動(dòng)化的具體實(shí)施方案
5.1自動(dòng)重合分段器方案
這種方案的特征是當(dāng)事故發(fā)生的時(shí)候，自動(dòng)重合器會(huì)按照故障出現(xiàn)的時(shí)間進(jìn)行判斷。因此，設(shè)置時(shí)間時(shí)，需要確保變電站內(nèi)部的斷路器要全部斷開(kāi)，并且由線路斷路器延長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行斷開(kāi)。當(dāng)線路斷路器和變電站內(nèi)都斷開(kāi)后，應(yīng)該重新合上變電站內(nèi)的斷路器，進(jìn)而確保電源側(cè)向負(fù)荷側(cè)送電穩(wěn)定。此外，當(dāng)故障點(diǎn)上的開(kāi)關(guān)再次合上的時(shí)候，站內(nèi)的斷路器會(huì)又一次斷開(kāi)，以便于保證第二次送電成功。
5.2饋線自動(dòng)化方案
這種方案主要分為兩種，分別是計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控模式與遠(yuǎn)方監(jiān)控混合模式。前者，這種模式有單獨(dú)的控制中心，運(yùn)作模式是饋線把從終端收集到的信息傳遞給主站，這樣只要配電網(wǎng)線路發(fā)生故障的時(shí)候，主站就會(huì)結(jié)合接收到的信息，進(jìn)行及時(shí)的判斷，從而排除故障而使供電功能得到恢復(fù)。后者，這種模式由三個(gè)部分組成，分別是自動(dòng)化開(kāi)關(guān)、斷路器以及智能型負(fù)荷開(kāi)關(guān)。不僅具有準(zhǔn)確排除故障的功能，而且可以接收遠(yuǎn)方監(jiān)控的信息，進(jìn)而主動(dòng)參與到網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整中。
5.3自動(dòng)重合器方案
這種方案是由兩個(gè)電源連接的環(huán)網(wǎng)劃分成有限段數(shù)，每段線路由相鄰的兩端重合器對(duì)其做出保護(hù)。只要配電網(wǎng)故障出現(xiàn)時(shí)，就會(huì)及時(shí)由上一級(jí)的重合器先將故障斷開(kāi)，盡量防止因變電站斷開(kāi)而導(dǎo)致的分合。并且當(dāng)配電網(wǎng)的任何一段發(fā)生故障時(shí)，故障段兩端的重合器就會(huì)同時(shí)斷開(kāi)，進(jìn)而起到隔離故障的作用。這樣在出現(xiàn)故障時(shí)，可以有針對(duì)性地及時(shí)排除故障，提升配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。
6結(jié)束語(yǔ)
總而言之，先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備可以幫助企業(yè)完成技術(shù)升級(jí)，增加經(jīng)濟(jì)效益。電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化管理系統(tǒng)可以有效的提升供電的安全性和可靠性，保證供電質(zhì)量，改進(jìn)對(duì)用戶的服務(wù)水平，為電力企業(yè)的發(fā)展提供有力的技術(shù)保障。對(duì)于電力企業(yè)來(lái)說(shuō)，還要注重人才培養(yǎng)，以便于更好的實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化。
參考文獻(xiàn)：
[1]彭鑫.電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)技術(shù)[J].低碳世界，2017（35）：80-81.
[2]李銳.電力系統(tǒng)中的配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析[J].低碳世界，2017（23）：60-61.
[3]文武.淺談電力自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2017（07）：106-107.
[4]許開(kāi)熙.電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)技術(shù)分析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2017（06）：203-204.
【電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)探討論文】相關(guān)文章：
關(guān)于縣城電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化探討論文06-25
電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用探討論文07-02
電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)論文07-03
機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)探討論文06-27
探討煤礦通風(fēng)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用論文07-03
配電網(wǎng)自動(dòng)化故障區(qū)段定位技術(shù)的研究進(jìn)展論文06-25
電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)用論文07-04