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摘要:10KV配电网络系统涉及了变电站、10kV配电网和用户在内的运行、监控、维修、用户管理的综合管理系统。而成功的配网自动化是设备的可靠性和方案的有机结合。因而,本文针对配网综合自动化技术发展的过程及其特点,在环网配电的前提下,结合10KV配网自动化及其管理情况进行简要分析。
关键词:配电网;自动化;管理;10KV
1前言
近年来,我国社会经济的不断增长,城乡用电负荷与日俱增。特别经济发达地区,广大农村的城镇化,对电力供应提出了新的要求。在配电网的建设中,面临着量(规模)的建设和电能质量和服务效率的建设。配电自动化,是利用现代计算机及通信技术,对配电网的电网结构、实时运行、用户、设备以及地理图形等信息进行收集合成,构建完整的自动化运行系统,从而实现配电网运行监控及管理的自动化和信息化。基于此,国家电力部门对于末端电力用户的管理、电量的输送和分配成为重要的环节之一。下文简要就配网自动化及其管理进行阐述分析。
2信息技术在配电网运行管理的应用分析
信息技术主要用于设备管理、在线状态检测、用电管理等方面。由于安全是现代电力系统运行的重要指标,因此,为保证电力系统的安全运行,必须在运行过程中不断对其进行监测、分析和控制。配电网络的运行管理主要是利用信息技术自动遥控和监测高压配电线上的开关设备和线路参数,以便及时发现并消除缺陷,以最佳的方式恢复非故障区域供电的功能,为用户提供经济、可靠的电力供应。配电自动化信息系统必须具备以下运行管理功能:
在站内或馈线故障时,自动进行故障检测、隔离和恢复;供电恢复的最佳过程由计算机给出,并能自动实现供电恢复;当发生过载或进行维护工作时,自动实现负荷平衡的配电网供电过程;变电站和馈线的监视实时地显示在带街区图的图形显示器上;为操作者训练提供仿真过程。
3配电自动化的建设和维护所存在的问题
3.1片面追求功能完善而忽视部分核心功能和系统应用价值的实现
为了提高配网自动化水平,去构筑一个理想网架下的系统。然而由于对配网自动化系统缺乏统一细致的规划,提不出相关的完整而准确的需求,这就直接导致了后期的应用无法实用化。其次是过分追求狭义的故障处理和恢复功能,却具备示范而不具备推广。最后是只配电网只是解决了少数馈线的自动化,但是出现的问题就是,导致使用方不能得到具体的受益,从而没有对整个配网实现科学管理,这样就使得投入产出比很不明显。
3.2配网自动化系统的可靠性问题、通信方式及操作电源的提取问题等
配网自动化系统对设备的相关可靠性和可维护性的要求非常高;电源方面,10kV开关控制电源和操作电源提取有困难;配网自动化系统的大量站端设备由于大多安装在户外,造成运行环境有时异常恶劣,因此电子设备易被损坏。
3.3配网的设计与建设问题
配网设计和建设问题主要表现在:从配网自动化的设计单位选择,必须依靠专业配网自动化设计公司;配网自动化系统是复杂的系统工程。工作人员的工作职责不确定,运行管理工作也跟不上,导致系统应用和数据维护工作薄弱。必须考虑到诸多因素,因地制宜来进行规划建设,才能取得较为理想的效果。
4关于配网自动化运行与管理的具体措施分析
4.1加强配网自动化系统设备的运行和维护
做好配电网络规划及自动化规划,规划好本地区配网结构、做好负荷情况的调查,并且要针对本地区配电网规划情况,进行配网自动化建设,同时必须保证网架结构的相对完善和稳定。4.2成立相应专门负责管理配网自动化运行维护的职能机构
根据自身实际情况,在现有设备的条件下,因地制宜,实现配网自动化目标。必须要有可靠的一次设备,如断路器、变压器等,此外,还要建立健全基础资料,如主接线图、地理图、各种统计报表和数学模型等。
4.3重视配电自动化系统
配电自动化系统由主站系统层、变电站自动化系统层或配电子站层、通信系统层和站端系统层四个层次组成。
智能开关它既可以无须通讯线路实现电网的自动诊断故障、自动隔离故障段、自动恢复非故障段的供电,也可以与通讯系统相接,通过子站与主站的控制单元实现遥测、遥控自动化。分段模式的开关功能有:延时合闸,失电分闸,合闸闭锁。联络模式的开关功能有:延时合闸,时限闭锁,脉冲闭锁,两侧来电闭锁,一侧来电闭锁,闭锁自动解除。
遥控接口可监视开关装置,正确指示开关的分/合/接地的位置。设有备用电池以便在失电时操作开关装置。遥控接口可通过一个开放的协议与控制中心通讯,也可与不同的通讯介质如PSTN模块,无线电,光纤,DPLS等进行通讯。合理选用通讯的方法是快速重组电网的一个重要因素。
对于供电安全性:选择电网关键点的电线杆上安装自动重合闸装置,并与选择电网的开断点一起实现监控,通过使用远动系统提高电网的供电可靠性。
通信网络为了提高系统的控制管理能力和减少通讯端口设备,提高系统的可靠性,将系统分为若干子群,每个子群由几十个监控终端组成,并由一个通讯控制器管理。通讯控制器起承上启下的作用,对于上位,它接收从后台发来的各种指令,对下位,收集数据和转发后台的指令,并控制上、下位的通讯。
可在线启停、切找通道,并进行运行监视报警,并对各通道的通讯出错次数进行统计。在网络接入方式时,也能进行正常的监视、报警提示。
4.4扩展SCADA系统的功能
4.4.1功能的投切
根据用电网的实际运行情况,由值班调度员通过控制方式进行远方微机装置的功能进行投入或退出的操作。
4.4.2定值的修改
根据电网的运行方式,由值班调度员进行远方设备或修改微机装置的某些定值。SCADA系统里的系统遥控操作必须按照顺序进行,因此提供防误操作的设置功能。
4.4.3拓扑网络着色
通过网络拓扑分析,支持图形的线路动态着色功能和潮流方向标志功能。可实现线路检修停电着色,线路开关的分、合闸着色,线路带电着色,线路过压着色,线路电压等级着色,用动态流动的虚线或箭头等方式显示潮流方向。
4.4.4故障分析模块
对各种方式进行故障计算,如:基于实时态的在线故障计算,确保开关的正常运行、基于研究态的离线故障计算,校验电气设备的性能。对称短路和各种不对称短路故障的计算。各种断线故障的计算。同杆并架线的跨线短路故障的计算。能处理电力系统的复合故障计算和分析研究。能直接在单线图上给出故障电压电流的相分量和序分量。
4.4.5故障隔离和恢复模块
适用于任意结构的配电网络,如:辐射状、网络状、多环网络等;并可以处理系统的多重故障。能进行系统的实时分析,根据SCADA系统采集的实时信息,采用软件智能方式对全网进行实时分析和判断,准确判断故障位置,保证系统安全。
5结论
总而言之,配网自动化是一项及其复杂的系统工程,要坚持“简单、可靠、实用、经济”原则,从实际出发,有计划、有步骤地分阶段、分区域实施,试点实施工作应根据配电网的实际情况确定,将配电系统功能应用到更多领域,必须加强配电网络自动化建设规模,全面实现运行管理的自动化。
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