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摘要:配网自动化建设是一项投资大、范围广、系统集成多的综合工程,国内目前尚处于摸索试验阶段,如何搞好配网自动化建设,并使它产生较大的效益,仍需要工作人员不断积累经验,实践探索。配电自动化设计原则是既要适应配网发展,又要分阶段建设,这样可达到保护以往投资及可持续发展配电自动化的目的,同时也保证了总体经济效益。
关键词:配网自动化;发展现状;建设要点
1、前言
配网是电力系统重要的基础设施,关系城市及农村人民的生产、生活。因此,对配电网自动化提出了更高的要求,配电网自动化也是电力系统现代化发展的必然趋势。目前,我国配网自动化系统的建设还处于起步和探索阶段,主要是以提高供电可靠性、经济性和电能产品质量为主要目的,以系统达到实用化为最终目标。如何使配电系统自动化系统适应电力市场环境的要求,并通过实施配电系统的综合自动化来降低供电企业的运行成本,同时提高对客户的服务质量,将成为今后各级供电企业共同关注的问题,开发出技术先进、功能实用的配网自动化系统是大家共同的目标。
2、配网自动化建设的发展现状
城市供电负荷相对集中于县城及经济发达的乡镇地区,供电环境优越;而农网供电范围大,线径小,威胁供电安全的不利因素较多,事故发生几率高,事故原因查找困难。但无论是城网还是农网,提高供电可靠性和送电率的关键问题都是如何用最快最简便的方法消除线路出现的故障,以最少的投资解决实际问题,这也是配网管理系统的努力方向之一。
配电网在电力系统中扮演着无可代替的角色,是电力系统中最基础也是最重要的组成部分,也是影响甚至决定供电系统安全性、稳定性以及可靠性的关键因素。电力技术的研发升级以及推广使用为配网自动化建设提供了最基本的技术支持,提高了配电网的自动化、智能化水平。配网自动化系统所具备的功能较多,拥有众多兼具独立性与互补性的子设备和子系统,它们的功能和作用各不相同,但又相互影响、彼此合作,共同完成配电网智能化监控管理工作。我国政府部门一直都十分重视配电网相关技术与设备的研发工作,并取得了较好的成绩,比如,配网数据采集与监控技术已经逐步成熟,配网电压管理水平得到提升,抄表计费工作早已实现自动化,配电网故障隔离与诊断解决效率越来越高。经济社会发展以及人们对电力产品数量需求与质量要求的双重提升促使相关政府部门以及电网企业加大配网自动化建设的资金、技术、人员等不同方面的投入力度。
3、配网自动化建设的要点
由于地区经济发展不平衡,还存在一些经济不发达地区,因而不能照搬发达国家的配电网自动化模式。为了实现配电自动化,应充分考虑本地区社会经济的发展水平,根据配网的实际情况及远景规划,在经济能力能够承受的范围内运作,有目的地进行城网改造,分阶段投资和分阶段实施配电自动化,并使各配电自动化子系统最终有可能构成一个健全的配电自动化大系统。
3.1优化配网自动化建设方案
①双电源环网供电方案。将相邻的两条线路首尾相连接,并由两个电源形成环网电方案,也就是说优化配网结构,推行配电网“手拉手”。变电出线保护开关具有多次重合功能,重合命令由微机控制,线开关具有自动操作和遥控操作功能,通信及远动装置,事故息、监控系统由微机一次完成。设备与线路故障由RTU传递主站系统判断,确认故障范围后,发令使故障段开关断开。
②自动重合分段器方案。即变电站出线安装自动重合闸开关作保护,线路上装多组自动配电开关,建立电压检测装置。每段事故由自动重合分段器根据关合故障时间来判断故障。此方案在时间的设置上,应保证变电站内断路器跳开后,线路断路器再延时断开。然后站内断路器进行重合,保证从电源侧自负荷侧送电,当再次合上故障点时,站内断路器再次跳开,同时故障点两侧线路断路器将故障段锁定断开,确保再次送电成功。
3.2优化网络结构,提高供电质量,降低线损。
①利用GSM公众无线通信网的短信息服务(SMS)传输远程数据,在线路上安装电压监测仪。通过微机可随时监测各条馈线的电压质量。对电压质量不达标的馈线,采取增加配变布点,装设低压无功自动补偿或高压加装无功自动补偿装置等措施,减少线路损失,提高电压质量。
②大力推广负荷控制系统的应用。通过GSM/GPRS等移动通信网络为主要通讯平台,在机房远程管理用户,可以实现用电优质服务,有序用电、负荷控制、远程多功能自动抄表、电能质量监测等功能。还可以监测用户的实时用电情况,有效防止用户窃电。有了这套系统,用电管理提升到自动化的管理水平。
③在公用变安装监测终端。通过配变监测终端,在机房的监控平台数据采集,了解变压器的运行状况,三相的平衡情况和无功补偿的运行状况,并根据数据进行优化配网运行方式;发生障或异常运行时,迅速报警,及时恢复正常供电,减少停电时间,保证变压器的安全运行;记录电压越限时间,计算电压合格率,从而合理控制电压水平,改善供电质量。
3.3实现微机控制及信息的自动处理。
将电压监测系统、负控系统、配变监测系统及营销系统集成,发展成配网管理系统,实现以下功能:①自动优化配置无功和调整电压,保证电网的经济运行;②自动统计线路的损耗情况;再进一步与SCADA系统配合,与企业信息网连接,从而达到完善的配电网自动化。
3.4配网建设要点
配电网的建设,要分一定的层次,农村配电网尽量从可靠性、维护方便的角度考虑网架,城区及开发区用电量较大及供电可靠性要求较高的区域,宜从超前、灵活的角度来布置网架结构。城区可适当超前使用一些大截面的电缆、免维护的环网柜,在接线方式上尽可能地形成网格式供电方式。环网柜要根据城区供电源的布局,统一规划布置,提前做好基础配套工作。开发区等用电量较大的区域,要尽可能以架空网为主,适当采用一些电缆、环网柜、柱上开关等免维护设备来形成一个手拉手形式,并能满足适当容载比的配电网结构。终端型的电缆分接箱、箱式变等设备要选择环网型设备,以尽可能地改善配电网的供电灵活性。只有在规划、建设好配电网络结构的基础上,通过一定的配电网实时终端、网络通信的支撑,才能真正体现出配网自动化的优越性。
3.5提高设备装置水平
①改造旧型的、技术落后的配网设备。经调查,国内的配网设备装置水平不容乐观。以经济发达的深圳地区来说,仍有大量的旧型设备在配网运行,如油纸电缆、产气式环网开关柜、SJ型变压器、针式绝缘子等,这些设备由于技术落后、运行时间长,绝缘水平和安全性能都严重下降,不利于配网的安全和经济运行。供电企业应加大资金投入,对旧型设备改造和更换,全面提升设备的健康水平,为配网稳定运行提供坚实的硬件基础。
②大力推广高科技含量的新型设备。随着科技的发展,市场上涌现了大量的新型配网设备,作为供电企业,应该摒弃传统保守的观念,对新型设备应该进行大胆的尝试,总结运行经验并加以推广。以笔者所在的供电企业为例,最近几年,陆续有新型的设备在配网中使用,如VSP5型真空自动化开关、FZW28-12型用户分界开关等,实践证明,这些新型设备的投运,有效的防止用户出门事故、减小事故停电范围,大大的提高了配网供电可靠性和自动化水平。
4、结束语
综上所述,配电网应在未来的几年内加快自动化系统建设与网架结构的建设,提高供电可靠性和供电质量,使现代化建设的供电需求得到满足。配网自动化是在信息化的基础上建立起来的。将地理图形和电网结构、配电系统离线数据和在线数据、用户数据和配电网数据进行信息集成,使自动化系统完整的构建,实现配电网及其设备事故状态和正常运行状态下的保护、控制、监测以及配电管理和用电管理的自动化,最终实现以电能质量得到改善、供电可靠性大幅度提高为目标的对配电系统准实时、在线的的闭环控制。因此,应该尽快规划建设适应现代化需求的配网自动化系统。
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