电力系统配电网自动化现状及前景分析郭海

电力系统配电网自动化现状及前景分析郭海

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摘要:由于我国配电网自动化起步较晚,与发达国家的配电网自动化水平还存在着较大的差距。但近些年国家工业技术取得了飞速发展,配电网自动化技术也越来越先进。着眼于长远发展,没有自动化,故障诊断、隔离和恢复时间就会很长,无法实现电网的重构和自愈,会大大增加供电成本。因此配电网自动化技术的应用一定是利国利民的系统工程,同时也是技术革新和国家进步的必经之路。本文就电力系统配电网自动化现状及前景进行分析。

关键词:电力系统;配电网自动化;现状;前景

经过长期的发展,我国的电力系统应用技术也逐步的提高,对电力系统的配电网自动化目标的实现,是优化电力系统的重要举措。电力系统的配电网自动化技术在近些年得到了广泛应用,这从整体上提高了我国的配电网自动化水平。通过从理论层面加强电力系统配电网自动化的发展研究分析,对实际电力系统的进一步发展也有着积极意义。

1电力系统配电网自动化的内涵和功能

1.1配电网自动化的内涵

电力系统配电网的自动化,是将计算机网络技术和电子通信等技术加以综合性的应用。通过这些技术的应用对配电网的运行状态以及事故进行监护和保护等,主要是对配电网系统正常化运行的保障。以往在配电网的管理和故障维修过程中,需要投入大量的人力、财力、物力,并且在效率上也比较低。但是在自动化的配电网作用下,就能对故障进行自动监测,管理的效率也有着大幅度提升,这样对整体的电力系统发展有着促进意义。

1.2电力系统配电网自动化的功能

从当前电力系统配电网自动化的要求层面来看,自动化的要求是要能够对配电网运行中的实时数据进行收集传输以及有效的处理,从而保证电力系统的正常运行。在电力系统配电网自动化作用下,能够对用户的电力计量装置运行状况进行实时的监测,从而就有效避免了窃电行为的发生。配电网的自动化,在扩充性以及开放性的特征上比较鲜明,能够有效满足配电网运行要求。同时,还能准确地找出故障电流,能对恶劣环境中的电网故障加以有效控制,确保线路的正常运行。

2电力系统配电网自动化发展现状分析

我国的电力系统配电网自动化发展,主要是在上世纪九十年代开始,在进行城网改造的工程时发展比较迅速,一些城市电网也都逐步的建立了配电自动化的系统。进入到新的世纪以来,国家电网的城农配网的改造力度也进一步加强,在故障的快速诊断以及隔离和自动恢复供电等层面取得了很大的成绩。在二零零四年的时候,供电企业公司在配电自动化的工作上更加的理性,在建设发展的思路上也更加的务实,这就为我国的整体电力系统配电网的自动化发展打下了良好基础。在二零零九年的时候,我国对配电网自动化的发展以及信息化的发展和互动化的发展有着重要指示,对智能化的电网建设总目标有了科学化的制定,这就对电力配电网的自动化发展带来了新的生机。总体来说配网自动化的发展经过了几个重要阶段。但是在当前的电力系统配电网自动化发展过程中,还存在着一些问题急需解决,主要就是城网供电能力不足,对实际市场需求没有得到满足。配电网改造没有和城市发展相协调,在配电网自动化的改造速度上相对比较滞后,从而就造成了线路走廊紧张的问题出现。再有就是配电网线路的布局上没有体现出合理性,在主次网架的结构方面不明确。在实际应用中的线损程度比较高,电能的质量不能达到实际要求,用电高峰的时候过负荷问题比较突出,这些层面的问题都需要及时性的解决。

3电力系统配电网自动化应用的原则

配电网自动化应用的原则,关键在于如下三大方面:

3.1逐步健全原则

配电网自动化涉及的方面比较复杂,技术性较强。我们必须满足配电建设的基本要求,即健全多路电源的配电网点以往的建设经验说明,可以把配电网自动化的建设概括成三大方面:初期在线路上设置电压控制设备,设置若干组配电开关(注:自动式);其次则在初级阶段基础上,控制供电各支线的自动配电开关,增加控制和通信设备,可以做到合理调配负荷;然后加强通信功能,信息可以经过微机控制,达到配电自动化的目的。

3.2适应性原则

主要涉及到3个方面:适应配电网的发展原则,我国对配电网的改造日益深化,在设备容量和线路长度方面都取得了长足的进展,为配电网的自动化的发展供了良好的条件;适应我国当前的发展形势,相对于城市而言,由于农村发展比较滞后,如果不依据当地的实际情况,单纯模仿别人的先进技术,必然在应用中会受到一定的局限,所以必须因地制宜,从我国的国情出发才能合理科学地实现配电网的自动化,为建设配电网的自动化系统保证充足的资金,满足用户要求和供电的可靠性;适应关于定时限保护原则,定时限保护即指采用时间阶梯、电流重合的方法,达到上下级保护的协调和配合。

3.3采用电流的控制方案

在传统的技术方案当中,重合断路器运用非常频繁,无疑对配电设备的功能造成伤害,并且因为由于相关设备的延时功能,当并联线路出现故障时,分析故障的时间将小于合闸时间,导致供电的连续性不可保证。而如果利用电流控制,可以很好的避开这些缺点,而且电压控制相对电流控制有简单易使用的特点。

4电力系统配电网自动化发展趋势

4.1逐渐提高电能的质量

当前,在工业生产中大量大功率的电子设备数据增多,随之而来的是对电能质量要求的不断提高。当前,很多电力工作者都在探索提高电能质量的新课题。DSP对于提高电能质量起到了重要的作用。通过高速数字信号处理器可以使系统提高其可靠性与灵活性。同时可以通过算法的改进,达到提高电能质量的目标。

4.2实施配电网系统保护

配电网系统馈线自动化以通信为根基,对配电网系统的整体数据进行收集和控制,从而实现配电SCADA与配电高级应用——PAS;依靠地理信息系统——GIS为平台,实现对配电网的设备管理;配电网自动化在PAS、SCADA与GIS的一体化的推动下,已然实现了配电网管理、监控、保护等各方位的自动化运行管理,目前,该方案已作为电力系统配电网自动化的主要实施方案。

4.3分布式小电流接地保护方案

未来,完全分布的FTU将会在探索小电流接地保护方案发面绽露头角。完全分布的FTU具有很高准确度、较大的承载量,运用此技术可以很容易获得配电网的整个电流负序分量分布状况,能够运用负序电流的突变量与小波分析技术,以使识别的可靠性及灵敏度有效提高。此种基于配电自动化的小电流接地保护方案有着优越的性能,其具有喜人的发展前景。

4.4PLC自动化技术应用

继电接触控制技术和计算机技术进行紧密的结合就出现了PLC技术,此项技术是非常关键的,能够发挥出巨大的作用,因为它能够对内部存储进行合理有效的控制,而且在存储器中还可以应用可编程序,从而对可编程序进行控制。在电力系统中应用PLC技术能够有效地改善原先系统中存在的诸多问题,比如说,传统的系统有灵活性差的缺点,应用PLC技术之后不仅可以提高系统运行的灵活性,还可以进一步优化系统的控制效果。此外,PLC可以对数据进行有效地分析、处理、传输,实现数据的转换,最终可以优化电网运行的管理效果。

结束语

总而言之,电力系统配电网自动化的功能比较多,在这些功能实现下,就能有助于配电网整体运行水平提高。随着科学技术的不断发展,电力技术也将得到更新和完善,电力系统相关研究人员应加强对自动化技术的研究和应用,不断进行改善与创新,为电力系统的发展提供优良的条件。

参考文献

[1]电力系统配电网自动化现状与前景分析[J].马峻峰,代冲.电子技术与软件工程,2015,06.

[2]配电网自动化系统的探讨[J].苏楷.电子技术与软件工程,2015,02.

[3]配网自动化的现状与发展探讨[J].刘伟.中国高新技术企业,2015,25.

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