城市配网线路建设中智能化技术的实践探析

2018-03-27李渊

电气技术与经济 2018年1期

李渊

（国网青海省电力公司）

0 引言

随着经济的发展，我国现代化建设进程日益加快，城市配网线路建设也发生了很大的变革，逐渐朝着智能化、自动化方向发展，在人们的生产和生活中发挥着越来越重要的作用。由于城市居民对电能的需求量逐年递增，因此，为满足广大电力用户的需求，必须保证配网线路安全平稳的运行。近年来，逐渐开发出多种自动化及智能化技术，推动我国电力系统取得了较快的发展。但是，由于施工、设计及管理技术等不规范的问题，导致城市配网线路建设存在不合理调整的现象，在很大程度上制约了城市电力行业的发展。因此，智能化技术应用于城市配网线路建设具有十分重要的现实意义。

1 城市配网线路建设中智能化技术应用存在的问题

配网线路的基础设施水平不高：首先，部分城市的配网线路老化现象较为严重，几乎三分之一的线路使用年限都远远大于15年，这在很大程度上严重影响到供电的安全性和稳定性。一般情况下，LGJ-70导线和 LGI-120导线均有较长的运行年限和较高的负载率，因此，存在着较大的安全隐患，并且较小的导线截面也会影响到架空线路的输电量。其次，由于在城市配网线路中存在着多种开关型号，这大大增加了线路的运行和维护的难度，加之开关设备的技术水平不高，不具备智能化的控制功能，也不具备遥信、遥调、遥控等功能。如果线路发生故障，人工巡视来判断故障的方式效率非常低。最后，如果配变电压器、刀闸等配变设备出现了严重的老化，这会在某种程度上加大配网线路的运行风险，严重影响电网供电的可靠性和安全性。特别是专变用户，由于没有专人进行管理，会导致常年不能修理配电设备，严重威胁电力系统的安全平稳运行[1]。除此之外，配网线路智能化起步晚。受到我国国情和经济的影响，在发展过程中过分注重发电，缺乏对线路传输建设的重视，这制约了配网线路中的基础设施建设。由于我国地域广阔，各个区域的经济状况差异较大，这导致城市配网线路建设中智能化技术的应用存在着诸多问题亟待解决。

2 城市配网线路建设智能化的意义

随着经济的发展，在满足城市居民生活和生产对能源的需求时，开展城市电网智能化建设不仅可以提高我国城市的能源利用效率，还可以推动城市经济的快速发展，解决由于城市经济快速发展和居民收入的增加带来的能源需求增加的问题。除此之外，还可以满足城市发展工业化和现代化对于能源的需求，整合现有的创新性能源，完善城市居民的生活设施，提高产业聚集能力，从而推动我国经济的发展[2]。

3 城市配网线路建设中智能化技术的应用

3.1 加大配电网线路基础设施建设

加强配电网线路基础设施建设，要从以下几个方面入手：对于老化现象严重、使用年限较长的输电线路，要做到及时更换，要严格按照配网线路的相关规定标准，并依据线路功率来进行相应导线的选择，以免出现安全隐患问题，从根本上保证配网运行的稳定性和安全性；在城市配网线路中安装上联络和分段断路器（如图1所示），从而将故障发生的概率大幅减小，并将停电检修范围大幅缩小；将FFK开关与变电站进行有机结合，一旦发生短路故障，可以自动进行切除，如果出现的是单相接地线路故障，同样也能够进行自动切除处理；如果配电设备诸如配电变压器、跌落式保险、避雷器、刀闸等出现老化，要做到立刻进行更换，要安排专人对专变用户的定期维护和管理，从而推动配电线路的智能化发展[3]。

图1 联络和分段断路器示意图

3.2 实现配网线路的自动化

自动化控制系统是配电网运行过程中的中心环节，要以科学技术为指导，认真做好合理建设配电自动化、通信自动化及调度自动化三方面相关工作，将配电网在正常以及发生事故时的检测、保护、控制、计量和供电企业的管理工作有机地结合在一起。努力做到提高供电质量，设置合理的价格，对用户负责，建立密切联系，有问题做到及时反馈，满足用户的需求多样性。现阶段，我国配电网自动化系统一般采用就地控制模式、计算机集中监控模式、就地与远程监控混合模式等三种应用模式[4]。这三种模式在线路发生故障问题时，都可以恢复非故障断电。在城市智能电网建设中，还要积极推广新技术、新设备、新工艺，为供电发展提供强劲动力，从而保证配电网的安全平稳运行。

3.3 加大带电巡检技术的应用

在城市配电网线路建设中应用巡检技术，常用的仪器设备有信号采集装置、传感器、信号分析处理器等，运行方式为：传感器将接收到的放电信号转变为电信号，然后传递在放大装置里面，进而转变为数字信号。在城市配电网线路建设中应用巡检技术，可以准确评估配网线路的危险性，有效处理配网线路建设过程中出现的问题，大大减少检测的步骤，将运行的效率大大提高。带电巡检技术具有诸多优势：首先，检测方式多样，具有灵活性；其次在进行配电线路故障检测时，无需进行断电处理，在很大程度上将运行效率提高；能够多形式多渠道收集信号信息，并合理分析信息，将检测故障的准确性提高。电力巡检结构如图2所示。

图2 电力巡检结构图

3.4 加大馈线自动化应用

馈线自动化安装在变电站的出线和用户的用电设备之间，能够做到自动检测用户的用电情况，当供电线路发生故障时有效进行故障的检测、隔离、转移并恢复正常的供电，从而保障供电安全。通常情况下，馈线自动化技术有两种，一是电流型的开关，这种开关进行监控根据的是配网线路，并准确判断出故障点，从而减少支线故障对主干线的影响，尽最大限度缩短故障的影响范围，但是同时存在的弊端是容易发生越级跳闸的故障；二是电压型的开关，这种开关进行监控依据的是线路的电压情况，进行判断故障点，从而有效隔离故障段，如果出现非故障线路，可以做到恢复正常的供电，但是如果支线发生了故障，就很有可能导致暂时性的停电，进而加大故障的影响范围[5]。