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农村配电台区的智能化探究

2019-09-10谢锟

今日自动化 2019年3期

谢锟

摘要:文章首先分析了农村配电台区的现状,主要存在配电监测装置不统一、功能单一且重复,多系统并存管理混乱等问题。针对上述问题,笔者提出了农村配电台区智能一体化解决方案,并对方案的设计原则、系统架构组成及各架构功能进行了详细的介绍。

关键词:配电台区;监测装置;配变终端

中图分类号:TM76

文献标识码:A

文章编号:2095-6487(2019)03-0057-02

0引言

目前农村配电台区设备配置功能简单、形式繁多,已不能满足农村电网智能化建设的需求。如何对农村配电台区进行智能化改造,实现台区信息的智能化、信息化、自动化管理,以提高农村电网安全生产和管理水平,是笔者一直致力研究的课题。

1农村配电台区现状分析

目前农村配电网虽然在逐步进行电网改造升级,但还未能做到全面普及智能设备及配套自动化系统,严重缺失设备在线监控系统、远程操作与控制系统等,无法实现全面的智能化和自动化管理,不能满足达到农村智能电网建设标准和技术要求,从而导致农村配电台区智能化程度不高,具体表现在:

1.1配电监测装置不统一

目前农村配电台区的监测装置包括了多种终端设备,主要有集中抄表器、智能电能表、负荷控制终端及配变监测终端等,但不同台区的配置的设备不一样,设备种类多且存在功能重复等问题,存在管理混乱、重复投资设备等问题。

1.2配电监测装置功能过于简单

现用的农村配电台区监测装置实时性不强且功能单未能实现对配电台区电能质量的长期连续监测。且供电部门对电能质量的各项指标包括电压、无功、三相不平衡及谐波等测量处于专门测量阶段,配电台区的监测装置还未能做到长期有效的监控以上电能质量指标”。

1.3多系统并存

目前在配电台区的需求侧信息管理上存在多个系统共存的现象,包括有负荷管理系统、电能量采集系统、配变监测系统等,这些系统功能重叠,造成了系统应用率低,资源浪费。

2农村配电台区智能化探究

提高农村配电台区智能化、信息化、自动化程度以达到农村智能电网建设标准和技术要求,文中提出了农村配电台区智能一体化解决方案。

2.1方案的设计原则

以农村电网实际用电需求作为出发点,针对农村配电台区存在的问题,尤其对于配电台区用电数据采集及监测方面,以实現农网配电智能设备的全面覆盖为目标,提出了农村配电台区智能一体化方案的设计原则:一是根据农村电网的实际运行环境的实际调研情况,采用典型性与差异性相结合原则,以满足电力用户的个性化;二是以节约为原则建立统一、标准、规范的配电台区管理大平台以实.现真正意义上的信息一体化管理,避免资源的重复和浪费;三是以实用为原则,采用先进的分布式多层架构设计技术,既保证了用户的各项功能需求,又实现了用电管理各项业务功能的需求。

2.2配电台区系统架构及功能介绍

农村配电台区系统架构如图1所示。

如图1所示,农村配电台区系统架构采用分层式多层架.构设计技术,主要由主站系统层、网络通信层和台区设备.层构成,以实现对农村用电用户的维护管理工作。

2.2.1主站系统层

农村配电台区系统架构主站系统层是指农网智能化低压配电管理系统,主要对以乡镇为区域划分的所有台区的数据如用户侧用电信息等,通过智能配电设备进行集成和处理等综合管理,是农村配电台区系统的控制管理中心。农网智能化低压配电管理系统的硬件配置包括了各类使用高性能计算机的服务器,软件则采用了专业的后台监控组态系统,将调度自动化子系统和台区分析管理子系统相结合,建立了统一的信息共享平台,实现了高级应用和信息接口等功能。

如图2所示,农网智能化低压配电管理系统采用分层分布系统架构,其中公共服务层、数据总线层级集成总线层位该系统的应用层提供了平台支撑,为应用层中的调度自动化子系统和台区分析与管理子系统提供统一、公用的系统服务。而应用层的功能主要包括了配电台区管理功能、配电线路管理功能、用户侧需求管理功能及调度自动化功能。

2.2.2网络通信层

网络通信层是主站系统层和台区设备层信息交互通道,网络通信层的可靠、安全、稳定是信息交互的必要保证。农村配电台区系统架构网络通信层采用专用网络,一般采用光纤、无线公网或者电力载波等多种网络。

2.2.3台区设备层

台区设备层主要是指配电台区监测终端,其主要是通过安装在配电变压器侧的智能设备包括了智能低压配电箱、智能配变终端、计量测控装置、保护电器及其他辅助设备等,实时完成对台区所有设备的信息采集、存储、分析、处理,实现对配变的综合管理。配电台区监测终端实现了台区设备层和主站系统层之间的双向传输,对下(计量测控主站、配变终端、低压开关等)通信一般采用RS-485通信,对上(主站系统层)通信主要是通过网络通信层,以下重点介绍智能低压配电箱与智能配变终端。

(1)智能低压配电箱

智能低压配电箱将智能配变智能配变终端、计量测控装置、低压开关设备、保护电器及其他辅助设备按电气设计要求组装在封闭的箱体中,以集成电能分配、计量、控制、测控、无功补偿、保护、滤波等多功能,同时实时将配变的运行工况、电能质量、低压开关状态及无功补偿等台区信息传输至配电台区监测终端。配电台区智能配电箱采用标准化设计,替代传统的配电箱,实现了统一标准化管理,同时具备配电通信功能,实时实现数据交换和控制。

(2)智能配变终端

智能配变终端主要是采集和监控配电变压器、低压馈线开关、智能电表及剩余电流动作保护器的运行工况,后时收集用户的用电信息,实现负荷、无功补偿、谐波的管理,具备独立的通信功能,无需专门配备专门通信主机设备,避免对台区建设的重复投资。

3结束语

文中提出的农村配电台区智能一体化方案主要是通过建立一个标准的、统一的农网配电台区管理平台,实现对农村各供电区域及用户的用电信息的科学化管理,同时节约了资源,进一步提升了农村配电网的智能化管理水平。

参考文献

[1]孙建华,朱峰,檀姍姍.农网智能配电台区一体化解决方案[J].电气技术,2014(S1):62-65.

[2]谢广志,董华强,姜国瑞,等.智能配电台区典型模式[J].农村电气化,2017(4):5-6.

[3]裴春花.智能配电台区通信方案研究[D].济南:山东理工大学,2015.