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电力工程配网自动化相关问题研究

2021-11-08官克

科技尚品 2021年10期
关键词:建设方案配网自动化相关问题

官克

摘 要:随着我国电力事业的不断发展,用户对供电的质量、可靠性提出了更高的要求,也为配网自动化发展带来一定的机遇与挑战。文章首先分析了我国电力工程配网自动化发展的现状,其后探讨了电力工程配网自动化的相关问题,并围绕电力工程配网自动化规划策略和建设方案展开详细分析,以供参考。

关键词:电力工程;配网自动化;发展;相关问题;建设方案

中图分类号:TM727.4 文献标识码:A 文章编号:1674-1064(2021)10-0-02

DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.10.005

电力工程关乎国计民生,是支撑社会发展、科技进步的关键行业。随着电力需求的不断增加,传统电网技术与运行方式已经无法满足实际需要,自动化技术应运而生,具有线损率低、供电质量高、运行安全等优点。目前,我国电力工程正在朝着“坚强电网”“智慧电网”的方向发展,逐渐实现输变电智能化、配电网自动化,文章主要围绕电力工程配网自动化的相关问题展开分析。

1 我国电力工程配网自动化发展概述

配电在整个电力系统中占据着重要地位,是不可或缺的一部分,其主要是对高压输电线电能进行降压、分配,因此配网的运行情况直接关系到最终的供电质量。如何有效提高配网运行安全性、可靠性,是电力行业一直探索的问题[1]。

我国在尚未为配电网络配置自动化设备的条件下,整个配网运行均面临着故障难以定位的问题,检修人员必须到达现场,逐一查找具体的故障点。由于受到天气、交通等诸多因素的影响,检修人员查找故障的时间往往较长。而在此时间段内,故障所在的馈线一直处于停电状态,且为了實现故障定位,需要多次合/分开关,对人们的日常生活生产造成较大影响,供电质量一直难以得到有效提高。随着现代通信技术、自动化技术的发展,将其运用于配网系统中,为我国加强智能电网建设奠定了良好的基础,在改善供电可靠性、提高供电服务质量方面发挥着重要作用。与此同时,配网自动化也有利于电力企业提高自身管理水平,促进电力行业的健康、稳步发展。

电力工程配网自动化的发展,离不开现代电子技术、通信技术的支持,并与电力一次设备有机结合,提供配电、馈线自动化、故障处理、通信监视、电网分析应用等功能。配网自动化系统组成,包括配电主站、终端、子站(可选)及通信通道,如图1所示。配电主站:其为系统核心,提供数据采集、监控及分析应用等功能;配电终端:安装在中压配电网现场远方监测、控制单元,包括FTU(馈线终端)、TTU(配变终端)、DTU(站所终端);配电子站:其为中间层,可实现子站所辖范围的信息收集与处理、故障处理、通信监视;馈线自动化:利用自动化装置/系统,监视配电线路的运行情况,及时发现故障、诊断故障、隔离故障,并快速恢复非故障区间的供电。通过配网自动化的建设与发展,可实现高效率、高质量的配电管理,真正提高电力服务质量,并为企业的稳步发展奠定坚实基础[2]。

2 电力工程配网自动化的相关问题

2.1 忽视核心功能、价值

电力工程配网自动化建设中,统一、详细的规划是基本前提,否则极易导致网架系统存在问题,实际运行效果不理想;过分追求配网自动化系统的故障处理、数据恢复能力,也不利于配网自动化的推广应用。

2.2 配网自动化建设技术问题

电力工程配网自动化建设中,需合理选择网络平台、通信方式及设备等,自动化系统是否安全可靠,是建设中必须要考虑的问题。在配网自动化系统站端建设中,设备安装难免受到恶劣环境因素的影响,如温度环境、气候环境及电磁干扰等,影响设备使用。同时,开关操作电源、控制电源也是一大难点所在。

2.3 配网自动化运维问题

在配网自动化设计与建设中,由于选择的公司不同,相应的主站、设备、通信、管理模式存在较大区别。配网自动化工程具有复杂性特征,若是数据维护不到位、工作职责不能明确、运行管理缺少边界,将对配网系统运行产生极为不利的影响。

3 电力工程配网自动化规划策略和建设方案

3.1 规划策略

提前规划。电力工程配网自动化建设是一项投资大、涉及部门多的工程,对此需充分结合区域实际情况,因地制宜进行配电网规划,积极利用大数据、云计算等先进技术对配网负荷数据等进行自动分析,落实相关监测与管理工作。严格按规范制定详细计划,考虑城市建设等诸多因素,采取分批、分期建设方法。在配网自动化规划中,应认识到自动化系统的优化性,全面掌握各个节点的特点、运行规律,提高系统运行水平,获得良好的整体自动化控制效果。

终端设备。电力工程配网自动化系统中的设备能否高效运行,十分关键,在规划设计时必须关注户外环境,充分考虑高温、雷击、风沙、潮湿、腐蚀、电磁干扰等问题,合理选择配电终端设备、开关设备,保证其使用的安全性、可靠性。在筛选开关外绝缘材料、元器件时,需综合考虑成本问题,提高设备使用性价比。此外,可引入前置服务器基础设施、软件设施、自动化管理系统、通信系统等,发挥其综合管理效果,有效提高自动化建设效果。

站端设备。在配网自动化系统中,需对站端设备进行合理筛选,保证其使用的安全性、可靠性,站端设备远方控制频率需高于配电网自动化系统频率。有机整合监测基础设施、中间子站、开关系统,有效开展监测、管理工作,切实提高配网系统整体的运行可靠性[3]。

3.2 建设方案

基于电力工程配网自动化建设,需坚持网架与自动化建设同步,在网络规划的同时设置自动化节点。坚持以实际需求为建设基本原则,同时考虑到配网的经济性、实用性,通过配网自动化建设,实现对配网故障的快速定位,并提供故障隔离功能、非故障区快速恢复供电功能等,有效保障配网运营的综合效益[4]。基于不同区域下,可采用不同的配网自动化建设模式,具体如下:

智能分布式就地馈线自动化方案。此建设方案适用于高可靠区域,需将主干线电房均设为自动化节点,节点电房采用10 kV断路器柜自动化成套设备,实现网络备自投的联络开关两侧设进线PT、母线PT。自动化终端与主站、自动化终端间,选择光纤通信方式,同时在电房内设独立的通信综合配线柜,安装光纤交换机等。典型的智能分布式配置方案,具体如图2所示。其中,CB-变电站10 kV出线开关;FB1~FB18-分段断路器;ZB-分支线分界断路器;LB1~LB4-联络开关断路器;光纤网络-虚线标识。

3.3 10 kV架空线路馈线自动化方案

此建设方案下,在主干线设1~2台分段断路器,采用10 kV柱上断路器自动化成套设备。在配网自动化系统建设中,各个分段主干线长度≤2 km,接入用户数在1 000户以内,接入配变台数应在10台以内。当支线的长度>3 km时,若是接入的中压用户达到了5户,需在线路T接位置设分支线分界断路器,采用无线公网通信方法[5]。

4 结语

综上所述,现代电力工程发展中,配网自动化建设规模不断扩大,有效提高了配网供电的能力、质量及可靠性,同时也是智能电网建设的重要基礎。配网自动化规划、建设中,应做好前期规划设计与设备选择,规避各种不利影响因素,合理设置自动化节点,健全自动化系统,实现故障快速定位、隔离,有效提高配电管理水平,保证电力整体的服务质量,真正促进电力事业持续、稳定发展[6]。

参考文献

[1] 林靖凯.浅析配网自动化建设[A].《建筑科技与管理》组委会.2016年1月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:北京恒盛博雅国际文化交流中心,2016:2.

[2] 何国潮.10kV配网自动化管理策略及应用实践探析[A].《决策与信息》杂志社、北京大学经济管理学院.“决策论坛:管理科学与经营决策学术研讨会”论文集(下)[C].《决策与信息》杂志社、北京大学经济管理学院:《科技与企业》编辑部,2016:1.

[3] 侯学文.电力工程的配网自动化方案分析[J].集成电路应用,2020,37(9):60-61.

[4] 毋耀宗.关于配网自动化及通信系统的规划建设的几点思考[J].科技资讯,2015,13(5):14.

[5] 陈祥.电力配网自动化运行优化分析[J].科技经济导刊,2019,27(12):78.

[6] 李珑珑,刘新卫,卓清莉.配网电力工程技术问题初探[J].科技创新导报,2018,15(6):66-67.

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