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城市配电网自动化在配电网规划中的运用

2021-12-02邹璐

科学与生活 2021年25期
关键词:配电网规划配电网自动化

摘要:城市配电网是现代城市建设的重要基础设施。它的主要功能是分配电能。它被称为分销网络。根据电压大小,可分为高压、中压和低压。在中小城市,中低压配电网的建设通常没有按照专业计划紧密部署,导致性能不足和线路老化等问题的概率很高。纵观近几十年配电网的发展历程,由于初期资金短缺,我们主要集中在电厂建设上,在一定程度上忽视了基础配电网的建设。我国配电网一直处于投资不足的状态,与欧美发达国家相比,发电和配电的比例仍有很大的进步空间。目前,配电网存在的主要問题大致可分为备用系统容量不足、电压质量低、新引进设备太少、技术水平有待提高等。为了解决上述问题,必须加强自动化应用,根据城市地形和线路可用空间狭窄的特点,设计实用的城市配电框架,既能满足现有配电的需要,但也承受着未来高负荷的分布强度。

关键词:配电网;自动化;配电网规划;运用

1配电网自动化技术的应用价值

1.1提高配电网的供电质量

配网自动化技术的合理应用,实现对配网运行的有效监督,实现对配网运行中频率、电压、负荷的全面掌握,并能及时收集和反馈掌握的信息和数据,帮助技术人员根据配电网运行需要灵活调整技术方案,使配电网始终保持良性运行状态,实现配电质量的有效保障,充分满足工业发展和社会生活过程中对电力资源的使用需求。

1.2确保配电网的可靠性

配电网在运行过程中受多种因素影响,事故发生概率较高,导致配电网运行稳定性差。同时,停电的发生也影响了配电网的整体服务能力,对配电网的有效运行产生了负面影响,并导致用户体验的下降。自动化技术与配电网的结合在很大程度上提高了配电网的可靠性,能够快速确定故障位置,对故障原因和类型进行科学评估,并在最短时间内快速提供故障排除方案。

例如,在现阶段配电网的发展过程中,及时引入了地理信息系统(GIS)技术。通过GIS平台和各种传感器及通信技术,实现配电网故障的快速定位,降低电力故障排查难度,缩短排查周期,保证电力资源的持续稳定供应。同时,配网自动化技术具有较强的自动隔离馈线故障响应能力,可在电力故障发生后帮助电力故障区域提供应急电源,加快电力故障恢复速度,从而将电力资源损失率降至最低,以更好地满足现阶段电力资源的使用需求。

2城市配电网自动化运用

做好配电网架的规划与建设是实现配电自动化及管理系统的关键。配电网架接线形可呈树形状、网形状和环形网状,其中使用次数最多的形状为环形网状接线。城市中通常将配电网环形网化,合理分控10kV馈线,以保证在非常规情况下,110kV变电容量、10kV主要干线与10kV馈线有足够的转移负荷能力。

在特大城市的配电自动化系统中设立中心站点,主要负责核心数据信息的监视与管控,特大城市的电力部门可根据自身实际情况,考量是否设置中心站点。自动化配电系统的基础功能包括SCADA、负荷分配、故障管控、绘图自动及可视地形信息系统和高级别的应用。SCADA作为城市配电自动化的地基,主要为DA/DMS提供初始数据,但不能认为仅配备SCADA的三遥功能即为配电自动化系统,应在此基础上加入馈线自动化功能,以精准捕捉故障时的馈线状态,既满足人工远程控制的需求,又可自动化控制馈线设备,完全实现故障的自主隔离与恢复。

3配电网自动化在配电网规划中的运用策略

3.1对员工进行模拟培训

配电网的规模较大,需具有较高专业技能的人员进行操作。行业人员在正式步入工作岗位前,无法获得实践的机会。因为任何实习过程中出现的疏漏均会对配电网的运行构成负面影响。而使用自动化的系统便可解决上述问题。自动化系统具备仿真功能,员工可通过系统内的仿真模块获得培训的机会,由专业人员在系统中形成模拟的网络对新入职人员进行技能培训,这样员工便可得到更为真实的训练环境,大幅提升岗位工作技能和素质水平,并可在一定程度上保证人身安全不受损害。

3.2电源技术在配电网自动化中的应用

在配电网自动化技术应用环节,技术人员需要根据实际需要做好电源的选型工作,通过电源技术的合理化应用,从源头上实现电力资源的持续稳定供应,满足区域发展过程中对电力资源的使用需求。目前越来越多的配电网络将SCADA系统纳入电源机制中,这种电源技术具有较强的自我修复能力,使配电网在断电后的15h内,能借助UPS组件,使电源能够有效运转,减少电力故障所带来的经济损失。对于小范围内的配电网络,可以进行电源技术的灵活化处理,使用1K的UPS技术方案,确保电源故障的快速排除,实现电力资源传输的连续性与稳定性,持续改善配电网电源性能。

3.3实时监控

在配电网运行期间,如果技术人员仍然沿用以往的管理方式,则难以及时预见到可能产生的问题,导致电网运行速度的下降,自动化技术便可在此方面发挥优势。自动化系统可对配电网的内部运行情况进行监督,如针对监控设备进行监控,及时掌握其在运行期间产生的问题,并将具体的问题数据信息发送给相应的人员,以采取适当的措施进行维护,尽量减少故障排查的时间,从而在根本上提升配电网的工作效率。自动化系统也可对配电网的相关数据进行广泛搜集和处理,同时根据数据内容进行共享,以此提升配电网的技术能力。

3.4环形开关柜与开闭所方案

城市密布空间内用电户分布集中,在环形网的架构基础上增加开关柜,是较好的自动化设计举措。体积小巧的开关柜在行人道、停车场等公共场地便于安装。当开关柜的进出线回路过多时,可将其转变为开闭所,一般配合负荷开关与熔断器使用,当故障出现在电源端的一侧时,另一侧迅速响应并切转至母线,使供电恢复正常。开闭所具有运作环境好、工作不易受外部因素干扰等优点,是城市主线的完美设计设施。

3.5合理调用电力

当前我国在电力产业方面发展效果较为理想,但仍然会存在电力使用不足的情况。因此在网络运行期间需重点解决电力配置方面的问题,而自动化系统便可有效解决上述困境。自动化系统可对整个配电网络的负荷进行实时监测,一旦发现电量不足,便需采用科学手段进行配置,以多余的电量补充不足,以此缓解供电紧张的局面。尤其在大量用电时段,需重点监测电网运行的顺畅性,结合负荷指数的变化情况来进行调整,以此提升配电网的使用效果。

3.6利用计算机技术管理配电网

配电网主要为用户提供服务,全面提高用户生活质量。提高服务质量主要是指电能的质量水平和连续性。自动化系统的应用可以达到上述目的。自动化系统能够科学地处理各种数据,结合行业前沿技术类型,整合各种信息,实现对设备的实时监控。自动化系统能够检测和分析配电网的电能质量及相应的数据信息,帮助员工科学控制用电。在信息技术的应用中,技术人员可以对设备进行有效的监控,实现设备的智能化维护,利用备用电路传输电力,保证整个配电网的顺利运行。

结论

将自动化系统应用于配电网运行中具有十分关键的作用,能够全面突出配电网的功能价值。在实现整体运行时,需对自动化系统进行分析,此后结合数据的变化情况对系统和电力技术进行科学调整,从而提升配电网络运行的有效性。

参考文献

[1]张星.电力自动化系统技术在配电网运行管理中的应用[J].中国新技术新产品,2019(23):135-136.

[2]郝杰.解析配电网运行管理中电力自动化系统技术的应用[J].电力设备管理,2019(09):22-23.

[3]曾琦器,张昕慧.电力自动化系统在配网运行中的应用[J].科学技术创新,2019(20):131-132.

作者简介

邹璐(1968-),男,汉族,湖南长沙市,高级技师,主要从事配电相关工作。

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