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電力自動化系統在配電網運行管理中的應用

發布時間:2012-05-25 08:53所屬分類:電力瀏覽:1加入收藏

對電力自動化系統在配電網運行管理中應用的必要性、應用情況、應用原則、應用要求以及配電網自動化應用模式等方面內容進行探討分析,希望可以為今

  隨著我國社會經濟和科學技術的快速發展,電力事業的發展也逐步加快,電力體制的改革不斷深入,尤其是城鄉電網的改造取得了很大進展。隨著人們生活水平的提高,用戶對供電質量和供電可靠性的要求也越來越高,為了滿足這些要求,必須加快配電網自動化系統建設,提高供電的可靠性。

  配電網自動化,就是利用現代科學技術,包括計算機網絡技術和通信技術等,對配電網中的數據信息進行收集合成,構成自動化系統,保證配電網中的設備及其它事故狀態都在監測控制之中,從而提高供電質量和供電的可靠性。配電自動化系統是一個龐大的、復雜的系統工程,主要包括饋線自動化、變電站自動化、配電管理系統和需求管理等四個方面內容。

  1 加快配電網自動化系統建設的必要性

  目前,我國配電網自動化建設,與發達國家相比,還是相對比較落后。因為我國的電力公司還沒有市場化,電力建設發展沒有良好的競爭機制,以至于我國電力建設資金分布不平衡。其中包括配電網的自動化建設,由于資金不足,配電網自動化建設的設備技術還很落后;供配電能力低,加上人們生活水平的提高,用電量逐步增大;同時對供電質量和供電可靠性的要求越來越高。所以必須加快配電網自動化的建設和應用,快速排除用電故障;降低停電事故發生的概率;提高供電可靠性和供電質量;降低斷電次數和時間,滿足用戶要求;同時降低運行成本,提高勞動生產率,提高服務質量;實現配電網的經濟運行,促進電力市場的改革。

  經濟的快速發展對配電網自動化提出了更高的要求,配電網自動化也是電力系統現代化發展的必然趨勢,這對電力市場的發展具有重要意義。

  2 電力自動化系統在配電網運行管理中的應用

  目前,電力自動化技術在配電網中的應用,主要有以下方面:

  (1)在配電網運行人員的培訓方面,使用仿真技術。使用仿真技術,可以讓配電網工作人員能夠快捷容易地掌握操作技能,提高操作水平,同時還能保證電網工作人員的生命安全以及整個配電網的運行環境的安全性,提高工作效率。

  (2)信息技術在配電網運行管理中的應用。為了保證配電網每個設備能夠正常安全的運行,必須對其進行監控,查處運行管理中發生的故障,并及時隔離和修復,保證提供優質的供電服務,這些要求實現的最佳選擇是配電網自動化,將信息技術應用到配電網設備以及用電監控管理之中。

  (3)地理信息系統在配電網運行管理中的應用。主要指在網絡分析、故障定位以及用戶服務等方面的應用,將地理信息系統與配電網自動化系統結合在一起,增強配電網自動化系統的功能,對每段故障能準確定位并及時切除障礙,提高配電網自動化系統工作效率。

  (4)實現配電自動化的方式主要有四種:1)在10 kV輻射線路或者樹狀線路使用重合器和分段器方式;2) 在10 kV環形電纜配電網絡中采用重合器,可以實現環網柜配電自動化。3)在10 kV環形電纜配電網絡中采用環網柜以及加裝FTU等并設置配電網自動化系統;4)我國城市大多數是由沿街道敷設的架空絕緣導線而構成的10 kV配電網絡,針對這種配電網絡,首先要進行網絡優化改造,形成多個環網,使每一用戶有至少兩個供電源。以上四種應用方式雖然在有些地方得到一些應用,但是應用效果不是很理想,這是由于每個地方的經濟狀況、技術水平以及社會需求等方面存在一些差異,需要優化改進的地方很多。

  3 電力自動化系統在配電網運行管理中的應用原則

  (1)安全性原則。隨著社會經濟的快速發展,人民生活水平的不斷提高,人民對物質生活的要求也會越來越高,電力在人們生活中作用重要,而實施了配電網自動化后,若一旦網絡發生問題,不能正常供電,不僅會給用戶生活帶來不便,甚至還會給政治、經濟帶來很大影響,因此,在實行配電網自動化過程中,要遵循安全性原則,選擇合理的設計,保證配電線路設備免遭破壞以及加強對配電網自動化系統的監控管理,保證配電網自動化系統運行環境的安全性,這也是對人民,對社會負責。

  (2)可靠性原則。在配電網自動化系統運行管理時,要遵循可靠性原則,主要是指保證給用戶供電的可靠性,避免因配電自動化系統的障礙而導致用戶無法正常用電,這就要求配電自動化要做到以下幾個方面:1) 要具備可靠的設備,如開關、FTU、網絡設備等;2)要有可靠的網絡通信系統,如主站、子站系統和通信介質;3)要具備可靠的設計布局,如配電網的線路、網架的安排布局等;4)要具備可靠的電源。只有做到以上幾點,才能最大可能地保證配電自動化系統可靠地供電。

  (3)實事求是的原則。在確定選用何種配電網自動化模式方案時,要立足國情,不能盲目照搬照抄,要結合當地實際情況,根據用戶實際的生活水平和要求,從為用戶服務,提供供電可靠性等方面出發,綜合考慮各方面因素,使配電網自動化發揮最大的效能。

  (4)與時俱進,不斷完善的原則。配電網自動化建設是一項龐大復雜的綜合性系統工作,內容豐富,技術性很強,所以對配電網自動化的建設發展要分段分期進行,不可能一步到位。建設主要分為三個階段:第一,安裝設置自動配電開關,建立電壓控制系統;第二,在第一階段的基礎上,可以增設一些通信及控制設備,可以對負荷進行調配;第三,實現微機控制各點信號以及對各點信息的自動處理。通過循序漸進的規劃設計,使配電網自動化建設逐步達到完善,同時根據配電網的發展變化調整適應,做到與時俱進。

  4 電力自動化系統在配電網運行管理中的應用要求

  (1)配電網自動化的設備應當先進、科學,并且可以提供可持續性的服務。配電自動化的工作內容就是使所轄區域內的配電變壓器、柱上開關和開閉所都處在監控管理中,識別和控制區域內配電故障事故,優化配電網的運行管理,尤其是一些戶外環境如高溫、低溫以及潮濕、雷電等因素,對配電設備的運行提出了更多的要求,由此,按照這些要求,配電自動化必須具備先進科學的設備,才能實現對配電網運行的管理完全監控,并為用戶提供可靠穩定的持續性用電服務。

  (2) 能夠及時發現配電網運行中的安全隱患以及其它故障,保證配電網安全運行。配電網自動化系統必須要能夠對每條線路上的數據及時收集監控,排除不安全因素,快速處理存在的障礙,提高供電的可靠性,降低運行損耗,為配電網的運行提供安全環境。

  5 配電網自動化的實現模式

  配電網自動化系統主要由四個層次組成,分別是:主站系統層、變電站自動化系統層、通信系統層以及站端系統層,而配電網自動化模式方案主要由變電站主斷路器與饋線斷路器配合方案、自動重合器方案、自動重合分段器方案和饋線自動化模式四類組成。第一,變電站主斷路器與饋線斷路器配合方案主要是指由兩個電源組成,加上變電站出線保護開關和饋線開關相互配合使用形成的環網供電方案,也就是主站系統在確認判斷設備和線路故障的范圍之后,讓發生故障一段的開關斷開,在這種方案操控下,事故信息和監控系統可以一次完成。第二,自動重合器方案,主要是將兩個電源連接的環網分成若干段數,然后每段線路主要由相鄰兩側的重合器保護,當任一段線路發生故障時,應當使故障兩端的重合器分段,將故障的一段進行隔離。第三,自動重合分段器方案,是指每段線路發生故障時,由自動重合分段器根據關合故障時間來判斷斷路器的斷開和再次送電。第四,饋線自動化模式,可以利用重合器與分段器的配合進行控制,或者在有故障的線路,由主站根據收集的信息進行判斷,消除故障并恢復送電,或者采用智能型負荷開關,及時準確地切除故障,恢復非故障段的正常供電。

  隨著社會經濟和科學技術的快速發展,城鄉配電網將得到大規模改造,自動化技術不斷地運用到配電網運行管理中,這樣配電網自動化系統的應用也就不斷地增強,因此,加快配電網自動化建設,不僅可以節省電力系統的運行成本,而且還可以迅速地分析判斷和切除故障,及時處理斷電事故,將停電的范圍和影響降到最低,同時也能更好地滿足廣大用戶對供電的需求,提高配電網供電的可靠性和供電質量,優化電力服務,為以后的電力改革打下技術基礎。

  參考文獻:

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