張斯文
(福建省晉江市電力有限責任公司福建晉江 362200)
配網自動化在智能電網中的應用研究
張斯文
(福建省晉江市電力有限責任公司福建晉江 362200)
在我國現代電力網絡的構建中,大力發展智能電網具有重要的意義和作用。智能電網綜合運用了先進的測量技術、傳感技術、決策支持系統技術、設備技術與控制方法,以進一步提升電力服務的安全性、可靠性。
智能電網;配電自動化;應用
在我國社會經濟高速發展的時代背景下,對于電力能源的需求量不斷增大,在新時期電力網絡的構建中,必須高度重視智能電網發展中的相關問題。與傳統電網相比,智能電網充分應用了先進的信息技術平臺,尤其是配網自動化技術的創新應用,促進了對于電力能源的高效管理,并且提升了電能的實際利用效率與質量,進而保障了區域電網的安全性與可靠性。
在智能電網中應用的配網自動化技術主要是指集自動化、科技化與智能化為一體的先進系統裝置,主要應用于中低壓配電網中,是國內電力企業建設配網的首選目標之一。配網自動化包括:配電管理系統與饋線自動化,其中實現配網自動化的關鍵是通信技術的科學、合理應用。配網自動化是保證區域供電安全性、可靠性的關鍵,集配電設備、監控及通訊系統等為一體,其所具有的技術優勢主要表現為:
(1)線路規劃更具合理、可行的特征,以保障區域供電可靠;
(2)系統可以自動檢測與判斷線路存在的運行故障,以減少工作人員的工作強度,進一步提高實際工作效率;
(3)自動化控制或者調度區域電網的用電負荷;
(4)實時監控相關電力設備的實際運行狀態,以有效控制故障發生率。
目前,在我國智能電網建設中配網自動化技術的應用日趨廣泛,其體系結構模式主要分為:
(1)主站、子站與終端三層結構,采用集中采集與監控的模式;
(2)主站、子站與終端三層結構,采用集中采集與分散監控的模式;
(3)主站與終端兩層結構,采用集中采集與監控的模式;
(4)基于相互配合的自動化開關設備構成的配電自動化模式。
以上四種結構體系模式各具優缺點,具體選用何種模式應結合區域智能電網建設的實際需求及配電網發展現狀等。
(1)應用配網自動化技術的首要目標是進一步提升區域配電網的供電可靠性,必須具有可靠的配電網網架、主站系統、電源點、通信系統及相關設備;
(2)由于配電網普遍具有地域分布性的特點,配網自動化系統建設中為了實現功能分散、危險分散的目標,可以采用具有智能的一次設備,以實現各類運行故障的就地解決。
在智能電網建設中應用配網自動化,應滿足以下基本要求:
(1)在吸收國內外相關智能電網建設經驗的基礎上,必須堅持因地制宜的原則,根據區域電網建設及發展的實際狀況,制定相應的配網自動化系統發展目標。在實施配網自動化的過程中,不能盲目的追求功能的全面性,而是要結合實際情況合理選擇最為急需的功能,采取最為簡單、方便的手段予以實施。
(2)在智能電網中應用配網自動化技術,應在建設初期就嚴格遵循EC61968、EC61970等國際標準,使得配網自動化的各系統之間具有良好的互通性與互用性,從而形成一個性能優越、運轉良好的大型體系。并且有利于減少系統的維護與管理工作量。
(3)配電自動化可以有效提升區域供電的可靠性,從我國智能電網建設的長遠目標而言,必須加快配網自動化的實施。與國際上電力技術發展先進國家相比,我國的智能電網運行與管理水平尚有較大的差距,為了逐步拉小與先進國家之間的差距,我們必須積極創造有利的條件,注重配網自動化技術的推廣與應用,以進一步提升智能電網的整體運行與管理水準。
(4)在配網自動化技術的實際應用中,應特別重視配電SCADA、配電GIS之間的信息集成與共享。由于城市配電設施普遍具有量大、面廣、分散及變動頻繁等特點,而且與城市地形、地物之間密切相關,為了保證配網自動化系統的正常運行,必須借助于電子地理信息GIS進行直觀、有效的管理。
(5)在智能電網中應用配網自動化技術時,必須建設靈活、實用的通信系統,并且加強統籌規劃與管理。通信系統作為配網自動化的關鍵組成部分,在進行大規模配網自動化方案的規劃時,應結合實際情況及各方面條件,制定綜合較靈活、經濟、可靠的通信方案,如無線通信、載波通信與租用線路等相結合。另外,在配網自動化系統建設完成后,必須構建以崗位責任為核心的運行管理方案,其中應包括:崗位定編、定期試(檢)驗制度、操作規程、責任制度、獎罰規定、維護制度等,以保障配網自動化系統實際運行與管理效率的最優化。
(1)在配網改造工程的總體規劃中,必須保證規劃方案具有前瞻性、可操作性與可靠性,必須將配網自動化的規劃與設計納入整體方案中,需要注意的是智能設備的選擇過程中,必須考慮到智能電網及配網自動化的未來發展趨勢。
(2)隨著國內智能電網建設中各類工藝與技術的不斷創新,以及現代化配網自動化的發展,站點分布的架空線、柱上開關、桿上變壓器逐步被地下電纜、開關站、箱式變壓器等替代,所以,在配網改造及配網自動化實施中,應預留出電纜溝道、開關站,以及電纜分接箱、箱式變壓器等的位置,并且保證足夠的裕度。
(3)在對于城市環網線路的網絡結構進行優化時,必須充分利用配網配網變電站布點多及新型開關站廣泛建設的優勢,以全面提升配網“兩供一備”或“三供一備”的典型接線水平。另外,對于供電可靠性較為敏感的區域,可以在智能電網建設過程中優先考慮配網自動化的實施,但是在實施前必須結合區域電網的實際情況進行必要的電網改造,以保證供電半徑的合理性,以及網架與設備的強化。重要組成部分,積極應用相關技術具有重要的意義。但是在智能電網中應用配網自動化,我們需要正視其建設與管理中可能出現的各類問題,并且擬定相應的改進措施,以保證配網自動化體系建設的標準化、智能化、合理化,從而滿足區域電網運行與管理的安全、可靠要求。
總之,在我國的智能電網建設與發展中,配網自動化作為其
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張斯文(1966.10.—)男,福建晉江人,漢族,工程師,研究方向:電力工程自動化。