電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化的相關(guān)研究

摘 要：電力系統(tǒng)配電網(wǎng)處于末端位置，相對(duì)其他部分電壓等級(jí)比較低，且與用戶有著更直接的聯(lián)系，為滿足實(shí)際應(yīng)用需求，電網(wǎng)內(nèi)設(shè)備數(shù)量不斷增多，且線路分布更為廣泛和復(fù)雜。基于專業(yè)水平不斷提高背景下，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)化建設(shè)已經(jīng)勢(shì)在必得，通過(guò)對(duì)現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信技術(shù)等進(jìn)行綜合分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)和控制，減少各類運(yùn)行故障的產(chǎn)生，提高電網(wǎng)運(yùn)行可靠性與穩(wěn)定性。文章基于實(shí)際情況，對(duì)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)措施進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；自動(dòng)化；技術(shù)應(yīng)用

社會(huì)生產(chǎn)生活水平的提升，需要電力系統(tǒng)配電網(wǎng)可以保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，降低故障發(fā)生概率，提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。對(duì)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)進(jìn)行分析，需要基于配電網(wǎng)具有的特點(diǎn)，從實(shí)際需求出發(fā)，做好各要素研究，降低配電網(wǎng)建設(shè)的復(fù)雜性，積極應(yīng)用各項(xiàng)新型技術(shù)來(lái)提高配電網(wǎng)自動(dòng)化水平。遵循專業(yè)設(shè)計(jì)原則，確定自動(dòng)化建設(shè)要點(diǎn)和方向，有針對(duì)性的采取措施處理優(yōu)化。

1 配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)特點(diǎn)分析

1.1 配電網(wǎng)自動(dòng)化特點(diǎn)

電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，即通過(guò)對(duì)現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)等進(jìn)行綜合分析和應(yīng)用，來(lái)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行有效監(jiān)控和管理，及時(shí)掌握電網(wǎng)運(yùn)行所有信息，掌握其運(yùn)行狀態(tài)，可以提前預(yù)測(cè)可能會(huì)發(fā)生的事故，并采取相應(yīng)的措施，來(lái)提高供電質(zhì)量，保證電力系統(tǒng)供電的可靠性和穩(wěn)定性。雖然近年來(lái)我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展迅速，專業(yè)技術(shù)水平也在不斷提高，但是從整體上來(lái)看，各個(gè)部門對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化的認(rèn)識(shí)存在巨大的差異，建設(shè)程度也就有著明顯分層，并不能統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的有效管理[1]。尤其是出現(xiàn)運(yùn)行事故后，自動(dòng)化程度高的可以直接對(duì)事故原因進(jìn)行有效分析，縮小事故調(diào)查范圍，將損失控制在最小范圍內(nèi)，對(duì)提高整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行效率具有重要意義。

1.2 配電網(wǎng)自動(dòng)化方向

第一，變電站主斷路器與饋線斷路器自動(dòng)化方案。對(duì)變電站出線保護(hù)開關(guān)和饋線開關(guān)進(jìn)行有效結(jié)合，形成一個(gè)環(huán)形電網(wǎng)模式，提高系統(tǒng)內(nèi)線路開關(guān)、通信開關(guān)自動(dòng)操作與遙控操作能力。第二，自動(dòng)重合器自動(dòng)化方案。將兩個(gè)電源連接電網(wǎng)劃分為多個(gè)部分，并在每個(gè)部分兩側(cè)安裝重合器，在發(fā)生運(yùn)行故障后，可以及時(shí)分段兩端重合器，對(duì)故障進(jìn)行有效隔離，將故障影響控制在最小程度。第三，以及饋線自動(dòng)化方案。就地控制與遠(yuǎn)程控制結(jié)合方式，由饋線自動(dòng)終端完成所有信息收集，通過(guò)特殊通信渠道將信息傳輸給電網(wǎng)主站，然后對(duì)所有信息進(jìn)行分類、處理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)所存故障并進(jìn)行切斷，提高配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性[2]。

2 配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)原則

2.1 適應(yīng)性原則

基于適應(yīng)性原則對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用以及系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行分析，是行業(yè)發(fā)展的重要措施。基于配電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)，因?yàn)槠渑c用戶保持直接聯(lián)系，如果其不能滿足實(shí)際應(yīng)用需求，則代表建設(shè)效果不當(dāng)。現(xiàn)在我國(guó)提高了對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)的重視，設(shè)備容量與線路長(zhǎng)度方面均有很大程度的提升，可以更好的適應(yīng)我國(guó)發(fā)展形式。但是對(duì)于不同地區(qū)還存在一定區(qū)域差異，為緩解此類問(wèn)題，必須要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，選擇合理性與適應(yīng)性高的技術(shù)，不得單獨(dú)模仿成功案例，縮小因不適應(yīng)產(chǎn)生的局限性。基于因地制宜理念，從區(qū)域需求出發(fā)，保證充足的建設(shè)資金，在滿足用戶實(shí)際用電需求基礎(chǔ)上，提高供電系統(tǒng)運(yùn)行可靠性[3]。

2.2 健全性原則

想要提高電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化程度，需要對(duì)多門學(xué)科技術(shù)進(jìn)行綜合研究，復(fù)雜程度比較高，對(duì)技術(shù)要求十分嚴(yán)格。為降低自動(dòng)化建設(shè)與技術(shù)應(yīng)用的難度，需要遵循循序漸進(jìn)的原則，既可以保證各項(xiàng)功能的健全性，同時(shí)還可以降低建設(shè)難度。對(duì)配電建設(shè)基本要求進(jìn)行分析確定，總結(jié)以往建設(shè)工作經(jīng)驗(yàn)，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用劃分為三個(gè)部分，即初期階段線路電壓控制設(shè)備與組配開關(guān)建設(shè)；中期階段供電各支線配電開關(guān)、控制和通信設(shè)備，實(shí)現(xiàn)合理調(diào)配；后期階段通信功能完善，利用微機(jī)控制運(yùn)行信息，對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)化管理。

2.3 控制性原則

對(duì)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)化建設(shè)，核心目的就是提高系統(tǒng)供電質(zhì)量，這樣在選擇自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，就需要以滿足目標(biāo)為基準(zhǔn)，并搭配合理性和操作性高的技術(shù)方案，降低系統(tǒng)建設(shè)難度的同時(shí)，提高系統(tǒng)自動(dòng)化水平。傳統(tǒng)技術(shù)方案內(nèi)，經(jīng)常會(huì)應(yīng)用重合斷路器，對(duì)配電設(shè)備功能的影響比較大，并且部分設(shè)備還具有延時(shí)功能，這樣在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中如果出現(xiàn)故障時(shí)，可以應(yīng)用的時(shí)間比較少，并且分析故障所需時(shí)間會(huì)小于合閘時(shí)間，對(duì)供電連續(xù)性影響比較大。落實(shí)控制性原則，即通過(guò)對(duì)電流的控制，消除此類問(wèn)題的發(fā)生，提高系統(tǒng)供電可靠性。

3 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)

3.1 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)技術(shù)

就我國(guó)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀來(lái)看，基本上均是采取饋線、變電站、變壓器以及開關(guān)等方式進(jìn)行分布設(shè)計(jì)的，并且對(duì)于每個(gè)區(qū)域來(lái)說(shuō)，均存在多個(gè)饋線子網(wǎng)，而每個(gè)饋線子網(wǎng)內(nèi)又包括重多節(jié)點(diǎn)。對(duì)于各節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，其屬于一個(gè)管理節(jié)點(diǎn)，然后利用聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來(lái)達(dá)到通信的目的。對(duì)于配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，各變電站間節(jié)點(diǎn)間并不能進(jìn)行通信，只有屬于同個(gè)饋線子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行通信。如果在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)特殊情況，如果需要對(duì)饋線子網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，必須要先通過(guò)聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的允許，然后利用其完成不同饋線子網(wǎng)間節(jié)點(diǎn)的相互通信。對(duì)于饋線子網(wǎng)來(lái)說(shuō)，其第一子站即為網(wǎng)絡(luò)管理節(jié)點(diǎn)，可以對(duì)所有節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行收集記錄，進(jìn)而可以完成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信功能，對(duì)提高配電網(wǎng)運(yùn)行效率具有重要意義。

3.2 自動(dòng)設(shè)置中繼技術(shù)

利用NDLC中繼節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)各類信息進(jìn)行接收、轉(zhuǎn)發(fā)，根據(jù)這一特征，便可以通過(guò)自動(dòng)設(shè)置中繼技術(shù)的應(yīng)用，來(lái)保持一般節(jié)點(diǎn)特征同時(shí)，實(shí)現(xiàn)信息的處理。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為避免信息傳輸過(guò)程中出現(xiàn)失真問(wèn)題，要對(duì)NDLC中繼點(diǎn)設(shè)置數(shù)字信號(hào)[4]。另外，想要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的信息傳輸，也可以利用此項(xiàng)技術(shù)，消除傳輸間距限制，保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的有效通信。

3.3 節(jié)點(diǎn)全網(wǎng)漫游技術(shù)

電力系統(tǒng)配電系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，需要重視網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)間的有效通信，即實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)與其所在饋線子網(wǎng)各管理節(jié)點(diǎn)的有效對(duì)應(yīng)。如果在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，其中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)無(wú)法與管理節(jié)點(diǎn)保持對(duì)應(yīng)關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)自行檢索，確定其處于丟失狀態(tài)，然后對(duì)中繼進(jìn)行改變，利用管理節(jié)點(diǎn)對(duì)此失效節(jié)點(diǎn)進(jìn)行搜索。如果仍然無(wú)法確定此節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，管理節(jié)點(diǎn)會(huì)將搜索結(jié)果傳輸給饋線子網(wǎng)聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，然后向側(cè)變電站通信管理節(jié)點(diǎn)上報(bào)漫游申請(qǐng)，待漫游申請(qǐng)通過(guò)后，便可以實(shí)現(xiàn)該失效節(jié)點(diǎn)的重新注冊(cè)，成功后將其再次發(fā)給調(diào)配中心。最終通過(guò)調(diào)配中心向各變電站進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)有效漫游通信目的。

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作者簡(jiǎn)介：夏穎（1985-），女，黑龍江省哈爾濱，學(xué)歷：碩士，研究方向：電力工程管理。