電力系統10kV配電網智能化探討

海南電網有限責任公司樂東供電局 海南 樂東 572542

1 引言

現階段我國社會經濟快速發展,使得人們對于電能的需求量以及對電能的依賴程度都在不斷增加,給電力企業帶來更大的電能生產和供應壓力。10kV配電網作為電力系統中直接連接電力用戶的關鍵部分,其建設和運營情況也直接決定整個電力系統的運行情況。在目前電網規模不斷擴大的同時也推動了電力相關技術的進步,表現出先進智能化技術應用其中,提升電力系統的運行效率和供電質量,降低作業人員勞動強度和成本,提升電力系統的運營經濟效益。

2 10kV配電系統的管控現狀

由于在傳統的管理模式下,10kV配電系統主要采取人工開展電力生產、使用和管理的方式,此種方式目前已經被社會淘汰,不符合現代信息化社會的發展需求。雖然目前SCADA功能已經在10kV配電網中廣泛應用,彌補了上述傳統人工作業模式中的缺陷,同時也提升了配電網的自動化運行水平。但是配電系統的智能化水平仍然不夠成熟,表現出此配電系統中應用的智能化終端設備數量較少,阻礙了10kV配網的穩定發展。在目前部分電力企業在嘗試對SCADA功能進行升級改造并取得一定成效的形勢下,仍然表現出配電網絡的特點和功能無法充分體現的問題。

3 10kV配電網絡智能化應用的意義

10kV配電網智能化應用的意義主要體現在以下幾個方面:一是有利于配網供電可靠性的提升。這主要表現在應用配電網智能化技術有利于配網線路檢修工作的開展,實現停電區域和停電時間的減少。而且還可以通過此技術來檢測和控制配網運行情況,及時發現其中的問題并進行處理,提升其運行可靠性。二是有利于供電質量的提升。基于各種終端系統的設計和應用實現配網智能化,可以監控供電電壓變化情況并結合此情況對其運行方式進行調整,同時采取投切電容器組的方式來保證供電網絡功率的穩定性,還有利于降低電能傳輸過程中的損耗,保證供電電壓的穩定性,滿足用戶需求。三是有利于供電企業服務水平的提升。通過智能化配電網網絡的應用可以及時發現和確認配網運行中出現的電力故障的位置、原因、范圍和停電時間等。在此基礎上不僅可以及時排除故障,而且可以為電力用戶提供及時的通知和明確的回復,提升電力用戶對電力企業的滿意度。四是有利于管理效率的提升。配電網絡智能化可以實時監控網絡中的設備和線路,便于在系統運行中出現故障時可以及時排查故障原因和位置,減少故障排查所消耗的時間和人力。此外,通過配電網智能化可以實時獲取系統運行數據并利用現代化技術對這些數據進行分析和處理,為管理者作出決策時提供依據,實現配網管理效率和質量的提升。

4 10kV電力系統配電網絡智能化的應用

4.1 建立智能化配電網絡 在目前的10kV配電網絡智能化系統中主要應用分層處理方式進行信息處理,避免其在廣泛應用和采集較多設備運行數據時出現信息擁擠問題,或者在設備故障時難以及時處理的問題。因此,采取此種分層處理方式,可以同時由10kV配網主站和其他層次的系統和設備來接收和處理信息。通常按照此種方式將此配電網智能化系統分為主站層A、分站層B、子站層C和終端層D。其中的主站層就是電力公司和局機關,分站層則是主站層和分局機關,子站層是住宅區、變電站以及開閉所等,終端層則是變壓器和供電站等。

在主站層和分站層中,其智能化系統中主要包括前置服務器、數據庫服務器、工作站、網絡設備微機以及其他服務設備等,此系統中的不同工作站所執行的任務不同,但是最終實現的功能是一致的。通過此系統可以對各種配電變壓器監測終端、饋線自動化測控終端等不同終端的數據和信息進行接收,而且通過其中其中的采集調度SCADA系統進行數據轉發,并獲取配電網中的實時信息,起到對10kV配電網的監控作用。基于上述過程,可以分析配電網運行狀態并協調配網運行方式,保證整個偏低網絡處于最佳運行狀態。

在子站層中,其智能化系統主要有PC數據采集服務器組成,主要作用就是監測配電網并起到數據采集交換中心點作用,使用光纖將終端層獲得的數據向主站層和分站層轉發,由此來形成局域網,同時還可以形成連接其他配電終端的數據通信網。

在終端層中,其智能化系統主要包括終端設備和通信設備,在終端設備中的TTU終端單元主要采取GPRS/CDMA的方式與主站層和分站層系統實現通信,而其他的DTU和FTU則是通過光纖環網通信的方式與主站層和分站層連接。

4.2 智能化系統的具體功能 此種智能化系統在應用中主要體現在智能化運行和管理兩個方面,在智能化運行中的FA功能就是自動隔離故障區域和非故障區域的功能,而SCADA功能就是實時監控的功能。而智能化管理則主要包括用電管理、通電管理以及離線設備管理等。對于前者,也就是FA功能來說,如果在配電線路運行中出現了永久故障,通過此功能的發揮可以定位故障地點并實現對相應跳合分段開關的遙控,起到隔離故障區域同時恢復非故障區域供電的作用。而在環網供電的10kV配網線路中,主要采取分段開關對線路分段的方式,而且在每段線路中安裝FTU終端來實現配網饋線自動化功能。對于后者也就是SCADA功能來說,其作為10kV配網智能化系統的最基礎功能,通過此功能的發揮可以對數據進行采集并向其他系統和高級應用提供數據,滿足配電網運行和供電需求,實現主站層的負載率和不平衡率統計以及電量統計等功能。

5 結語

鑒于整個電力系統中10kV配網的重要地位,目前基于此配網的特點所開展的智能化研究也更加深入,通過應用分層處理方式所建立的配電網智能化系統,實現FA功能以及基本的SCADA功能等,實現電力系統運行中故障檢修效率和質量的提高,從而節省人工勞動強度和成本,提升供電質量和可靠性。