配網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及配網(wǎng)自動化分析

徐長豐

摘 要：配網(wǎng)自動化就是指通過現(xiàn)代通信技術(shù)、電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計算機技術(shù)等和電力設(shè)備相結(jié)合，將電網(wǎng)故障監(jiān)控、保護、計量等相互融合，以期改善供電質(zhì)量，提高配網(wǎng)智能化水平。通過對配網(wǎng)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及自動化改造，提高配網(wǎng)供電可靠性，保障電網(wǎng)安全可靠運行。文章探討了配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式和自動化改造方案，并提出配電網(wǎng)自動化運行優(yōu)化策略。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng);配網(wǎng)自動化;結(jié)構(gòu)優(yōu)化

引言

近年來，隨著社會工業(yè)化水平不斷提高，社會對電力的需求量越來越大。電力市場發(fā)生了很大變革，為了保證充足的電能供應(yīng)，減少配網(wǎng)供電過程中發(fā)生的電力安全事故，提高配網(wǎng)供電的可靠性，電力部門開始大力建設(shè)中低壓電網(wǎng)。城市配電網(wǎng)在國家電網(wǎng)設(shè)計指導(dǎo)方針下不斷進行改造和建設(shè)，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及配網(wǎng)供電可靠性得到了顯著的改善。盡管如此，我國配網(wǎng)建設(shè)中仍然存在著許多不足，從配網(wǎng)裝備水平、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及供電能力等方面都存在著不足，因此，有必要對配網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及自動化改造進行研究。

1.配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式和自動化改造方案

1.1 配電網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)形式

①網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。面對目前網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)形式中存在的問題，可以進行環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，進行開環(huán)運行，利用饋線自動化進行環(huán)網(wǎng)供電。在變電站的開關(guān)和開閉所增設(shè)兩個斷路器和兩個環(huán)網(wǎng)負荷開關(guān)。兩個內(nèi)側(cè)斷路器開關(guān)必須和變電站開關(guān)保護相互匹配，設(shè)置的時間極差為0.3 s。對開關(guān)進行控制能夠減少線路變化對變電站饋線開關(guān)產(chǎn)生的影響。根據(jù)實際情況，測量變電站和開閉所的距離，如果兩者之間的距離比較短，那么就不需要安裝保護系統(tǒng)，這樣能夠減少保護開關(guān)的動作次數(shù)，降低系統(tǒng)產(chǎn)生的失誤率。

②自動化優(yōu)化措施。在配網(wǎng)結(jié)構(gòu)中安裝一個可以進行自動識別的網(wǎng)絡(luò)終端，通過信息傳導(dǎo)對饋線進行集中保護，并實現(xiàn)自動化處理。具體處理方法就是把中間線路開關(guān)置于分閘位置，將剩下的開關(guān)和一個開閉所內(nèi)側(cè)的開關(guān)閉合。當(dāng)前兩個電路開關(guān)中間出現(xiàn)故障后，另外一個開閉所的開關(guān)的保護裝置就會被啟動，進而對故障進行切除處理。當(dāng)?shù)谝粋€開關(guān)配電終端出現(xiàn)電流故障，第二個開關(guān)沒有電流故障，這時智能終端就能夠?qū)收习l(fā)生的位置迅速確認并且進行故障處理，及時斷開一、二開關(guān)間的線路，實現(xiàn)故障隔離。

1.2 架空線配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)方式

對該形式的配網(wǎng)方式進行自動化改造可以利用聯(lián)絡(luò)開關(guān)將原有的輻射型供電方式改造成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，開環(huán)運行方式。在投資資金受限、負荷密度不夠集中的情況下，可以采用電流式分段器或者重合器實現(xiàn)配網(wǎng)線路自動化環(huán)網(wǎng)供電。通過改造后能夠?qū)崿F(xiàn)隔離線路故障并轉(zhuǎn)移負荷。通過改造以后，線路運行穩(wěn)定，且操作方便，可以有效提高配網(wǎng)供電可靠性。

2.配網(wǎng)自動化通信方式

對配網(wǎng)進行自動化改造的關(guān)鍵是通信的準(zhǔn)確性和及時性。由于配電網(wǎng)具有作業(yè)面多，分布范圍廣的特點，因此配電網(wǎng)通信系統(tǒng)和傳統(tǒng)意義的通信系統(tǒng)不同。本著通信可靠、經(jīng)濟以及安裝方便的原則，當(dāng)前主要采用的配電網(wǎng)通信方式主要有載波、光纖、無線和有線幾種方式，也可以采用多種通信方式相結(jié)合的方式，其中主干道光纖通信方式的使用最為廣泛。在城市配電網(wǎng)中，由于樓宇建筑比較多，因此通信很容易受到空間障礙物的阻礙，因此在城市配電網(wǎng)中無線擴頻技術(shù)要慎重使用，通常采用的光纖通信方式。配電載波可以隨配電網(wǎng)的運行方式的不斷改變而隨時改變通信結(jié)構(gòu)，這種優(yōu)點是其他通信方式很難實現(xiàn)的，但是由于其十分容易受干擾，因此可以用于郊區(qū)及農(nóng)村配電網(wǎng)自動化通信中。

3.配網(wǎng)自動化優(yōu)化策略

3.1因地制宜進行改造

每個地區(qū)的電網(wǎng)都或多或少的存在一定的問題，對此，必須正視這個問題，對于政府來說，應(yīng)該加大對配網(wǎng)自動化的投入力度，加大對自動化技術(shù)的研究，并且將這種技術(shù)最大限度的投入到應(yīng)用中，當(dāng)?shù)仄髽I(yè)也應(yīng)該積極響應(yīng)國家的號召，積極配合國家對電力配網(wǎng)自動化的研究，積極推廣技術(shù)，讓當(dāng)?shù)厝嗣窀玫南硎艿郊夹g(shù)帶給人們的便利化。與此同時，在電力配網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)過程中，技術(shù)人員應(yīng)該充分考慮當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)運行實際情況，綜合考慮區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢進行電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)，避免盲目規(guī)劃建設(shè)。

3.2強化配網(wǎng)安全保護

由于配網(wǎng)自動化的基礎(chǔ)建設(shè)及應(yīng)用所處的環(huán)境比較特殊，因此，在其實際運行過程中，不僅需要注意避免對環(huán)境造成傷害，同時還應(yīng)該注意不要因為外部環(huán)境影響配網(wǎng)自動化的進程。配網(wǎng)自動化運行出現(xiàn)故障將在很大程度上影響配網(wǎng)的安全運行，導(dǎo)致配網(wǎng)運行故障的一大原因就是非安全因素的干擾，配網(wǎng)系統(tǒng)面臨諸多的危險因素的威脅，例如：雷電、外力破壞、自然力侵蝕等。這就需要在配網(wǎng)建設(shè)過程中，各方密切配合，提高安全防護意識，重視配網(wǎng)的安全防護建設(shè)，為配網(wǎng)打造一個安全的工作環(huán)境。在配網(wǎng)自動化的基礎(chǔ)建設(shè)及應(yīng)用過程中，應(yīng)該分析好雷擊過電壓情況，低溫工作情況，高溫工作情況，雨淋情況，潮濕情況等，還要及時對開關(guān)設(shè)備和配電終端設(shè)備進行維護，在材料選擇方面要注重性價比。配網(wǎng)防雷建設(shè)十分關(guān)鍵，可以采用多種防雷技術(shù)，例如：科學(xué)把握桿塔高度，保護配網(wǎng)線路、設(shè)備等不受外力襲擊;將多種避雷設(shè)備，如：避雷線等安裝在桿塔，達到安全保護、科學(xué)防雷的目標(biāo)。必須切實做好配網(wǎng)安全保護，要讓專業(yè)的技術(shù)人員深入配網(wǎng)系統(tǒng)，明確系統(tǒng)內(nèi)部是否存在某些薄弱部分，通過增設(shè)絕緣設(shè)備、絕緣保護層等來充分保護配網(wǎng)的安全，使得配網(wǎng)自動化的設(shè)備可以提高運行效率和保證設(shè)備運行的可靠性。

3.3推動配網(wǎng)智能化建設(shè)

智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠提高配網(wǎng)系統(tǒng)的智能化水平，配網(wǎng)系統(tǒng)要嘗試將多種智能化技術(shù)應(yīng)用其中，例如：安裝智能化計量設(shè)備，利用智能計量設(shè)備的自動化、智能化計量功能，及時高效地進行電量計量，從而達到配網(wǎng)系統(tǒng)抄核收的自動化。引進智能化故障監(jiān)測系統(tǒng)，將該系統(tǒng)安裝于配網(wǎng)系統(tǒng)，用來監(jiān)測、監(jiān)督與檢查配網(wǎng)系統(tǒng)運行中可能出現(xiàn)的故障，以便及時定位故障，針對性地采取專業(yè)化的解決對策，革除故障，提高配網(wǎng)安全運行水平。同時，要借助多種現(xiàn)代化信息技術(shù)、通信技術(shù)等，特別是5G與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，要嘗試著將其同配網(wǎng)系統(tǒng)之間建立連接，利用這些技術(shù)搭建一個配網(wǎng)服務(wù)平臺，依托于此平臺加強同客戶之間的溝通，為其提供滿意的服務(wù)，客戶可以通過這一平臺來及時上報故障，配網(wǎng)系統(tǒng)運維中心則及時對故障做出處理，以此來實現(xiàn)配網(wǎng)故障的高效處理。除此以外，在配網(wǎng)自動化運行過程中，如果出現(xiàn)故障問題，則需要專業(yè)的技術(shù)人員進行維修管理，對此，供電企業(yè)要重視專業(yè)化技術(shù)隊伍的培養(yǎng)，企業(yè)自身必須儲備一支高水平的技術(shù)團隊力量，引導(dǎo)他們掌握先進的現(xiàn)代化智能技術(shù)、自動化技術(shù)，這樣才能夠有效提升配網(wǎng)自動化運行水平。

結(jié)語

隨著社會用電需求量的急劇增加，電力電網(wǎng)市場發(fā)生較大的變革，為確保供電質(zhì)量，提高供電系統(tǒng)的可靠性，降低電力事故的發(fā)生，供電企業(yè)要對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，為電力用戶提供安全、穩(wěn)定的電力。我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)受到諸多因素的影響，在電網(wǎng)運行中，易出現(xiàn)電網(wǎng)故障，為了提高供電企業(yè)的運營效益，電網(wǎng)企業(yè)需進行必要的電網(wǎng)改造。

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