电力系统配网自动化建设技术措施探讨

2020-12-02 07:50刘霞飞
数码设计 2020年11期
关键词:配网自动化电力系统技术

摘要:配网自动化是通过对信息化电子技术、通信技术等技术的综合性运行,实现电力系统配网的实时信息、地理信息以及用户信息的集成化,以打造全面而系统化的电力系统配网自动化管理体系,进而提高系统监测、运行与管理水平。对此,本文就电力系统配网自动化建设技术措施展开了相关的分析与研究。

关键词:电力系统;配网自动化;技术

中图分类号:TM76   文献标识码:A   文章编号:1672-9129(2020)11-0058-02

如今,我国经济发展迅速,人们生活水平也得到大大提高,其对供电质量与可靠性也提出了更高的要求。目前,我国供电能力还有所不足,且能源技术难度开发逐步增大,而实现电力系统配网自动化建设则可解决该问题,主要是由于其具有高效性、可靠性的特点,能大大提高供电质量,也能提升供电的可靠性。对此,首先,我们就电力系统配网自动化进行相关概述。

1 电力系统配网自动化的基本概述

电力系统配网自动化的工作原理为把故障电路和其他电缆、元件等进行有效的隔离,针对非故障区域可开展正常供电,能很好的避免由于局部线路故障而使得大片区域、整条线路发生连续性断电的情况。电力系统配网自动化技术在我国的起步较晚,然而,其发展速度比较快,且应用范围也比较广,其取得了阶段性的成果,利于实现配网系统的自动化[1]。

以中山市古镇镇为例,古镇镇配电网主要划分为三个片区:古镇片、曹步片、海洲片。古镇镇配电网设有10kV公用线路共145条,架空线路总长为160.97 km,绝缘导线是43.6km,裸导线是117.37km,电缆线路总长是526km。公用线路联络率为100%。公用变压器共1257台,总容量是676.39 MVA。

2 配网自动化模式

结合中山市古镇镇配电网自动化运行情况,我们总结到常见的配网自动化模式主要有:

2.1就地控制模式。就地控制模式无需上传信号数据给配网主站,因此,无需使用通信信道,且缺乏具体的算法来求解出最佳的转供线路,可借助重合闸与分段器两种设备来进行控制。等到线路出现故障时,主要是借助分段器动作时间来配合重合闸,从而达到有效隔离故障的效果。等到延长一段时间之后,可以恢复非故障区域内的正常供电。

(1)重合器。重合器主要适用于切合线路故障电流的基本电气设备,当线路出现故障时,设备检测到线路电流并超出整定值时,开关会跳闸,通过延时之后,开关会再次合上,若电流再次超出整定值,开关会再次跳闸,但是不会重合闸,并进入到闭锁状态。设备会自动识别故障是属于暂时性还是永久性故障,若为暂时性故障,重合之后即可恢复供电,能大大提高配網供电的可靠性与稳定性[3]。然而,不可尝试多次进行重合,极易导致系统受到短路电流的多次性冲击,最终影响设备正常的运作。

(2)分段器。此设备主要是和上一级开关进行协调配合的,当母线或线路无流无压之后就会自动跳闸,此设备通常不会切断短路电流。在此处所涉及到的分段器为电压-时间型分段器,且分段器主要包含两项参数,即X时限与Y时限。电源一侧施加电压,可通过分段器监测到存在电压且达到一定时限后会自动合闸,此项操作会产生时间延迟,即为X时限,而故障监测所耗费的时间则为Y时限。若设备合闸之后未达到Y时限,且线路又出现失压,此时,分段器会闭锁启动分闸信号,即便线路恢复到正常状态,分段器也会仍旧处于分闸状态。线路失压之后,分段器通过X时限之后分段器就会合闸,若未达到Y时限就会再次失压,且分段器会开展闭锁操作。

2.2集中控制模式。集中控制模式相对复杂,其主要是由断路器与监控设备、各种开关、调度中心主站和网络通信信道进行有效的配合,既可采集到各种故障信号,还要利用相关的算法计算出转供的最佳线路,以求尽可能缩小停电的范围,而全部开关则会和配电主站进行实时化通信,而主站主要是采取遥控方法来处理故障,以求更大程度上减少非故障区域用户的停电时间,如图1所示。

3 电力系统配网自动化建设技术措施

3.1优化系统配网技术。新时期,我国电力系统配网自动化建设工作的实际内容主要包括两个方面,一个是对新设备的采购与配置以及更换陈旧设备,而从硬件上则是为配网自动化系统提供重要的基础;另一个则是实现配网技术的不断革新,进而优化电力系统配网运行效率。具体来讲,通过对电力系统配网技术的不断革新以及对各种新技术的科学应用,增设电力系统配网的故障诊断功能、自我调节功能与运行监测功能,以保证电力系统配网运行模式可以和系统的基本运行需求相符[4]。

3.2建立配网硬件支持系统。

其一,应用配网自动化管理系统中的各个功能模块时,需要构建科学的硬件支持系统,此系统主要包括支持系统与修复系统。在配网运行系统中,硬件支持和修复系统的良好运行能实现对潜在故障问题开展故障诊断、实时化监测,以便更好的处理问题。也就是说,通过构建一定的硬件支持系统把配网管理运行模式从以往的人工管理形式向智能化、自动化管理方向转变,且系统可实现对各种故障问题的自动化控制、诊断与优化。

其二,硬件支持系统的基本运行职责与效能表现为两个层面:1)在配网系统运行体系中,收集与整理好各个配置设备的相关运行参数和系统各种信息,还要开展相关的数据分析操作,以便对各种潜在的故障问题进行实时化的监测。2)在整个电力系统运行过程中,及时修复与解决各种故障问题,还要及时修正好系统信息。

3 .3增设系统自我诊断功能。当前,在整个电力系统运行过程中,配网系统化管理系统虽然可诊断、监测、预防与控制大多数的故障问题,但是却并未做到对自身自动化管理系统的故障监测和诊断,再加之多种因素的影响,导致整个配网自动化管理系统出现各种故障,此种故障是不能避免的。对此,在具体工作过程中,我国电力系统配网并未真正实现自动化管理,应为半自动化管理系统。针对此种状况,需要重视对计算机技术、通信技术等的应用,对配网自动化设备与自动化管理体系开展故障的实时化监测与诊断,进而提升电力系统配网运行效率。

3.4强化对EPON技术的应用。EPON技术是基于以太网的一种新型光纤接入网技术,其主要选用点到多点的结构,实现无源光纤传输,基于以太网之上提供多元化的业务。EPON技术在物理层上选择PON技术,而在链路层则选择以太网协议,主要是借助PON拓扑结构来接入以太网,如图2所示。由此可见,EPON技术综合了PON技术与以太网技术的基本优势,即带宽高、成本低、扩展性强,还能实现快速而灵活的服务充足,且与以太网具有高度的兼容性,也能进行很好的管理。

1)主站层通信的应用。EPON技术的具体应用主要表现在主站层通信层面,而主站层主要指监控管理与离线管理而有机融合的系统,其核心工作为监督与管理配网的各个环节,加强对配电网设备的合理性管控,主要是借助配网自动化系统来整合和收集各种信息、数据,进而确保配网自动化系统的安全性、集成性与可靠性。

2)变电所子站通信的应用。在配网自动化建设系统之中所产生信息与数据的具体传输路径为变电所子站通信系统。该系统主要是借助光线路终端的内部结构把其接入到配网自动化系统终端的服务器上,让各个变电所子站系统中的内局域网进行连接。此外,借助采集服务器通信技术与调度数据网络来开展自动化操作。把变电所子站通信系统接入到光纤网络之中,主要是把光纤线路的终端安装到子站之中。与此同时,配网自动化技术会伴随着通信技术与网络技术的创新而实现转型和升级。另外,由于整个配网自动化系统将来会进行改造升级与扩容,因此,使用EPON技术时,应提前预留好光功率的裕量,以便满足配网自动化系统的实际要求。

结语:综上所述,电子系统配网自动化建设的开展,标志着我国电力系统正朝着智能化、全面化與自动化方向发炸。可见,电力系统配电自动化系统的合理化建设对于电力企业发展意义重大。因此,在电力企业运行过程中,应重视对电力自动化技术的不断探索,充分提高系统自动化水平,从而推动电力产业的不断进步。

参考文献:

[1]盛德刚.基于配网自动化的电力系统研究[J].科技风,2019(35):158.

[2]雍太利.电力系统配网自动化建设技术要点探析[J].科技风,2019(35):160.

[3]李潮.电力系统配网自动化建设技术要点探析[J].科技展望,2016,26(35):131.

[4]陈年华.电力系统配网自动化建设技术要点探析[J].科技展望,2016,26(22):116.

作者简介:刘霞飞,1972年12月,男,汉,湖南省常德市,大专,研究方向:电气自动化。

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