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[摘 要]本文主要指出了县域电力系统配电网自动化的重要性,概要论述了配电网自动化的应用原则,必备功能以及技术要求。
[关键词]电力系统;配电网;自动化;模式方案
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)35-0256-01
经过农网改造以后,农村供电情况已经有了很大的转变和发展,目前大部分县的农网已成功地实施了县调自动化及变电站(110千伏、35千伏)自动化。县域配电网应做为农村配电网的一部分,有其自身的特殊性:其人口密度相对较大,用电负荷相对较大,季节性负荷反差较大,用电可靠性要求相对较高,比城市配电网的标准低,比农村配电网的标准又高,因此,如何因地制宜的搞好县域配电网的规划与改造,提高县域配电网自动化水平,切实的提高配电网供电可靠性,已经迫在眉睫。
一、实施县域配电自动化的重要性
县域配电自动化是提高县级供电企业管理水平,提高经济效益的需要。通过对配电网络的监控,可以减轻倒闸操作的工作量,提高全员劳动生产率和安全性。实施配电自动化,能正确判断故障位置,自动隔离故障,自动恢复供电,将故障损失减少到最小程度,大大提高电网安全性和可靠性,提高事故处理的效率。
二、县域配电网自动化的应用原则
(一)适应性原则
适应城乡经济实际条件的原则。由于县域的條件不是很发达,应结合县域的实际条件,以解决配电网的实际问题,符合供电可靠性及用户的要求为出发点,将有限的资金有效地投入配电网自动化中去。
适应配电网发展的原则。随着“农网改造”的不断发展,配电网无论是线路长度还是设备容量都在不断增长。配电网自动化应该适应发展了的配电网,反过来,发展配电网更需要实现自动化。
(二)逐步完善的原则
配电网自动化是一项综合性系统工作,它涉及到县域建设、配电网规划、设备选择等一系列繁杂工程,内容丰富、技术性强。对于配电网自动化的发展应落实分期、分阶段进行。
(三)县域电网的建设与改造坚持安全可靠、经济实用、技术先进、减少维护的原则。积极采用适合国情的先进成熟的技术和设备,禁止使用国家明令淘汰及不合格的产品。
(四)县域电网自动化及通信系统的建设应与县域电网的发展框架相适应,统筹规划,分步实施。
三、配电网自动化的必备功能
配电网自动化是以实时方式就地或远方对配电网进行数据收集、控制、调节和事故处理的技术,其目的在于保证配电网安全经济运行,保证电压质量,降低电能损耗、快速处理、提高供电可靠性。配电网自动化应具备以下功能:
(一)通过实时监控系统,监测每条线路上的负荷运行情况,及时发现不安全因素,消除事故隐患,使配电网安全运行;
(二)通过系统监测功能及时发现用户计量表故障,防止窃电,避免用电量损失;
(三)具备可靠的、高速率的通讯;
(四)具备完善的、能识别故障电流的、满足室外恶劣环境的故障控制器FDR,以及实现断路器远方操作的RTU;
四、配电网自动化的技术要求
(一)对配电网络的要求
要求建立本县区域内接线合理、结构牢固的110千伏配电网络,其供电电源点、供电半径、导线截面、导线架设、设备装备水平等应满足配电网自动化的技术要求;满足正常情况下的供电可靠、损耗小、运行稳定、电能质量高的要求;还应满足在环网供电情况下出现故障时,能够进行故障定位和隔离,并改变负荷供电路径;能够解除分支线路过负荷,实现平衡负荷、保证电压质量、降低损耗。
(二)主站控制中心的必备技术要求
县域面积一般不大,因而县域配电网接线比较简单,重点用电大户较少,因此只需建立主站控制中心,没必要建立分区站。也就是所有的RTU、FTU、TTU都受主站控制中心的领导,可以直接进行通讯联络。
(三)主要设备选择分析
配电网设备包括架空线(电缆)、绝缘线、开关设备(断路器、重合器、分段器、熔断器、隔离开关)、电能计量仪器仪表、变压器、RTU、计算机及通信设备等。因为配电网设备大多是分散在户外恶劣环境中,对远动设备(RTU、FTU、TTU)、 开关设备、控制器、通讯终端等相关设备提出了更高的要求,必须满足高低温变化(-20o~+75o )、湿度、淋雨、抗凝露、抗老化、抗风沙等技术要求。所以一定要严抓质量关,选用的设备功能、技术、运行稳定可靠等重要项目通过正规的试验后仍符合相关规范和要求,方能选用。
a、开关设备
在配电线路上使用的开关设备,应具有电动、手动操作的双重功能,且合闸与分闸速度不应受到外界人为因素的影响。配电线路上用配电断路器宜采用真空型,应符合配电网自动化的规范,能自行隔离线路故障,不会影响到变电所内部。若选择的配电网自动化方案一次设备与通信软件不能同时完成时,应选用重合器方案,重合器可以选用自具功能、机电一体化的SF6重合器,其优点是自具保护控制功能、整体灵活方便。也可选用真空开关配电保护控制器组合成重合器。配电网采用的真空分段器应具有远动的就地遥控、电动、手动操作功能,并按要求在两侧加装明显断开点和保护装置。采用跌落式分段器时,安装的高度和位置应便于操作。室内负荷开关应具有远方和就地操作功能,配电线路分段处装设的避雷器应选用带间隙型的氧化锌避雷器。
b、保护装置
配电网用的重合器、断路器必须配有可靠的保护装置。保护装置必须经过严格的试验,使用的环境温度应满足-20℃~75℃及湿度95%的要求,并应具有防电磁干扰的性能、具有远动通信功能和接口,能对配电线路故障进行监测、判断和执行。保护装置应是一个独立的单元,可与断路器一体化安装或分体安装。
c、远动设备
远动系统中最重要的设备是配网自动化终端装置FTU,该设备的选型应具有高速故障检测要求,实现实时分析、采样、判断故障、信息上报等,总之是充当检测故障、隔离故障、恢复故障执行机构的角色;具有操作监视和数据保护功能,其工作电源由同段配变提供;具有备用的操作电源(内附蓄电池),当操作主电源失去后,至少能维持FTU正常工作24小时以上。
d、通信系统建设
配电自动化系统应根据系统的规模配置相应的计算机硬件,主站系统应采用双机备用方式。其软件要成熟稳定,并具备以下功能:具有国际标准化平台机网络数据接口,能够与SCADA、MIS及其它管理系统方便地实现数据共享;地理信息管理应包括电力设备分布、供电区域划分等与地理有关的供电信息管理;设备信息管理应包括各种电力设备的数量、型号、使用年限;实时监控应包括通过RTU及通信环节对线路配电断路器、配电变压器进行实时监测与控制;具有四遥功能,并有相应的系统完成对故障的诊断及隔离;进行负荷情况分析,合理控制负荷;配电网络管理主要对配电网的结构进行管理,包括断路器开、合状态以及配电设备的运行、检修、备用状态;配电运行管理主要对配电网的运行进行管理,包括设备负载率、故障率、电压合格率、线损率和供电可靠率等;配电维护管理主要对配电设备的故障、缺陷障碍及其维修等进行管理;配电工程管理主要对用户接电工程、配电网建设工程进行管理,包括供电方案、扩建方案、进行概预算等。
參考文献
[1] 姚莉娜,张军利,刘华,王征,城市中压配电网典型接线方式分析[J].电力自动化设备,2006(07).
[2] 房京桥.针对配网自动化系统建设运行的探讨[J].广东科技,2009(22).
[关键词]电力系统;配电网;自动化;模式方案
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)35-0256-01
经过农网改造以后,农村供电情况已经有了很大的转变和发展,目前大部分县的农网已成功地实施了县调自动化及变电站(110千伏、35千伏)自动化。县域配电网应做为农村配电网的一部分,有其自身的特殊性:其人口密度相对较大,用电负荷相对较大,季节性负荷反差较大,用电可靠性要求相对较高,比城市配电网的标准低,比农村配电网的标准又高,因此,如何因地制宜的搞好县域配电网的规划与改造,提高县域配电网自动化水平,切实的提高配电网供电可靠性,已经迫在眉睫。
一、实施县域配电自动化的重要性
县域配电自动化是提高县级供电企业管理水平,提高经济效益的需要。通过对配电网络的监控,可以减轻倒闸操作的工作量,提高全员劳动生产率和安全性。实施配电自动化,能正确判断故障位置,自动隔离故障,自动恢复供电,将故障损失减少到最小程度,大大提高电网安全性和可靠性,提高事故处理的效率。
二、县域配电网自动化的应用原则
(一)适应性原则
适应城乡经济实际条件的原则。由于县域的條件不是很发达,应结合县域的实际条件,以解决配电网的实际问题,符合供电可靠性及用户的要求为出发点,将有限的资金有效地投入配电网自动化中去。
适应配电网发展的原则。随着“农网改造”的不断发展,配电网无论是线路长度还是设备容量都在不断增长。配电网自动化应该适应发展了的配电网,反过来,发展配电网更需要实现自动化。
(二)逐步完善的原则
配电网自动化是一项综合性系统工作,它涉及到县域建设、配电网规划、设备选择等一系列繁杂工程,内容丰富、技术性强。对于配电网自动化的发展应落实分期、分阶段进行。
(三)县域电网的建设与改造坚持安全可靠、经济实用、技术先进、减少维护的原则。积极采用适合国情的先进成熟的技术和设备,禁止使用国家明令淘汰及不合格的产品。
(四)县域电网自动化及通信系统的建设应与县域电网的发展框架相适应,统筹规划,分步实施。
三、配电网自动化的必备功能
配电网自动化是以实时方式就地或远方对配电网进行数据收集、控制、调节和事故处理的技术,其目的在于保证配电网安全经济运行,保证电压质量,降低电能损耗、快速处理、提高供电可靠性。配电网自动化应具备以下功能:
(一)通过实时监控系统,监测每条线路上的负荷运行情况,及时发现不安全因素,消除事故隐患,使配电网安全运行;
(二)通过系统监测功能及时发现用户计量表故障,防止窃电,避免用电量损失;
(三)具备可靠的、高速率的通讯;
(四)具备完善的、能识别故障电流的、满足室外恶劣环境的故障控制器FDR,以及实现断路器远方操作的RTU;
四、配电网自动化的技术要求
(一)对配电网络的要求
要求建立本县区域内接线合理、结构牢固的110千伏配电网络,其供电电源点、供电半径、导线截面、导线架设、设备装备水平等应满足配电网自动化的技术要求;满足正常情况下的供电可靠、损耗小、运行稳定、电能质量高的要求;还应满足在环网供电情况下出现故障时,能够进行故障定位和隔离,并改变负荷供电路径;能够解除分支线路过负荷,实现平衡负荷、保证电压质量、降低损耗。
(二)主站控制中心的必备技术要求
县域面积一般不大,因而县域配电网接线比较简单,重点用电大户较少,因此只需建立主站控制中心,没必要建立分区站。也就是所有的RTU、FTU、TTU都受主站控制中心的领导,可以直接进行通讯联络。
(三)主要设备选择分析
配电网设备包括架空线(电缆)、绝缘线、开关设备(断路器、重合器、分段器、熔断器、隔离开关)、电能计量仪器仪表、变压器、RTU、计算机及通信设备等。因为配电网设备大多是分散在户外恶劣环境中,对远动设备(RTU、FTU、TTU)、 开关设备、控制器、通讯终端等相关设备提出了更高的要求,必须满足高低温变化(-20o~+75o )、湿度、淋雨、抗凝露、抗老化、抗风沙等技术要求。所以一定要严抓质量关,选用的设备功能、技术、运行稳定可靠等重要项目通过正规的试验后仍符合相关规范和要求,方能选用。
a、开关设备
在配电线路上使用的开关设备,应具有电动、手动操作的双重功能,且合闸与分闸速度不应受到外界人为因素的影响。配电线路上用配电断路器宜采用真空型,应符合配电网自动化的规范,能自行隔离线路故障,不会影响到变电所内部。若选择的配电网自动化方案一次设备与通信软件不能同时完成时,应选用重合器方案,重合器可以选用自具功能、机电一体化的SF6重合器,其优点是自具保护控制功能、整体灵活方便。也可选用真空开关配电保护控制器组合成重合器。配电网采用的真空分段器应具有远动的就地遥控、电动、手动操作功能,并按要求在两侧加装明显断开点和保护装置。采用跌落式分段器时,安装的高度和位置应便于操作。室内负荷开关应具有远方和就地操作功能,配电线路分段处装设的避雷器应选用带间隙型的氧化锌避雷器。
b、保护装置
配电网用的重合器、断路器必须配有可靠的保护装置。保护装置必须经过严格的试验,使用的环境温度应满足-20℃~75℃及湿度95%的要求,并应具有防电磁干扰的性能、具有远动通信功能和接口,能对配电线路故障进行监测、判断和执行。保护装置应是一个独立的单元,可与断路器一体化安装或分体安装。
c、远动设备
远动系统中最重要的设备是配网自动化终端装置FTU,该设备的选型应具有高速故障检测要求,实现实时分析、采样、判断故障、信息上报等,总之是充当检测故障、隔离故障、恢复故障执行机构的角色;具有操作监视和数据保护功能,其工作电源由同段配变提供;具有备用的操作电源(内附蓄电池),当操作主电源失去后,至少能维持FTU正常工作24小时以上。
d、通信系统建设
配电自动化系统应根据系统的规模配置相应的计算机硬件,主站系统应采用双机备用方式。其软件要成熟稳定,并具备以下功能:具有国际标准化平台机网络数据接口,能够与SCADA、MIS及其它管理系统方便地实现数据共享;地理信息管理应包括电力设备分布、供电区域划分等与地理有关的供电信息管理;设备信息管理应包括各种电力设备的数量、型号、使用年限;实时监控应包括通过RTU及通信环节对线路配电断路器、配电变压器进行实时监测与控制;具有四遥功能,并有相应的系统完成对故障的诊断及隔离;进行负荷情况分析,合理控制负荷;配电网络管理主要对配电网的结构进行管理,包括断路器开、合状态以及配电设备的运行、检修、备用状态;配电运行管理主要对配电网的运行进行管理,包括设备负载率、故障率、电压合格率、线损率和供电可靠率等;配电维护管理主要对配电设备的故障、缺陷障碍及其维修等进行管理;配电工程管理主要对用户接电工程、配电网建设工程进行管理,包括供电方案、扩建方案、进行概预算等。
參考文献
[1] 姚莉娜,张军利,刘华,王征,城市中压配电网典型接线方式分析[J].电力自动化设备,2006(07).
[2] 房京桥.针对配网自动化系统建设运行的探讨[J].广东科技,2009(22).