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摘 要:针对目前国内配电自动化系统的建设情况,探讨了配电网自动化技术的关键技术及其开发与应用,并对配电自动化技术的应用提出建议。
关键词:电力系统配电网自动化技术
1 配电网自动化技术的发展背景
在较长一段时期以来,我国电力系统的建设重点主要集中在发电环节与输变电环节当中,而对配电网络建设的重视程度不够,导致在许多城镇、乡村中配电网及设备的建设与应用均较为落后,并集中表现为:规划、布局、设计不合理,配电网络整体较为混乱、薄弱,如导线截面小、绝缘水平偏低、供电半径偏大等问题;配网中相关设备的应用较为落后与陈旧,如变压器的容量不足、设备的无功补偿不足、设备的转供互代能力较差;配网调度运行的管理水平与技术水平偏低等等。随着近年来我国经济的持续发展,以及人们生活水平的不断提高,对配电网络供电可靠性与供电质量的要求越来越高,这就迫切需要进一步加速城乡配电网络的改造工作,并积极引入配网自动化技术,以有效提高供电质量,提高配网运行的安全性与可靠性。
2 配电网馈线自动化技术的应用
2.1 FTU/DTU故障处理
在这种情况下,需要对馈线终端进行实时分析,通过电流和电压来判断故障是瞬时性的还是永久性的,并收集故障数据录波,以执行子站发出的控制命令。在这个过程中,馈线终端所扮演的是检测故障并执行故障处理任务的角色。另外,
也可以利用主站下发快线终端来检测配电网的故障,主要记录所检测到的电压、电流和零序功率等量值,将这些值与正常情况下的特征量值进行比较,从而判断出是否存在故障以及故障的性质及类型。
2.2 配电网子站的故障处理
在配电网管理过程中,子站管理是实现管理目标的途径,这就需要对子站内的开闭DTU和柱上FTU这些终端设备进行数据集中、分析,从而诊断出故障及其位置,并进而采取隔离措施以恢复电网供电。配电网的子站主要有两大功能,一方面它需要与变电站内部FTU通讯,以便采集到站内的数据,从而保证出线供电的恢复和持续;另一方面,它还需要将馈线终端的故障上报,同时进行故障位置分析和区域隔离。不过,当故障存在的范围超过子站的管辖范围时,它会将故障上报到主站,此时,子站不会进行实质性处理。如果馈线终端检测到的故障为瞬时性类别,子站就需要根据当时的拓扑结构命令FTU或者DTU控制对应的开关,这就可以实现对故障的临时隔离。
2.3 配电网主站的故障处理
配电网主站的故障主要包括FTU故障和DTU故障,而基本的处理思路则是“将故障进行高层隔离,并进而恢复供电”。主站需要对刑和DTU的电流、电流和时间整定值参数进行监管和维护。在某些情况下,配电网内的故障超过了子站的管辖区域,此时,子站就很难将故障隔离成功,从而需要将故障上报到主站。主站通常需要协调多个子站来对故障进行隔离处理。具体来说,需要对供电网络进行系统分析,对其中的故障区域和非故障区域进行标识,并进行恢复方案的实施预演,然后根据电力网架结构来隔离故障并恢复供电。
2.4 架空线路的故障处理
当架空线路出现故障时,应该通过柱上FTU、配电子网、柱上开关机配电主站的配合来对监控线路进行故障检测和诊断,并进行故障隔離。在这个过程中,柱上FTU会检测故障,然后与配电网电子战一起进行故障定位;而故障隔离处理则需要刑与子站和主站一起来完成。在一些情况下,手拉手架空线由一个变电站供电,也就是说,联络开关和分段开关受到同一子站的控制,这种情况下产生的故障需要由该子站来隔离并恢复供电。而当手拉手架空线的供电站不同时,配电网子站A和子站B各自负责一条架空线的监管和控制,故障处理需要分开由各自的子站完成,不过此时非故障区的供电恢复则不能由子站执行,而是需要由主站实现此功能。
2.5 无功补偿的自动控制
如果在配电网中使用感性负荷与电容器组相并联,能够显著改善电压的质量,提高功率的因数,降低线路的损耗,且能很大程度地利用供发电设备的能力,降低用户电费支出。通过无功补偿的自动控制系统,能观察用户负荷与电网实时
运行的参数,利用软件进行综合判断,选择最佳的电容器的投切方案,达到优化系统的运行与合理补偿的目的。
2.6 电压的自动调节
线路实际的电压偏离额定电压的偏差大小能很好地反映电能的质量。改善该指标有很多方法。①调整发电机端的电压来调压;②调整变压器的分接头;③专门利用电压调节器调压;④调整电网无功功率的分布调压等。此外,出现电压严重偏低时,可通过小型的变电站提高电压的质量。
3 配电网自动化技术在电力系统中应用分析
3.1 变电站自动化技术应用自动化技术和计算机网络技术的研究不断的发展和深入,而这也在很大程度上促进了这一技术在电网建设中的应用,它能够有效的提高电力生产的水平和效率。在工程建设和应用的过程中,一定要将计算机技术当做最为重要的依据和参考,对变电站和系统运行的实际情况进行全面的分析,此外在系统运行的过程中也将电力信号光缆变成了电缆或者是光纤的形式,这样也就使得系统在运行的过程中更具稳定性和安全性。如果想要更好的发挥变电站自动化生产技术的优势,就必须要采取有效的措施不断的改善变电站运行和监控工作的质量,同时还要及时的掌握运行过程中所产生的数据和设备的参数等等,在系统运行中,如果出现了问题,一定要对其进行及时的分析,并采取有效的措施加以处理。
3.2 馈线自动化
馈线技术特有的自动化涵盖了变电站,也衔接了用户。常规状态下,馈线自动化含有如下:故障态势下的隔离及转移、恢复常态的送电;常态的测定数值、测定信息及后续的优化。自动馈线特有的技术辨析了事故点,依循检测得出的数值来查验故障。快速予以判别,缩减了波及的范畴,提快了保护动作。
3.3 故障诊断技术的应用
电网的运行出现故障是在所难免的,由于电网运行的复杂性,传统的故障检测依靠人力进行,常常需要花费很长的时间,所受到的效果也不很理想。配电自动化技术的应用能够大大的解决这一问题。配电自动化技术能够对于不同的设备以及线路使用不同的诊断方式来进行诊断。故障诊断技术分为两种:远动通道中断诊断技术以及二次设备故障诊断技术。由于远动中断,会导致地调对变电站的监控出现失灵,这个时候使用远动通道中断诊断技术,运用数字、模拟等技术对远动通道出现的问题进行及时的判断并进行隔离;如果二次侧设备出现了故障,那么使用二次设备故障诊断技术能够对发生的故障原因进行及时的分析,同时对出现故障的地点进行明确的定位,进而及时的解决问题,以便能够确保电力运行的安全性。
3.4 自动调度技术分析
随着用电需求的不断增大,电网的规模也在逐渐的扩大,这种大规模的扩大使得某些区域内电力负荷不均衡的矛盾越来越明显。一些地方由于用电负荷较大,但电力却供应不足,其他地方用电负荷较小,但供电却很充足,这就需要及时的根据实际情况进行电力负荷的调度。自动调度技术能够依据设定好的程序,并根据实际情况对整个电网的电力负荷进行科学合理的调度,确保区域内的电力资源能够科学合理的被使用,最大程度的确保居民用电的安全与稳定。
4 结语
配电网自动化是电力发展的需求。随着社会进一步的发展,配电网自动化技术在电力市场及用电水平提高的状况下,将会得到进一步提升。面对目前配电网自动化存在的问题,需要积极开展配电网自动化的产品研究,科学的进行配电网自动化改造升级。
参考文献
[1]何伟鹏,浅谈配电网自动化技术的应用[J].科技天地,2017.2.
[2]夏书军.程志武等,自动化技术在电力系统配电网中的应用[J].中国新技术新产品,2018.2.
[3]陈晓峰,配电网自动化的现状与分析[J].北方环境,2017.1.
关键词:电力系统配电网自动化技术
1 配电网自动化技术的发展背景
在较长一段时期以来,我国电力系统的建设重点主要集中在发电环节与输变电环节当中,而对配电网络建设的重视程度不够,导致在许多城镇、乡村中配电网及设备的建设与应用均较为落后,并集中表现为:规划、布局、设计不合理,配电网络整体较为混乱、薄弱,如导线截面小、绝缘水平偏低、供电半径偏大等问题;配网中相关设备的应用较为落后与陈旧,如变压器的容量不足、设备的无功补偿不足、设备的转供互代能力较差;配网调度运行的管理水平与技术水平偏低等等。随着近年来我国经济的持续发展,以及人们生活水平的不断提高,对配电网络供电可靠性与供电质量的要求越来越高,这就迫切需要进一步加速城乡配电网络的改造工作,并积极引入配网自动化技术,以有效提高供电质量,提高配网运行的安全性与可靠性。
2 配电网馈线自动化技术的应用
2.1 FTU/DTU故障处理
在这种情况下,需要对馈线终端进行实时分析,通过电流和电压来判断故障是瞬时性的还是永久性的,并收集故障数据录波,以执行子站发出的控制命令。在这个过程中,馈线终端所扮演的是检测故障并执行故障处理任务的角色。另外,
也可以利用主站下发快线终端来检测配电网的故障,主要记录所检测到的电压、电流和零序功率等量值,将这些值与正常情况下的特征量值进行比较,从而判断出是否存在故障以及故障的性质及类型。
2.2 配电网子站的故障处理
在配电网管理过程中,子站管理是实现管理目标的途径,这就需要对子站内的开闭DTU和柱上FTU这些终端设备进行数据集中、分析,从而诊断出故障及其位置,并进而采取隔离措施以恢复电网供电。配电网的子站主要有两大功能,一方面它需要与变电站内部FTU通讯,以便采集到站内的数据,从而保证出线供电的恢复和持续;另一方面,它还需要将馈线终端的故障上报,同时进行故障位置分析和区域隔离。不过,当故障存在的范围超过子站的管辖范围时,它会将故障上报到主站,此时,子站不会进行实质性处理。如果馈线终端检测到的故障为瞬时性类别,子站就需要根据当时的拓扑结构命令FTU或者DTU控制对应的开关,这就可以实现对故障的临时隔离。
2.3 配电网主站的故障处理
配电网主站的故障主要包括FTU故障和DTU故障,而基本的处理思路则是“将故障进行高层隔离,并进而恢复供电”。主站需要对刑和DTU的电流、电流和时间整定值参数进行监管和维护。在某些情况下,配电网内的故障超过了子站的管辖区域,此时,子站就很难将故障隔离成功,从而需要将故障上报到主站。主站通常需要协调多个子站来对故障进行隔离处理。具体来说,需要对供电网络进行系统分析,对其中的故障区域和非故障区域进行标识,并进行恢复方案的实施预演,然后根据电力网架结构来隔离故障并恢复供电。
2.4 架空线路的故障处理
当架空线路出现故障时,应该通过柱上FTU、配电子网、柱上开关机配电主站的配合来对监控线路进行故障检测和诊断,并进行故障隔離。在这个过程中,柱上FTU会检测故障,然后与配电网电子战一起进行故障定位;而故障隔离处理则需要刑与子站和主站一起来完成。在一些情况下,手拉手架空线由一个变电站供电,也就是说,联络开关和分段开关受到同一子站的控制,这种情况下产生的故障需要由该子站来隔离并恢复供电。而当手拉手架空线的供电站不同时,配电网子站A和子站B各自负责一条架空线的监管和控制,故障处理需要分开由各自的子站完成,不过此时非故障区的供电恢复则不能由子站执行,而是需要由主站实现此功能。
2.5 无功补偿的自动控制
如果在配电网中使用感性负荷与电容器组相并联,能够显著改善电压的质量,提高功率的因数,降低线路的损耗,且能很大程度地利用供发电设备的能力,降低用户电费支出。通过无功补偿的自动控制系统,能观察用户负荷与电网实时
运行的参数,利用软件进行综合判断,选择最佳的电容器的投切方案,达到优化系统的运行与合理补偿的目的。
2.6 电压的自动调节
线路实际的电压偏离额定电压的偏差大小能很好地反映电能的质量。改善该指标有很多方法。①调整发电机端的电压来调压;②调整变压器的分接头;③专门利用电压调节器调压;④调整电网无功功率的分布调压等。此外,出现电压严重偏低时,可通过小型的变电站提高电压的质量。
3 配电网自动化技术在电力系统中应用分析
3.1 变电站自动化技术应用自动化技术和计算机网络技术的研究不断的发展和深入,而这也在很大程度上促进了这一技术在电网建设中的应用,它能够有效的提高电力生产的水平和效率。在工程建设和应用的过程中,一定要将计算机技术当做最为重要的依据和参考,对变电站和系统运行的实际情况进行全面的分析,此外在系统运行的过程中也将电力信号光缆变成了电缆或者是光纤的形式,这样也就使得系统在运行的过程中更具稳定性和安全性。如果想要更好的发挥变电站自动化生产技术的优势,就必须要采取有效的措施不断的改善变电站运行和监控工作的质量,同时还要及时的掌握运行过程中所产生的数据和设备的参数等等,在系统运行中,如果出现了问题,一定要对其进行及时的分析,并采取有效的措施加以处理。
3.2 馈线自动化
馈线技术特有的自动化涵盖了变电站,也衔接了用户。常规状态下,馈线自动化含有如下:故障态势下的隔离及转移、恢复常态的送电;常态的测定数值、测定信息及后续的优化。自动馈线特有的技术辨析了事故点,依循检测得出的数值来查验故障。快速予以判别,缩减了波及的范畴,提快了保护动作。
3.3 故障诊断技术的应用
电网的运行出现故障是在所难免的,由于电网运行的复杂性,传统的故障检测依靠人力进行,常常需要花费很长的时间,所受到的效果也不很理想。配电自动化技术的应用能够大大的解决这一问题。配电自动化技术能够对于不同的设备以及线路使用不同的诊断方式来进行诊断。故障诊断技术分为两种:远动通道中断诊断技术以及二次设备故障诊断技术。由于远动中断,会导致地调对变电站的监控出现失灵,这个时候使用远动通道中断诊断技术,运用数字、模拟等技术对远动通道出现的问题进行及时的判断并进行隔离;如果二次侧设备出现了故障,那么使用二次设备故障诊断技术能够对发生的故障原因进行及时的分析,同时对出现故障的地点进行明确的定位,进而及时的解决问题,以便能够确保电力运行的安全性。
3.4 自动调度技术分析
随着用电需求的不断增大,电网的规模也在逐渐的扩大,这种大规模的扩大使得某些区域内电力负荷不均衡的矛盾越来越明显。一些地方由于用电负荷较大,但电力却供应不足,其他地方用电负荷较小,但供电却很充足,这就需要及时的根据实际情况进行电力负荷的调度。自动调度技术能够依据设定好的程序,并根据实际情况对整个电网的电力负荷进行科学合理的调度,确保区域内的电力资源能够科学合理的被使用,最大程度的确保居民用电的安全与稳定。
4 结语
配电网自动化是电力发展的需求。随着社会进一步的发展,配电网自动化技术在电力市场及用电水平提高的状况下,将会得到进一步提升。面对目前配电网自动化存在的问题,需要积极开展配电网自动化的产品研究,科学的进行配电网自动化改造升级。
参考文献
[1]何伟鹏,浅谈配电网自动化技术的应用[J].科技天地,2017.2.
[2]夏书军.程志武等,自动化技术在电力系统配电网中的应用[J].中国新技术新产品,2018.2.
[3]陈晓峰,配电网自动化的现状与分析[J].北方环境,2017.1.