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摘要:配网在电力系统中作用较为关键,与用户的用电质量直接相关。因此应将智能监控技术应用于配网中,对线路及设备进行全面、实时地监测,掌握其运行动态,及时发现异常问题及故障并加以处理,将故障所造成的损失降低至最小。本文主要以农村地区的配电网络为例,基于其线路长、分支多、结构繁杂的特点,介绍了几种不同监控技术的应用方式及效果,可对此方面研究工作的开展起到一定的指导作用。
关键词:智能化监控技术;农村配网;应用
引言:
农村地区人口居住较为分散且面积较广,导致配网线路较长且过于复杂,提高了配网建设的难度,增大了安全事故发生的可能性。因此必须应用智能监控技术,全面配置智能监控装置,实现故障的实时化监测,并实现无功优化与补偿,有效保障农村地区居民的用电质量。本文就对此问题进行了具体分析。
一、农村配网现状
农村电网近年来尽管取得了十分显著的建设成果,但在设计过程中标准过低,导致电网结构存在许多漏洞,潜藏着许多安全隐患,难以实现电网的安全、稳定运行。这样自然会影响供电质量,并且会降低企业的经济效益,进而阻碍农村地区经济的发展。因此需要更新设备及技术,促使配网具备智能化特点。
农村配网线路多,网络拓扑繁杂,网架稳定性较差,相对来说较为脆弱,容易被外界因素影响,因此在建设智能化电网体系时应将配网作为一个重要部分。此外,应用智能化监控技术的目的是监测配网及设备的运行状态,进而以此为依据对供电是否可靠做出准确及实时性判断,实现整个配网的全面监控。可采用传感、通信等多种先进技术,这些技术较为可靠且符合经济性原则。最终的优化目标包括实现电网的自愈控制、输配电的协调调度、灵活分配电能,将电能损耗量降低至最小,保障电能质量,为用户提供更加可靠的电力资源[1]。要想达到这些目标,需要运用先进的控制理论、方法及技术,并对电力电子技术加大研究力度。在完成这些基本建设目标的基础上才能加快农村电网智能化的建设速度。
为了实现配网的广域测控,在研究智能监控技术时,包括自愈控制技术应用后的配网架构,调控技术应用后的故障定位、隔离及修复,全景信息的采集,终端信息的交换及节点信息的获取,故障区域的精确、快速判断,线路故障的处理等方面,必须研究关键节点及监控节点的信息交互、DSCADA的扩展、电压无功控制、电源保护及调度、故障测距与快速定位。
二、技术应用
(一)故障在线监测
当前所应用的故障在线监测系统装配了检测终端,多设置在故障高发区和巡检难度较高的线路中,可对线路进行实时化监测,掌握线路不同时段的运行动态。如果线路出现短路、接地等类型的故障或出现送电停止的问题,即可快速获取相关信息,帮助监控中心及时了解线路故障情况,监控中心的人员通过拓扑结构全面分析数据信息,进而实现故障定位并加以处理。
农村配网分支较多,电网运行处于不稳定状态,并且相对城市电网负荷率较低。基于农村电网的这些特点,在判断故障的过程中以延时电流突变量作为主要依据,这样就无需满足过高的电流检测精度要求。如果经过检测发现故障为接地类型,在判断时必须明确电容电流,而后结合线路长度加以处理[2],这种处理方式无需了解负荷的变化情况,更适用于农网配线。
(二)馈线自动化
馈线自动化系统可分为三种不同的类型,各自的出发点不同,分别是以自动重合器、通信网络、就地智能作为基础。在选择的过程中需要充分考虑以下几项因素。第一,供电方案优劣的判断应结合停电次数与时间、在修复线路的过程中所用的总时长及供电是否可靠几项因素。如果这几项指标均在可靠范围内,就可将自动化供电方案评为优等并加以运用。第二,如果线网为架空类型,则可充分体现重合器方案的优势。结合实际情况来看,架空线路故障具有瞬时性特点。在这种情况下,重合器可充分发挥其作用,促使供电更加可靠、安全。另外,强电的安全隐患较大,在故障时应尽可能就地解决,将其影响范围控制在最小,避免因处理方案选择不当导致故障的处理过于复杂。另外,重合器的智能化特性十分突出,可将供电网络分离开来,使其不必依附于通信、主站两大系统,为供电网络的独立运行提供有力支持。并且能够将整个规划工作统一起来,而后制定出详细可靠的分步实施方案。另外,低压台区为故障的高发区域,该区域可同时应用分段器与重合器两种设备,两者的配合应用能够有效保障供电的可靠性与稳定性[3]。第三,如果配电网为架空线网,则供电半径通常不超过5000米。在这种情况下,就可使用双电源环网,并增设重合器。第四,针对故障,可通过相关设备和软件进行保护或隔离,但不论哪种处理方式,都应最大程度地简化电网,促使电网的联结更加清晰可见,降低复杂度,并选择双电源环网,此种供电方式更加可靠,与用户的需求相符。第五,分支线路所占比重较大,并且为故障的高发区,因此必须对分支线路加大检测力度,全面提高故障检测效率,准确进行故障判断并加以隔离。
(三)SCADA可视化
目前电力电子技术功能越发完善,与此相对应的终端检测装置应用范围也在逐步扩大,能够采集实时全景信息。但农村配网设备构成复杂,数量较多,因此对应的数据信息量十分庞大,导致有效信息的提取难度较高,因此可将SCADA数据平台和图形技术结合起来,这样在完成数据的分析后就可将分析结果用动态图形的方式展现出来,帮助相关人员实时观测网络运行动态[4]。在应用此种技术后,人员在了解配网运行动态时只需查看图片即可,在原有基础上明显降低了工作难度,减轻了人员工作压力,促使整个管理水平得以提高。具体来说,此种方式是将图形和数字进行了结合,可显示的内容包括线路主干及分支电流、变压器功率、线路开关与动作、供电线路功率流向、区域电压大小,并且还可在颜色上进行变化,将不同颜色与供电区域对应起来,可全面提高工作效率。
(四)无功优化与补偿
在电网规模越发复杂的过程中,较长时间以来所应用的无功优化方法缺陷越发明显,仅能实现局部最优无功补偿,难以保障电压无功质量,严重影响了降损效果。因此当前在研究无功优化时应侧重于全网降损部分,配置电网结构及运行参数更加合理的补偿装置,这样不仅能够实现农网的就地平衡,同时还可促使全网指标达到最优状态,进而实现农网的安全、可靠运行。
在先进技术的推动下,全网无功优化逐步成为现实,能够将不同的补偿点信息进行汇总,进而实现无功优化计算与补偿,而后就可以计算结果为依据調整分接头,跟踪电压负荷的变化情况。
高压、中压、低压三种不同类型的网络对应的补偿重点不同,分别是变压器、线路补偿、用户侧分散。高压补偿可直接在低压母线上处理,配置补偿容量时应控制在主变容量的30%以内,并安装适合的补偿设备,包括平滑调节类和自动投切容量类,可降低空载损耗量。中压网规模大且分支多,难以实现整体无功优化,可处理每条馈线,并计算其对高、低压网的影响,在补偿时选择高压和低压并联电容器,并优化组合补偿设备。低压配电网可以台区为单位进行随机、集中与就地补偿。
三、结束语
总而言之,为了提高农村地区的供电水平,必须将各种先进技术应用于配电网络中,提高配网的自动化水平,降低线路监测难度。促使故障的定位更加精准,减少停电次数,缩短停电时间,保障农村居民的用电质量。本文就对此问题进行了深入探究。
参考文献:
[1]樊新菊,孙茂珠.农村配电网中的智能化监控技术[J].农村电气化,2016,(16):37-38.
[2]戴涛.农村配网智能化建设探究[J].电工技术,2016,(9):75-76.
[3]姜建.智能开闭所综合监控系统的研究[D].华北电力大学,2014.
[4]崔海.低压配电智能化监控系统的探讨[D].山东大学,2013.
作者简介:
郝朝阳,男(1969-11),大专,助理工程师,县级供电公司经理。
关键词:智能化监控技术;农村配网;应用
引言:
农村地区人口居住较为分散且面积较广,导致配网线路较长且过于复杂,提高了配网建设的难度,增大了安全事故发生的可能性。因此必须应用智能监控技术,全面配置智能监控装置,实现故障的实时化监测,并实现无功优化与补偿,有效保障农村地区居民的用电质量。本文就对此问题进行了具体分析。
一、农村配网现状
农村电网近年来尽管取得了十分显著的建设成果,但在设计过程中标准过低,导致电网结构存在许多漏洞,潜藏着许多安全隐患,难以实现电网的安全、稳定运行。这样自然会影响供电质量,并且会降低企业的经济效益,进而阻碍农村地区经济的发展。因此需要更新设备及技术,促使配网具备智能化特点。
农村配网线路多,网络拓扑繁杂,网架稳定性较差,相对来说较为脆弱,容易被外界因素影响,因此在建设智能化电网体系时应将配网作为一个重要部分。此外,应用智能化监控技术的目的是监测配网及设备的运行状态,进而以此为依据对供电是否可靠做出准确及实时性判断,实现整个配网的全面监控。可采用传感、通信等多种先进技术,这些技术较为可靠且符合经济性原则。最终的优化目标包括实现电网的自愈控制、输配电的协调调度、灵活分配电能,将电能损耗量降低至最小,保障电能质量,为用户提供更加可靠的电力资源[1]。要想达到这些目标,需要运用先进的控制理论、方法及技术,并对电力电子技术加大研究力度。在完成这些基本建设目标的基础上才能加快农村电网智能化的建设速度。
为了实现配网的广域测控,在研究智能监控技术时,包括自愈控制技术应用后的配网架构,调控技术应用后的故障定位、隔离及修复,全景信息的采集,终端信息的交换及节点信息的获取,故障区域的精确、快速判断,线路故障的处理等方面,必须研究关键节点及监控节点的信息交互、DSCADA的扩展、电压无功控制、电源保护及调度、故障测距与快速定位。
二、技术应用
(一)故障在线监测
当前所应用的故障在线监测系统装配了检测终端,多设置在故障高发区和巡检难度较高的线路中,可对线路进行实时化监测,掌握线路不同时段的运行动态。如果线路出现短路、接地等类型的故障或出现送电停止的问题,即可快速获取相关信息,帮助监控中心及时了解线路故障情况,监控中心的人员通过拓扑结构全面分析数据信息,进而实现故障定位并加以处理。
农村配网分支较多,电网运行处于不稳定状态,并且相对城市电网负荷率较低。基于农村电网的这些特点,在判断故障的过程中以延时电流突变量作为主要依据,这样就无需满足过高的电流检测精度要求。如果经过检测发现故障为接地类型,在判断时必须明确电容电流,而后结合线路长度加以处理[2],这种处理方式无需了解负荷的变化情况,更适用于农网配线。
(二)馈线自动化
馈线自动化系统可分为三种不同的类型,各自的出发点不同,分别是以自动重合器、通信网络、就地智能作为基础。在选择的过程中需要充分考虑以下几项因素。第一,供电方案优劣的判断应结合停电次数与时间、在修复线路的过程中所用的总时长及供电是否可靠几项因素。如果这几项指标均在可靠范围内,就可将自动化供电方案评为优等并加以运用。第二,如果线网为架空类型,则可充分体现重合器方案的优势。结合实际情况来看,架空线路故障具有瞬时性特点。在这种情况下,重合器可充分发挥其作用,促使供电更加可靠、安全。另外,强电的安全隐患较大,在故障时应尽可能就地解决,将其影响范围控制在最小,避免因处理方案选择不当导致故障的处理过于复杂。另外,重合器的智能化特性十分突出,可将供电网络分离开来,使其不必依附于通信、主站两大系统,为供电网络的独立运行提供有力支持。并且能够将整个规划工作统一起来,而后制定出详细可靠的分步实施方案。另外,低压台区为故障的高发区域,该区域可同时应用分段器与重合器两种设备,两者的配合应用能够有效保障供电的可靠性与稳定性[3]。第三,如果配电网为架空线网,则供电半径通常不超过5000米。在这种情况下,就可使用双电源环网,并增设重合器。第四,针对故障,可通过相关设备和软件进行保护或隔离,但不论哪种处理方式,都应最大程度地简化电网,促使电网的联结更加清晰可见,降低复杂度,并选择双电源环网,此种供电方式更加可靠,与用户的需求相符。第五,分支线路所占比重较大,并且为故障的高发区,因此必须对分支线路加大检测力度,全面提高故障检测效率,准确进行故障判断并加以隔离。
(三)SCADA可视化
目前电力电子技术功能越发完善,与此相对应的终端检测装置应用范围也在逐步扩大,能够采集实时全景信息。但农村配网设备构成复杂,数量较多,因此对应的数据信息量十分庞大,导致有效信息的提取难度较高,因此可将SCADA数据平台和图形技术结合起来,这样在完成数据的分析后就可将分析结果用动态图形的方式展现出来,帮助相关人员实时观测网络运行动态[4]。在应用此种技术后,人员在了解配网运行动态时只需查看图片即可,在原有基础上明显降低了工作难度,减轻了人员工作压力,促使整个管理水平得以提高。具体来说,此种方式是将图形和数字进行了结合,可显示的内容包括线路主干及分支电流、变压器功率、线路开关与动作、供电线路功率流向、区域电压大小,并且还可在颜色上进行变化,将不同颜色与供电区域对应起来,可全面提高工作效率。
(四)无功优化与补偿
在电网规模越发复杂的过程中,较长时间以来所应用的无功优化方法缺陷越发明显,仅能实现局部最优无功补偿,难以保障电压无功质量,严重影响了降损效果。因此当前在研究无功优化时应侧重于全网降损部分,配置电网结构及运行参数更加合理的补偿装置,这样不仅能够实现农网的就地平衡,同时还可促使全网指标达到最优状态,进而实现农网的安全、可靠运行。
在先进技术的推动下,全网无功优化逐步成为现实,能够将不同的补偿点信息进行汇总,进而实现无功优化计算与补偿,而后就可以计算结果为依据調整分接头,跟踪电压负荷的变化情况。
高压、中压、低压三种不同类型的网络对应的补偿重点不同,分别是变压器、线路补偿、用户侧分散。高压补偿可直接在低压母线上处理,配置补偿容量时应控制在主变容量的30%以内,并安装适合的补偿设备,包括平滑调节类和自动投切容量类,可降低空载损耗量。中压网规模大且分支多,难以实现整体无功优化,可处理每条馈线,并计算其对高、低压网的影响,在补偿时选择高压和低压并联电容器,并优化组合补偿设备。低压配电网可以台区为单位进行随机、集中与就地补偿。
三、结束语
总而言之,为了提高农村地区的供电水平,必须将各种先进技术应用于配电网络中,提高配网的自动化水平,降低线路监测难度。促使故障的定位更加精准,减少停电次数,缩短停电时间,保障农村居民的用电质量。本文就对此问题进行了深入探究。
参考文献:
[1]樊新菊,孙茂珠.农村配电网中的智能化监控技术[J].农村电气化,2016,(16):37-38.
[2]戴涛.农村配网智能化建设探究[J].电工技术,2016,(9):75-76.
[3]姜建.智能开闭所综合监控系统的研究[D].华北电力大学,2014.
[4]崔海.低压配电智能化监控系统的探讨[D].山东大学,2013.
作者简介:
郝朝阳,男(1969-11),大专,助理工程师,县级供电公司经理。