配网自动化的研究与实现

摘要:配电网的形成是从输电网或地区发电厂接受电能并通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网,是电力系统的三大系统之一。其自动化配网工作模式的形成是适应我国经济建设飞速发展充分需求的体现,是电力系统应用现代化技术、设备及战略化设计理念的又一例证。因此,本文从实现配网自动化的角度出发,对其实施的依据、方式、设备选择、通信系统设计进行了充分、科学的论证,有利于我国供配电企业在科学的指导中逐步建立一体化、自动化的电力服务系统。

关键词:配网自动化 配电网 电力系统 1 配网自动化概述 1.1 配网自动化的提出

配网自动化包括配电自动化系统及管理系统,是一套基于统一配电GIS平台下,以配电SCADA系统为配电网实时监控中心,实现配电网的运行、监控、调度、事故处理及变电站的自动化管理系统。该系统以配电管理为生产、运行的核心,通过可监视、可定制、可控制的操作,实现出线管理、负荷管理、供用电管理等供、配、用电多个环节工作管理的信息化、数字化、自动化建设,是一门综合复杂集自动化结构设计、供配电实施、计算机网络技术、人工智能技术、通信技术等综合学科于一身的庞大管理系统。配网自动化系统的提出将电网

中所有智能化的装置以最优化的思想、最便捷的设计、最节能的方式统一起来,构成了一个无论从电网结构还是从安全控制、保护、管理与服务方面均能以最强大的能力适应电力使用需求的综合自动化系统,因此,配网自动化系统的提出能充分的改善我国电力系统服务能力不强的局面,体现了我国电力系统、能源企业创新改革、可持续发展的决心。

1.2 配网自动化技术的突破点及创新点

与国外先进的配网自动化系统相比,我国的电力系统自动化建设进程还处在不断探索的初级阶段,主要原因在于我国电力系统偏重于对变电站综合自动化系统的建设及投入,却忽视了对配网综合自动化建设的重要性,因此在技术投入、设备使用、生产环境建设等方面始终处于相对落后的局面。随着科技的不断创新,我们对国外的DMS发展历程进行了充分的调研,并针对其智能性的自动就地控制及近远程可选控制方式加集中数据库和专家系统的控制特点进行了全面的分析,从而实现了配网自动化技术的重大突破。

1.2.1 智能化的控制装置(IED)

智能电网的IED控制装置用于保护和控制,它通常与提供人机接口(HMI)的用于就地控制、监视和系统组态的一台站计算机集成在一个网络中。连接到各种不同用户的IED和就地网络,奠定了更高级远程功能的基础,如先进的电力系统管理和处于运行状态下的设备状态

监测。该控制装置为通信模拟系统、电力一次设备监控、电子式互感器、数字化变电站系统的建立与应用提供了科学的技术支持,有效的实现了对一次设备的远程控制,为配网计算机分布式实时网络结构的引入和实现创造了条件。

1.2.2 自动重组方式

配网的自动重组方式体现在其开关采用电动操作式负荷系统,同时利用计算机故障识别、实时监控的保护方式取代了传统的继电保护方式,从而有效的实现了对配网系统中的故障隔离,能快速的使系统恢复供电,保持电网的畅通与持续,使配网的自动优化与处理功能成为可能。同时,我国还实现了计算机的就地监控功能与远程通信功能的分离,从而为配网的实时调度管理、持续运行、科学控制、畅通通信及严密的地理信息系统控制营造了良好的、开放的、分布式的实时网络结构及管理环境。

2 配网自动化的设计与实施 2.1 配网自动化系统建设的前期工作 2.1.1 本着科学的态度制定规划

在系统设计前,我们应本着以全局规划为重点,用战略化的目标进行逐步系统的科学实施。首先要对工程建设初期的变电所进行自动化

的综合改造,如将110kV及l0kV的网架联网,并建立城区光纤通讯网;当一切准备工作完毕后我们还要对城区间的10kV线路进行环网供电连接,本着节能减排的方式做到多电源的互为备用从而使公变遥调和配电信息的实时监测成为可能。

2.1.2 确定方案要联系实际、精密准确

对于众多的设计方案,如何能从中选择适应不同地区、不同环境、不同用电需求的切实可行的配网建设方案,就要看我们是否能通过前期的周密调研、合理反复的论证,最后达成统一的确定方案及标准。首先我们应本着长期配电网发展的建设需求,选取成熟的研发技术、尽可能的节约能源、节约投资、提高效益,缩短建设工期、加快运营建设,并对后续工程的改造及升级预留一定的发展空间。在功能的需求方面,我们应实现多电源环网供电及自动隔离故障的系统建设,从而实现远程及通讯终端能迅速的适应配电网户外分散、多点和数据传输量的特点要求。同时对配电网的建设我们应本着实时监控的目标实现对其地理信息的管理及与其它应用系统接口的互通,从而使故障自动定位、迅速切除的配网系统得以建立。总之,对自动化的配网系统的选取要确保少停电、停电面积小、易控制的技术要求、要实现全面的配网系统实时监控、信息数据及时交换、全面共享、数据指令正确传送,才能最终实现配电系统的全面自动化建设。

2.2 科学合理的选择施工设备

在确定了实施方案后就要对众多的施工设备进行合理科学的选择,我们应本着创新、高科技的目标,加大对设备的投入建设力度,广泛的借鉴国外的成功经验选择成熟的设备,从而在设备的环节上加强对配网系统建设的可靠性、持久性、耐用性及先进性。如对配电一次设备—— 柱上开关可选用永磁结构12kV的真空断路ZW32-12/T630-20,来实现配网系统的自动重合功能;通信系统主站-FTU可利用ODT2200型数据光端机并选择6心自愈双环光纤的通信方式来提高系统的抗干扰性、灵活性、高精度性及便捷性。

2.3 配网自动化通信系统设计

对通信系统的总体结构设计我们应遵循分层、分布、分路由的设计思想,分层即将整体系统分为两层结构,一层在主站与FTU之间;另一层则在FTU与TTU之间;同时应按照实际电力系统的线路走向及功能需求进行柱上开关电气连接及环网光纤连接;对于FTU我们可按照不同的连接关系规划不同的光纤网络路由,如双环自愈光纤网络、而TTU则按照就近的原则进行最短的路由连接。

3 结语

配网系统的自动化建设之路是漫长的,是一项技术复杂、投资巨大、建设周期长的工程,但却存在巨大的服务价值及应用价值,我们只有本着科学、创新、求实的原则结合我国电力系统建设的实际情况选

择最优化的施工设计、最合理的实施方案、最先进的施工设备才能建立具有中国特色的配网自动化系统,最终使其在高效、全面、自动化、持续化的服务中造福人类。

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