电力系统配网自动化技术探析论文_曾志超

电力系统配网自动化技术探析论文_曾志超

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摘要:在现实中,我国配网自动化中还存在一些问题,不利于配网的长远发展。面对这种状况,我们必须采取一些措施,适应新时期的发展需要。本文结合电力实际情况,介绍了配网自动化中存在的问题,并在此基础上提出了一些应对策略,希望对配网自动化水平的提高能够有所帮助。

关键词:配网自动化;配电网;馈线自动化;通信系统

电力企业在配网建设上的自动化技术,具有跨学科特点,并且综合性极强,这项技术的应用可靠地保障了电网运行安全稳定,也是实现配电系统自动化运行的基础,它的应用,实现了配电部门的智能化管理,将带来整个电力系统经济效益、社会效益的提高,并为电力系统在行业能源可持续发展上,起到一定的作用。

1.电力系统配网自动化概述

电力系统配网自动化建设技术,实际上指的是对计算机技术、通信技术和电子技术等自动化技术实现综合利用,将电网结构、用电情况、图形信息和配电网数据等内容作为核心,对其实现管理和控制。电力系统配网自动化建设,一方面使得电力系统配网的管理实现了自动化的控制,另一方面还切实提高了电力系统的整体运行质量,为其安全可靠运行提供了基础保障。电力系统配网自动化建设技术的应用原理是,当某一区域内出现电路故障的时候,电力系统配网自动化系统能够在第一时间将分割区域的开关跳开,将故障区域实现隔离,然后将断电的非故障区域实现正常供电的恢复,防止因局部线路故障而造成整条线路和大片区域出现连续断电的问题。从我国的发展现状来看,电力系统配网自动化技术的实施较晚,但是发展速度较快,在现阶段已经取得了阶段性的成果,在技术层面之上已经实现了配网自动化。

2.电力系统配网自动化模式

配网自动化的工作模式与其处理电网中故障的方式方法有直接关系。目前我国电力系统使用的配网自动化模式分为两种,既分布智能模式和集中智能模式。

2.1集中智能模式

在集中智能模式下,系统首先把从故障现场断路器采集的信息发送给主站计算机,由主站负责分析定位,并根据定位结果发出隔离指令,将发生故障的部位进行隔离。在此基础上,综合负荷、网损等因素,由主站计算出最合理的恢复方案,有断路器负责执行。集中智能模式的优点是适用性强,可以满足各种机构的配电网的需求,对于多重故障灯比较特殊的情况有较好的处理能力。具体有以下几个特点:一是当系统发生故障时,能够根据人工指令或预设方案采取最合理的方式运行,从而保障调度工作灵活高效。二是由主站或控制中心负责整个电网的远程控制,各级断路器的电流、电压计开关量等数据汇总到主站或控制中心,由其进行向上或向下的传递。三是系统本身具有切除故障、判断故障的功能,通过与继电保护器重合闸、备自投等的配合使用,最大程度降低故障的影响。集中智能模式具有广泛的适用性,架空线路、电缆线路设施等都可以使用该方式,所以在电力行业受欢迎程度较高。

2.2分布智能模式

和集中智能模式不同,分布智能模式无需主站参与,仅由现场断路器即可实现网络重构和自动判断故障的功能。该系统由断路器、FTU和重合开关组成,分为电流计数器与电压时间型两种类型,具有造价低廉,结构相对简单等特点。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但基于其工作原理,也有一些无法避免的问题和缺陷:一是处理故障效率不高,工作时对用户和系统产生较大冲击;二是统一线路和下级重合器缺乏选择性;三是变电站重合闸次数和速断保护相关参数固定,缺乏灵活性。一般来讲,分布智能模式适用范围较窄,仅适用于通信条件不好、可靠性差的电力系统配网和网架结构简单的环境。

2.3配网管理系统

该系统是配网自动化的中枢部分,是整个配网自动化系统的管理、控制与数据处理中心。由自动绘制、地理信息系统、设备管理系统、地理信息系统和DMS平台等七个子系统组成。在配网管理系统诸项功能中,故障定位与隔离、负荷管理两项功能意义重大,需要加倍注意。

3.电力系统配网建设EPON技术的应用

EPON技术,也被称之为是以太网无源光网络技术,在EPON技术的上行主要采用的是TDMA方式,并实现了与WDMA/CDMA技术之间的结合使用;在EPON技术的下行,其中则主要包括了点到点的竞争模式以及广播模式这两种工作模式,其中的前者还可以使用P2P予以表示,对这两种模式进行合理的应用,能够实现数据信息的双向互动传输。EPON技术在电力系统配网自动化建设中的应用主要体现在以下几个方面当中:

3.1主站层通信在配网自动化中的应用

EPON技术在电力系统配网自动化建设中的应用首先体现在主站层的通信。主站层是由离线管理和实时监控两个方面实现相互结合的系统,其所负责的主要工作是对配电运行进行管理,对配网设备进行监控,并且将监控管理过程中电力配网自动化系统运行所形成的图形和数据信息实现有机结合,从而提高电力系统配网自动化系统的较高的集成性和安全性。

3.2体现在变电所子站通信上的应用

变电所子站通信系统,其职能是传输电网建设中的相关数据及信息工作,它的自动化建设是通过光线路终端内部的“RS232”与“II”线路对接来实现的,后接入自动化电网终端相应的服务器上,从而使各处变电所子站顺利实现局域网间的联通。此外,子站通信系统通过对广域数据网络的调度,实现自动化的操作功能,并对服务器数据进行采集。子站通信引进SDH和MSTP光纤网络,其实相当于在变电所子网内部接入了光纤线路终端,因此自动化配网系统为适应网络通信技术的发展,应不断进行技术创新,在光功率裕量上及系统容量上,需要预见性地留出相应的空间,以备EPON技术在动态建设过程中全面应用时,配网自动化系统扩容的需要,每个OLT中的PON与II线路地接时,具有的ONU的实际数量不能超过16个。

3.3馈线层通信在配网自动化中的应用

从我国大部分地区电力系统配网自动化系统中的终端设备的实际分布情况来看,在配网线路的设计方面大都是采用手拉手型结构组网的方式,且配网线路两端的终结都是在OLT设备上进行实现的,这样做主要目的是对电力配网自动化系统实现全网保护。对于手拉手型结构组网的方式而言,其实际上属于双链型组网的范畴,在链型线路当中所采用的分光器级联方式为1分2的方式,在正常情况之下,级联分光器的数量应不超过4个;此外,对于链上1分2的分光器而言,除了末端之外,还需要对其采用不对称分光比;为了实现FTU与ONU中RS接口数据之间的有效交换,其中1分2分光器及ONU都要安装在室外光交箱的内部,最终实现数据的高效传输。

4.配网自动化的发展趋势

在大输电投资周期过后,配电网投资比例开始提升。经历了输电投资2008—2010的高峰,输电投资已经逐步回落,在GDP增速和用电弹性双重下滑的大背景下,短期无法出现较大的需求增量。未来电网将进入结构性建设,即110kV以下的配网段将成为建设的重点。作为一项复杂、综合程度高的工程,配电自动化系统为保证各应用之间的共享、降低投资费用和运行费用,正向着集成化、综合化的方向发展。另外,智能技术在配电自动化中的应用,不仅降低了配电自动化的建设成本与运维成本,更提升了供电可靠性,也使配电自动化向着智能化的方向发展。

结论

综上所述,配网自动化能够保证电力系统可以正常运行,提高供电的可靠性。随着社会的进步与科技水平的不断提高,配网自动化技术未来的发展会更加光明。

参考文献:

[1]王建永.电力系统信息安全应用研究[J].硅谷,2008(12).

[2]夏书军,程志武,周晓东.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,2010(02).

[3]张柏雄.浅谈电力自动化系统模式与智能保护测控设备功能分析[J].装备制造,2009(11).

论文作者:曾志超

论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/29

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