自动化技术在电网配电系统中的应用论文_贾栋伟,杨保华,芦震

自动化技术在电网配电系统中的应用论文_贾栋伟,杨保华,芦震

(国网太原供电公司 山西太原 030000)

摘要:随着信息时代的来临,计算机、信息技术得到了广泛的应用。在配电领域,传统的配电技术已经不能满足要求,为了提升系统的整体效率,配电技术已经向着自动化的方向发展。

关键词:配电技术;自动化;具体功能

近年来,在社会用电量急剧增加的背景下,配电网日益扩大化和复杂化,传统的配电网已不能满足时代的需求,配网自动化逐渐成为目前配电的主要趋势。配电自动化是智能电网的重要组成部分,是电网全面实现数字化与信息化的关键一步。经过几年的发展,国内的配电自动化系统性能有了很大提高,通信技术的发展也为配电自动化的推进提供了技术支持,一些复杂的通信系统设计已经达到了比较成熟的程度,系统性能进一步提高。但从总体看来,我国配网自动化系统的覆盖率还不高,系统运行还不够可靠,管理模式也相对较落后,这些问题都严重阻碍了电力事业发展的步伐。因此,只有进一步推广配电自动化系统来管理配电网,紧跟国家智能电网的建设步伐,才能解决上述问题。本文提出的配电自动化系统应用方向对于提高供电可靠性和供电质量有着很大的实际意义,希望能为电网的建设提供一些参考和启发。

1配电自动化技术的功能

1.1系统的运行监视和控制

融入了配电自动化技术的DMS系统可以通过监视界面监视整个配电系统的运行状态和运行参数,并且可以人工操作远程的配电设备,灵活性非常高,极大地节省了时间和人力,提高了电力系统的管理效率,降低了运行成本。

1.2电能质量监视和分析

DMS可以对整个配电系统的电能质量和运行设备的可靠性进行监视。实时监视系统可以监视配电系统中是否存在电压差错、不和谐程度、电能因数、电压波动等电能质量问题,并且初步地进行风险评估。通过记录设备运行时的电能波动,作为依据,分析电能质量问题,降低故障风险,缩短故障停电时间,提升配电网络的稳定性。

1.3电气火灾的监视

通过连续监视配电设备电能损耗的变化曲线、终端设备温度变化,并且以此为依据,预防电气火灾的发生。一旦有类似于火灾等电能质量问题发生预兆时,就会发生警报,并且记录,自动通知和联系相应的管理人员,使其用最短的时间解决风险,保证配电系统安全平稳的运行,保障用户财产的安全。

1.4配电调度自动化管理

通过监视控制和相应自动化数据的采集,实现电网电压管理,根据功率因数、无功电流等参数,自动控制补偿电容器或有载调压变压器分接头的档位来达到无功平衡、减小线损、改变运行电压等目的。此外,也可根据远动信息、故障报告等,实现故障诊断、故障定位、负荷转移切换等。

2配电自动化体系结构分析

2.1配电自动化系统概述

配电自动化系统(DAS,DistributionAutomaticSystem)是指在配电网中采用现代控制理论和先进自动化技术,使其性能更加完善。配电自动化系统与变电站综合自动化、调度自动化、电力MIS等系统都是智能电网建设的重中之重。配电自动化系统具有配电网智能化管理功能,是配电技术的一次飞跃与改革。

在国家的推动下,我国大多数配电网中都将老旧设备更新为先进的开关设备,它们不但具有很高的性能,在控制方面也有很大的操作简化。标准的配置电气设备在合理布局的情况下,可以快速而准确地判断出某一区段发生了故障,继而进行快速而有效的隔离和检修。在配电系统中广泛引入自动化技术可以使供电企业获得巨大的经济效益,同时也产生了巨大的社会效益。配电系统自动化的全面实施具有很重要的意义:提高供电质量、提高供电可靠性、管理高效、优质服务、规划管理。

2.2配电自动化系统的功能与结构

典型的配电自动化系统通常具备基本数据监测与采集功能、负荷管理功能、馈线自动化功能、无功控制及电压调整功能和远程计费功能。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国现行有关规范和准则要求配电网自动化系统的设计要完全遵循开放系统的设计原则,从目前流行的配电自动化系统设计来看,典型的配电自动化系统大体可以分为三层:配电层、中间层和基础层。

2.2.1配电管理层

配电层又称为配电自动化管理层,它是配电自动化体系的管理核心,是配电系统实现自动化的关键之所在。配电层从功能上看实际上是起到了智能管理的作用,它与主站的功能十分相似,它的最终目的是使配电网始终处于最佳运行状况。配电层不但具有远程监视、智能管理等功能,更重要的是它使得配电网实现了统一控制与集中管理。

2.2.2配电中间层

配电中间层是位于主站和终端之间的一个结构层次,它的主要功能的实现需要依靠配电监控子站及通信网络,配电中间层可以完成主站与终端设备之间通信,它对于两层之间的数据交换至关重要。一方面,配电中间层要分管区内的监控和管理,另一方面还需要履行本层的职能。

2.2.3配电基础层

基础层又称为配电基础层,它是由各种配电终端和相关设备构成的一个底层层次,它在整个配电自动化体系中起到了最基础的支撑作用,用于采集现场的各种运行参数和系统信息。作为整个系统的基础层,该层将终端设备采集到的大量数据通过中间层进行上传,同时接受上级的控制指令,迅速准确地完成相应的功能。

3配电自动化技术在配电系统中的应用

配电自动化技术目前的应用十分广泛,很多传统的配电系统融入了配电自动化技术之后,都有了很大的进步。其中最核心的技术就是信息技术和PLC技术。

3.1信息技术

信息技术是控制整个配电系统可以自动化运行的关键技术,在设备运行的每一个环节都有着深刻的体现。如在馈线自动化(FA)中,当馈线发生相间短路和或单相接地故障时,就可以利用远方通信信道,自动判断故障区段,通过配网主站实现配电线路故障的自动隔离和恢复供电的功能。同时,信息技术还负责电力运行参数的测量和传递,实现设备状态的远方监视、馈线保护和有关定值的远方切换等。信息技术的另外一项重要应用是在电网资料分层管理的基础数据库领域,利用配电设备管理和用电营业管理提供的基础数据,与台区负荷预报数据相结合,构建配电网络中设计、施工、设备运行、检修的基础平台,有效减少勘察、运维和营业系统人员的工作量。

3.2PLC技术

PLC技术被称为可编程逻辑控制器,以微处理器为基础,采用可编程的存储器,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令。在配电系统中,PLC技术可以将信息技术和继电器技术完美结合,提前编辑程序来让系统自动运行,让控制中心的电脑自动地计算和储存数据,使整个系统始终处于高效率运转的状态。PLC是采用“顺序扫描,不断循环”的方式进行工作的,利用分离处理方式将庞大的系统分割成很多独立模块进行分块控制,提升了整个配电网络的利用效率,操作起来非常便捷,提升了配电系统的控制精确度和可靠性。

4结语

配电自动化系统的应用,不但实现了整个配电网络的有效监控与管理,实现故障的高效定位与处理,还为运行维护人员在安排配网运行方式和检修计划方面提供了有效的指导,减少了劳动量,使得线损率和电能质量等指标更加科学准确,大大提升了日常工作效率和配电网的生产管理水平。不难预料,配电自动化系统是未来智能电网配电的发展趋势,未来的配电将朝着智能配电网的方向发展,并将进一步实现数字化与信息化。

参考文献:

[1]阳涛.智能电网配电自动化系统设计与实现[D].湖北工业大学,2016.

[2]吕楠.城市电网配电自动化系统技术分析[J].黑龙江科技信息,2015,(36):26.

[3]戴宏宇.自动化技术在电气工程中的应用[J].科技与创新,2015,(24):137+139.

[4]余健优.关于自动化技术在配网设计中的应用[J].电子世界,2014,(12):115-116.

论文作者:贾栋伟,杨保华,芦震

论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/11

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