解读农网配电网自动化技术论文_林春发

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(国网福建南安市供电有限公司 福建 362341)

摘要:配电自动化技术是连接计算机网络技术,通信技术,数据传输,控制技术和现代电子技术,对配电网的日常正常运行进行监测和统计,并在配电网发生故障时及时解决。自动化技术在配电网中的应用,不仅可以大大提高供电质量,而且有利于电力公司的管理,为用户提供经济,安全的电力。

关键词:农村电网 配电系统 电力系统自动化 问题

1配电系统保护现状

中国农村电网先后引进了进口重合器,分段器(主要是英国和美国的产品)和日本东芝的真空自动配电开关(以空气作为外绝缘)。关于农村电力部制定的农村小型化变电站的第二种模式,绝大多数在互联网上运行的重合器都安装在变电站中。在建设小型化变电站方面,重合器应用已达到预期目的。目前,配电系统中除了少数柱式油开关和压降负荷开关外,没有其他保护装置。因此,配电网络上的大部分长期水上故障都会反馈到变电站的重合器,导致重合器跳闸,进而导致整个配电线路断电。可以认为,现有的重合器的应用效果等同于具有重合功能的开关,仅起到类似变电站室外10kV开关的作用,且该装置的技术性能优势远未发挥。重合器的应用不仅是为了保护变电站,而且是为了与配电网上的相应开关设备形成保护性合作。分销网络的整体组成是分层的,逻辑保护。因此,在变电站已配备重合器的前提下,我们将研究中国自动配电系统保护的发展模式。

2配电网自动化实施的技术原则和目的

2.1实施配电网自动化应遵循的技术原则

(1)可靠性要求有两个以上可靠的电源点。网格结构,设备,控制器,RTU,FTU,通信,中心主站和硬件设备应具有较高的可靠性和稳定性。

(2)分布由于分布网络分散很广,因此功能应尽可能分散。 在发生故障时,可以实施本地监控和现场处理。

2.2实施配电网自动化的目的

实施的目的是提高配电网的供电可靠性,提高供电质量,降低损耗,降低运营成本,提高企业经济效益,为用户提供更好的服务。

3实现配网自动化的技术要求

3.1销网络要求

首先建立县域内布线合理,结构牢固的10kV配电网。其供电电源点、供电半径、导线截面、导线架设、设备装备水平等应满足配电网自动化的技术要求;电源可靠,损耗低,运行稳定,电能质量高的要求;当环网供电出现故障时,还应满足故障定位和故障隔离的要求,并改变负载供电路径,实现负载平衡,确保电压质量,降低损耗等方面的操作要求。

3.2控制中心站的技术要求

由于县域一般较小,通常县配电网的配电网络比较单一。关键用户数量较少,中间层的FTU和TTU数量不会太多。因此,只需建立主站控制中心而不必建立地区站。也就是说,所有的RTU,FTU和TTU都可以直接与主控中心通信。县级配电自动化主站是整个系统的核心。除了配电网的SCADA功能外,它还为DMS系统的在线和离线应用提供支持平台。因此它应该符合以下技术要求:

(1)充足的响应性,满足配电网大量实时数据采集处理功能和电网监控功能。

(2)满足长期在线稳定运行要求,具有足够的运行可靠性。

(3)良好的开放性,硬件,软件和接口符合国家(国际)标准。

(4)采用分布式架构,网络性能良好,便于系统扩展和互联。

(5)系统配置应具有一定的先进性和较高的性价比。

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3.3设备选择

1) 配电网用开关设备

配电线路上使用的任何开关设备都应具有电动和手动两种功能,关闭和开启速度不受外界人为因素的影响。遵守配电网自动化方案,自动隔离线路故障而不需要引入变电站,以避免事故发生。当所选配电网自动化解决方案的设备和通讯软件不能同时完成时,应采用重合闸方案。重合器可以使用带自身功能和机电一体化的SF6重合器。它的优点是它自己的保护和控制功能,灵活方便。真空开关也可以与保护控制器结合使用以形成重合器。配电网中使用的真空分段器应具有远程本地遥控,电动和手动操作功能,并且应根据需要在两侧提供清晰的断开点和保护装置。使用落式分隔器时,安装的高度和位置应易于操作。室内负荷开关应具有远程和本地操作功能;安装在配电线路上的避雷器应使用间隙式氧化锌避雷器。

2)保护装置

配电网用的重合器、断路器必须配有可靠的保护装置, 保护装置必须经过严格的试验, 使用的环境温度应满足- 20~ + 75°及湿度95% 的要求,并应具有防电磁干扰的性能、具有远动通信功能和接口,能对配电线路故障进行监测、判断和执行。保护装置应是一个独立的单元, 可与断路器一体化安装或分体安装。

3)远动装置

配电自动化所用的运动装置应是独立、单元化的结构。采用交流采样时,其精度及各项指标应符合电力标准的要求。远动装置户外安装应符合户外运行的环境和温度要求,并具有以下基本功能:能随时正确无误地接收和发送遥控( 遥分、遥合) 命令;能即时反馈遥控的信息,确定分合位信号及非正常操作时事故变化信号以及电气测量和事故记录等。

4重合器与重合器的保护配合

电子控制重合器之间的保护协调可通过改变最小分断电流值和时间 - 电流曲线来实现。关键是两组重合器时间 - 电流曲线之间的时间差对应于任何当前值。为了避免两组重合器同时动作,不同类型重合器所需的曲线之间的最小时间差也不同。当变电站二次侧的继电器与线路上的重合器形成保护匹配时,消除瞬时故障。变电站重合闸应至少配备一次快速移动。与之配合的快动式重合器的数量应大于或等于变电站的重合闸次数。

5配网自动化要注意的几个问题

(1)建设和改造县级配电网,建立县内多电源配电网(一般需要两个供电点),县10kV配电网必须具备通过环网供电的能力,可以在正常条件下打开。

(2)建立10kV配电自动化控制中心配电自动化控制中心采用先进的计算机技术,通信技术和控制技术。它由计算机前端设备,打印机,通讯设备,模拟接口,UPS电源等硬件设施组成。

(3)县域配电网自动化建设应实现配电网线路的远程控制,远程信号和遥测,并通过运行方式转换,清除10kV线路的瞬时故障,隔离永久性故障,恢复对正常线路的供电。

(4)部分不符合现状的地区可以开展配网自动化的前期工作。对于农村供电线路长,负荷大的配电线路,应设置分段装置。通过10kV线路出线重合器(或重合开关)与分段器的自动配合,实现清线上的瞬时故障,实现永久性故障半自动化解决方案的隔离。该方案通常每行只增加2到3个分段器,并且可以在没有通信的情况下实现。这项任务可以节省投资并且快速,并减少停电的时间。

结束语:

县级配电自动化系统模型的选择应根据我国县级城市配电网的特点,统一规划,分阶段实施,因地制宜,合理选择。 推荐配电系统的主站系统采用调制和分配一体化的主站系统的跨平台设计。电子站优先考虑低成本,免维护的通信控制器型变电站。建议采用电流/电压混合,远程和本地控制相结合的FA控制方式,这种方式便于分阶段投资,提高整个系统的性价比。

参考文献:

[1]常向峰, 何兆辉. 解读农网配电网自动化技术[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2013(21).

[2]靳峥. 农村配电网自动化技术的应用与展望[J]. 电源技术应用, 2014(1).

[3]郭志国, 朱晓锋, 郭路. 配电网自动化技术在吉林省农村电网的应用[C]// 全国电力系统配电技术交流研讨会. 2008.

论文作者:林春发

论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期

论文发表时间:2018/8/21

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