电网配网自动化建设浅析

作者： 张魁

来源：《科技资讯》 2012年第33期

张魁

(内蒙古电力(集团)有限责任公司鄂尔多斯电业局 内蒙古鄂尔多斯 017000)

摘 要:随着社会经济与科学技术的高速发展和现代化建设的逐步推进,当今社会对电能质量以及供电的安全可靠性提出了更高的要求。随着我国城市配电网相关建设与技术改造建设的逐步发展,配电网自动化问题己受到了全社会的广大关注。本论文根据电力系统配电自动化的相关要求,对电力配电网自动化建设提出了合理规划的建议并在总体思路方面进行了研究和探讨。

关键词:电网配网 自动化 建设

中图分类号:TM72 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(c)-0128-02

随着我国当今社会经济规模逐步扩大,国民经济得到了高速发展,这也使得电力行业承载了更多的压力,电力负荷对电能的供电质量以及安全可靠性的要求越来越高,配电过程中引起的电压波动或者短时的停电都会对相关企事业造成相当严重的经济损失,有些损失甚至是无法弥补的。针对这一现状,电力公司开始开展工作,对配电系统进行合理改造,在借鉴国外自动化配电技术相对成熟的经验上着手研究配电系统自动化技术,其目的就是改进供电的电能质量、提高供的安全电可靠性、在安全、稳定、经济的前提下快捷、准确的将电能输送至各个机关单位以及千家万户。

1 配电网自动化的应用现状

配电网主要是由架空线路、电缆、配电变压器等设备组成的,在电网中起到分配电脑呢过的作用。长期以来,配电网只能够采取手工操作的控制方法,随着技术的进步,逐渐能够运用独立的孤岛自动化技术,但是对电能的分配方面还是存在不足之处,因此说,配电网自动化技术对于电能的分配和监控十分重要。

配电网自动化主要包括馈线自动化和自动制图、设备管理、信息分析和配电网分析自动化,它依靠大量的智能终端、丰富的后台软件和数据库资料支持,通过信息技术的带动,实现配电网自动化,确保了对电能的充分利用。

从技术角度来讲,配电系统相对于输电系统来说是非常薄弱的,其自动化控制以及管理系统的应用程度远远低于输电系统,这是由于电力公司的传统的“重发、轻供、不管用”的错误观念所导致的配电系统技术体系的远远落后。配电系统的落后主要表现在以下两个方面:(1)配电系统的自动化管理水平相对较低,在人力以及手段上均缺少管理;(2)配电系统前期组建的网络结构相当薄弱,且从技术上,运用上来讲不合理,导致负荷不均衡以及部分地区停电、限电现象严重。

2 配电网的合理规划

配电网自动化基本的原理是通过分段开关将开环运行的配电网环网线路结构的供电线路分隔成若干供电区域。当处于某区域的电力网络发生突发事故时,及时跳开使该区域分割开的开关,使故障区域与其他正常工作区域隔离开来;然后,应用自动化技术迅速恢复无事故区域的正常供

电,通过这一手段有效避免因部分线路段出现意外停电而引发的整条线路全部失电的现象,减少了意外停电的范围,提高了供电的安全性、可靠性。

3 配电网建设

配电网自身的建设是配电网自动化建设的最基础的工作。鉴于目前网络结构薄弱且配电网不合理的现实状况,应首先对配电网系统进行合理改造,增强配电网络结构,增加其可抗性,在配电网络中安装分段开关,实现配电网线路的环网网络结构,对环形网络进行合理地分段,使得配电负荷分配更加合理。

4 电网配网自动化建设

4.1 电网配网自动化建设的逻辑结构

我们知道,配电网自动化是指利用计算机和现代通信技术对电网运行的设备进行远距离监视、控制和测量的网络系统。它包括电容组和配电变压器等的检测自动化、馈线自动化、开闭所和小区配电所自动化等。

4.2 配电网自动化的组成

4.2.1 监测、监控终端

配电网自动化的监测、监控终端一般由TTU(配变终端)、RTU(常规终端)和FTU(馈线终端)等组成,其功能为事件记录及上报、信息采集和处理、通信、接受与执行遥控指令、电源失电保护、闭锁功能等。TTU作为采集配电变压器数据,如无功功率,有功功率,有、无功电流、电压,电流、电压超限记录,功率因数,停电状态,压力,油温等;RTU作为采集开闭所数据,如各路开关的运行状态与连接方式,开关的控制状态,开关的联络方式,保护状态,开闭所的湿度、温度等。FTU作为采集柱上开关(分段开关)数据,如电流、电压、开关控制状态等。另外,作为非遥控控制终端,配网有分段器、重合器、重合分段器等控制设备。

4.2.2 配电网自动化中心主站

配电网自动化中心主站主要是电子计算机以及相关程序。配网自动化系统中心主站所采用的支持平台应满足实用性、开放式、可靠性要求,采用100 MNT的网络结构。由服务器、前置机、大屏显示器、通信机、交换机及路由器、各式监控工作站等组成,具体工作站可根据其实际需要进行设备选择。

4.2.3 通信

配电网所涉及的主要通信方式有无线电、同轴电缆、电力线载波、电话线、光纤、微波等。通信是否符合自动化的要求是配电网自动化程度的重要标志,采取哪一种通信方式要靠实际应用效果来决定。音频有线是较为实用经济的方法,各通信端的连接及通信的布设无特殊要求,容易实现,造价较低,但环境容易造成影响,尤其是在和高压配电线路采用同杆架设时易受高压配电线路产生的强磁场和强电场对通信线的干扰带来的影响。采用光纤通信特点是干扰小,受环境条件的影响小,可靠性高,可作为数据、语言和图像的传输,是当前的最好通信方式之一。同轴电缆在平时连接距离短时应用多。电力系统中比较常用的通信方法是电力载波,在没有断点的同一条线路上(如两个变电所之间)应用经验已经比较成熟的,使用后的效果反映不错。但是对于配电网的线路来说,由于在配电网线路上存在线路的柱上开关以及多台配电变压器之间的断点,使于配电线路中采用载波通信受到了较大的影响。扩频通信、微波通信对于配电网效果不佳。音频通信、

无线通信通常作为我国负荷控制的应用领域,可应用于时效性不高的监测数据通信。通信接口采用485接口,通信的传输质量会增强。

4.3 电网配网自动化方案

4.3.1 方案之一:环网电缆

此种配电网自动化方案是将电缆作为配电的主干线,主要在商业繁华、城市人口密集地方, 它的主体为环网开关柜。环网柜是城市主干道的较好的方案,它的主要特点是运行环境较好、外界影响因素较少。当规模更大,进出线回路较多时可转变为开闭所。环网柜一般以熔断器与负荷开关相配合,当一路电源出现故障时,会快速切换另一路电源到母线,供电恢复正常。对开闭所监控系统的通讯方式需在放设电缆时一并设置,并应以光纤和电话线为主,为减少外界干扰。

4.3.2 方案之二:架空线路

一般在城市道路环境和规模较好,两侧道路较为宽广的条件下采用架空线路方案。架空线路方案是以架空绝缘导线和裸线架空导线为主。这种配电方式布置形式灵活,结构简单,但是设备都集中在户外安装,受环境条件的影响较大,正常条件下由甲电源供电,乙电源开关则表现为开路运行状态。架空线路方案又可以分为两种:包括重合器型、分段器型。

5 结语

综上所述,经济的发展和城市规模的不断扩大对配网自动化提出了更高的要求,配电网自动化也是现代化电力系统发展的必然趋势。

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