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2中國配電自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1智能電網(wǎng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性
智能電網(wǎng)設(shè)計缺乏一個較為科學(xué)合理的設(shè)計方案來對電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃調(diào)整,在進(jìn)行智能電網(wǎng)設(shè)計時沒有進(jìn)行全面、系統(tǒng)的電力分析,導(dǎo)致了部分智能電力電網(wǎng)的設(shè)計不嚴(yán)謹(jǐn),實(shí)用性上存在不足,從而對電力負(fù)載的運(yùn)行轉(zhuǎn)供有了誤差影響,降低了智能電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
2.2智能電網(wǎng)分布不均衡
在中國的中部、西部地區(qū),智能電網(wǎng)的分布較不平衡,妨礙了整體電力電網(wǎng)事業(yè)的發(fā)智能配電網(wǎng)建設(shè)中配電自動化技術(shù)的研究與應(yīng)用探討文/鄧雄在智能配電網(wǎng)的建設(shè)中,配電自動化技術(shù)起著重要的作用,是控制整個智能配電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)基礎(chǔ)。因此,加強(qiáng)對配電自動化技術(shù)的研究力度能有效加強(qiáng)中國智能電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展。結(jié)合我國電力信息技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展形勢,從創(chuàng)新性的角度對智能配電網(wǎng)建設(shè)中配電的自動化技術(shù)進(jìn)行了探討和研究。摘要展進(jìn)步。智能電網(wǎng)的分散建設(shè)造成了光纖覆蓋率不均衡等情況。
2.3自動化配電技術(shù)發(fā)展不完善
從技術(shù)角度出發(fā)來看,中國的配電自動化技術(shù)發(fā)展落后于世界領(lǐng)先水平,尤其是自動配電裝置的研發(fā)尚不具備自主獨(dú)立的技術(shù)基礎(chǔ),造成了在智能電網(wǎng)的建設(shè)中不能對電力大小的調(diào)配進(jìn)行及時準(zhǔn)確的控制,造成了智能電網(wǎng)運(yùn)行共組的不穩(wěn)定性。
3對于中國智能配電網(wǎng)建設(shè)中自動配電技術(shù)發(fā)展建議
目前中國的智能配電網(wǎng)建設(shè)具有較大的發(fā)展?jié)摿?,需要相關(guān)電力技術(shù)人員加強(qiáng)對配電自動化技術(shù)的研究力度,在政策的鼓勵以及相關(guān)設(shè)備得到及時財政支持的同時,加速推進(jìn)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的配電自動化技術(shù)發(fā)展。通過研究分析,筆者對加強(qiáng)在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中的自動化配電技術(shù)的應(yīng)用提出了幾點(diǎn)建議。
3.1建立電力信息技術(shù)信息系統(tǒng)的統(tǒng)一管理
首先要建立起電力信息技術(shù)信息系統(tǒng)的統(tǒng)一管理,以便于各個分部之間能夠更好更快的進(jìn)行交流。提升配電自動化中的自動化策略中電力信息技術(shù)的比重,提升配電自動化中電力信息技術(shù)的比重,更好更有效的發(fā)展電力系統(tǒng)和配電自動化中的自動化策略。更好更有效的發(fā)展電力系統(tǒng)和配電自動化中的自動化策略。實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一管理,各部門的行為判斷會得到高度的統(tǒng)一,從而實(shí)現(xiàn)在智能電網(wǎng)的運(yùn)行中能夠起到集中管理。及時對電網(wǎng)的運(yùn)行做出科學(xué)化指示,統(tǒng)籌主計算機(jī)端的計算數(shù)據(jù)對電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行控制。
3.2分配好電力系統(tǒng)各部門間的信息自動化領(lǐng)域
讓部門和企業(yè)之間的信息共享問題成功解決,提高電力信息技術(shù)信息系統(tǒng)的統(tǒng)一管理能有效地提高配電自動化中的自動化策略的穩(wěn)定性,并將電網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行合理科學(xué)的調(diào)控,從而確保配電自動化中的自動化策略的安全可靠性。同時,實(shí)現(xiàn)電力信息技術(shù)信息系統(tǒng)的統(tǒng)一管理也讓數(shù)據(jù)的傳遞速度有所提升,信息失真的問題也會有所減少和降低,繼而進(jìn)一步的讓配電自動化中的自動化策略的安全度在整體上面得以提升,讓電路系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)運(yùn)行得到保證。此外,電力信息技術(shù)信息系統(tǒng)的統(tǒng)一管理也使得浪費(fèi)成本的問題得到了很大的改善。
3.3充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得智能電力系統(tǒng)趨以完善,真正實(shí)現(xiàn)低投資,高收益。對互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效利用的使用和構(gòu)建,對電力系統(tǒng)以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的安全性有保證,并使得安全性有所加強(qiáng),以此會讓配電自動化中的自動化策略中電力信息技術(shù)的應(yīng)用收效更加顯著。同時必須要讓網(wǎng)絡(luò)的漏洞可以得到組織,否則有可能會受到嚴(yán)重的損失。此外,以互聯(lián)網(wǎng)為前提,能夠讓每個片區(qū)以及部門的管理者,都可以對整個電網(wǎng)和整條線路實(shí)時了解,因此集成網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用,還能夠通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的納入使得整個電網(wǎng)信息的集中度得到有效提升。
4智能電網(wǎng)中的自動化配電技術(shù)應(yīng)用實(shí)例分析
現(xiàn)以貴州省貴陽市某智能電網(wǎng)建設(shè)中心為例,貴州省的智能電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展落后于國內(nèi)平均水平,技術(shù)層面上存在著一些缺陷,不能滿足貴州人民對于智能電網(wǎng)的需求,因此需要加強(qiáng)自動化配電技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用,分析其在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中對配電自動化技術(shù)的應(yīng)用。貴州省目前該電力企業(yè)首先明確了配電自動化在智能電網(wǎng)的運(yùn)行中具有十分重要的作用,并引進(jìn)了一批較為先進(jìn)的自動配電裝置,以及與之配套的安全保護(hù)裝置。其中安全自動裝置是在智能電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行的情況時,用于快速切除故障,消除不正常狀況的重要自動化技術(shù)和設(shè)備,以保證智能電網(wǎng)運(yùn)行的安全性的一種裝置。貴州省該電力企業(yè)成立了專門的自動化配電技術(shù)控制中心研究小組,致力于研究繼電系統(tǒng)能以最短時限將故障或異常從系統(tǒng)中切除的可能性,實(shí)現(xiàn)配電自動化中的自動化策略的高度安全和可靠性。因此該電力公司的智能電網(wǎng)一直處于穩(wěn)定狀態(tài),其引進(jìn)的安全保護(hù)裝置能及時對智能電網(wǎng)進(jìn)行故障監(jiān)控。同時該企業(yè)引進(jìn)的自動化配電裝置能對輸出電壓進(jìn)行敏銳感知,智能調(diào)整電壓值,從而確保電能不會被過多損耗。
進(jìn)入信息時代之后,科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,人們的思想觀念和生活方式都發(fā)生了很大的改變,在這樣的背景下,我國電網(wǎng)自動化技術(shù)也取得了不小的發(fā)展,取得了一定的成效。自動化以及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,為城市電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)建設(shè)提供了技術(shù)支撐,但是也面臨著嚴(yán)峻的安全挑戰(zhàn),還有一系列的安全問題已經(jīng)技術(shù)問題亟待解決。提起電網(wǎng)自動化,大多數(shù)人都不會陌生,但是在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,我們也應(yīng)當(dāng)意識到,電網(wǎng)自動化建設(shè)需要一個長期的過程,并不能一蹴而就。今天,我們享受到的很大一部分的電力服務(wù)都還是數(shù)十年前的電網(wǎng)設(shè)備提供的,在電子設(shè)備更新?lián)Q代速度如此之快的今天,依托數(shù)十年前的電網(wǎng)設(shè)備給整個城市供電必然要冒著巨大的風(fēng)險,因此包括我國在內(nèi)的很多國家都在對老化的電網(wǎng)及其效率、各種環(huán)境因素等進(jìn)行管控,從而一步步改造電網(wǎng),朝著電網(wǎng)自動化邁進(jìn)。
1.2配電自動化的通信系統(tǒng)設(shè)計存在缺陷
通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)配電自動化的重要部分,配電自動化系統(tǒng)依靠快速有效的通信手段將指令傳遞給遠(yuǎn)方的終端,遠(yuǎn)方的終端再將信息反饋給指控中心才能實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),如果將配電自動化網(wǎng)絡(luò)比作身體,那通信系統(tǒng)就是神經(jīng)中樞,因此,建設(shè)配電自動化必須有合理的通信系統(tǒng)設(shè)計。但是目前,我國配電自動化的通信系統(tǒng)設(shè)計還存在很多缺陷,難以實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時傳遞和快速查詢,阻礙了配電網(wǎng)絡(luò)功能的正常發(fā)揮。
2解決配電自動化系統(tǒng)存在問題的有效對策
2.1提高配電自動化系統(tǒng)的安全性
安全問題一直是配電自動化系統(tǒng)建設(shè)需要重點(diǎn)解決的問題,為了提高配電自動化系統(tǒng)的安全性,要從硬件和軟件兩方面下手。首先要將網(wǎng)絡(luò)安全和加密作為關(guān)注的焦點(diǎn),運(yùn)用現(xiàn)代化的手段設(shè)計系統(tǒng)安全方案,利用高級物理安全實(shí)現(xiàn)無可比擬的低成本IP保護(hù),從而預(yù)防克隆以及外設(shè)安全認(rèn)證,還可以通過雙向安全認(rèn)證、多層加密和物理篡改檢測等方法預(yù)防電網(wǎng)遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊。為了保護(hù)硬件的安全,從硬件的制作、安裝到最后的銷毀,產(chǎn)品整個的生命周期都要使用安全的材料并制定周密的安全保護(hù)方案,從而防止制作時的合作伙伴訪問私鑰,防止他人開發(fā)攻擊系統(tǒng)的途徑。
2.2完善配電自動化的通信系統(tǒng)設(shè)計
通信系統(tǒng)是配電自動化系統(tǒng)的神經(jīng)中樞,如果沒有合理有效的通信系統(tǒng),配電自動化系統(tǒng)的正常功能就難以實(shí)現(xiàn)。廈門采用基于GIS的配電通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),這一套管理系統(tǒng)分為兩個部分,一部分集成在電網(wǎng)GIS平臺之上,可以對配電通信線路資源進(jìn)行圖形管理,使工作人員能夠直觀地了解到當(dāng)前路線的地理連接情況和邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等信息;另一部分與GPMS系統(tǒng)集成,能夠?qū)崿F(xiàn)通信設(shè)備的臺賬資源管理。在這個通信系統(tǒng)的支持下,配電自動化人員通過電腦可以快速而便捷地查詢到相關(guān)匯接點(diǎn)通信資源的使用情況,包括光纜數(shù)量、通信設(shè)備數(shù)量、端口使用情況等,為自動化方案的設(shè)計提供了參考。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和科學(xué)研究的進(jìn)一步深入,現(xiàn)階段通信系統(tǒng)設(shè)計中存在的缺陷定能被一一改進(jìn)。
2自動化通信系統(tǒng)的主要功能及可行性分析
配電終端互相間的通信,就是指各FTU能夠?qū)崿F(xiàn)與所屬TTU互相間的通信。因?yàn)楦鱂TU與其所屬TTU距離比較小,電纜通信方式作為一種性價比很高的通信手段,具有高度的穩(wěn)定性,所以可在各FTU與所屬TTU間設(shè)立電纜,并應(yīng)用RS-485的通信方式。對于通信系統(tǒng)的介質(zhì),應(yīng)選用具有屏蔽功能的普通通信電纜及雙絞線。各FTU將從所屬TTU收集到的信息、數(shù)據(jù)不予任何加工、處理,直接傳送到主站系統(tǒng),統(tǒng)一由主站系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的加工、處理。相反,來自配電網(wǎng)中心主站的指令下達(dá)到對應(yīng)的FTU,經(jīng)過FTU的判斷,當(dāng)為FTU指令時,將由FTU作出回應(yīng);經(jīng)過FTU的判斷,如果為TTU指令時,則FTU需要把指令傳送給TTU,這是應(yīng)由TTU作出回應(yīng)。原因是FTU不會對屬于TTU的指令做出任何回應(yīng),因此,針對FTU及TTU的應(yīng)用類型不會受到任何限制。到2010年,國內(nèi)供電企業(yè)基本已建成覆蓋全部變電站的光纖通信網(wǎng)。以此為基礎(chǔ),以變電站為起點(diǎn)建設(shè)10kV線路段的電力通信網(wǎng),即可完成配網(wǎng)段的電力專網(wǎng)。配電自動化通信系統(tǒng)的可行性主要體現(xiàn)在技術(shù)方面,即光纖、PON技術(shù)已經(jīng)成熟,供應(yīng)廠商有華為、中興等知名企業(yè),在電力行業(yè)中已有很多應(yīng)用實(shí)例,是國網(wǎng)公司電力光纖、配電自動化、調(diào)度通信系統(tǒng)等項目的推薦技術(shù)。無線寬帶方面,國內(nèi)有自主知識產(chǎn)權(quán)的Mcwill、LT800產(chǎn)品,也有Wimax等國際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,且已在少數(shù)省網(wǎng)公司的用電信息采集系統(tǒng)以及鐵路、機(jī)場等工業(yè)專網(wǎng)中有所應(yīng)用。
3通信系統(tǒng)自動化技術(shù)規(guī)約
因?yàn)轲伨€自動化系統(tǒng)中具有多個通信點(diǎn),然而通信的數(shù)據(jù)信息量太少,所以這種在調(diào)度自動化過程中選用相對較多的循環(huán)式CDT規(guī)約以及查詢式的POLLING花費(fèi)時間過長的辦法并不適合實(shí)際問題的解決。當(dāng)前,世界電工委員會確定的IEC870-5-101規(guī)約是目前來說較為適合配電自動化系統(tǒng)的通信規(guī)約。
3.1IEC870-5-101規(guī)約用戶數(shù)據(jù)分類
在自動化的配電系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)傳輸中,對于很多信息數(shù)據(jù)極為重要,必須立刻進(jìn)行傳輸,它們擁有很高的傳輸優(yōu)先性;而對于一些數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)膬?yōu)先性很低,可以進(jìn)行比較慢的傳輸。從以上原則的角度考慮,在實(shí)際配電自動化系統(tǒng)中,為了確保優(yōu)先、迅速傳輸事故狀態(tài)數(shù)據(jù)信息以及迅速實(shí)現(xiàn)事故識別,并迅速完成事故狀態(tài)的隔離及恢復(fù)供電,把負(fù)荷開關(guān)的變更狀態(tài)及電力系統(tǒng)的事故信號等關(guān)鍵信息作為優(yōu)先數(shù)據(jù)信息來進(jìn)行解決;而電流、電壓以及功率等其它的測量量則作為二級的用戶數(shù)據(jù)信息來進(jìn)行解決;對于有關(guān)脈沖量及統(tǒng)計量都為視為慢數(shù)據(jù)信息來進(jìn)行處理。
3.2通信系統(tǒng)規(guī)約程序流程
對于主站向終端的指令時有初始化、對時、總召喚、一級數(shù)據(jù)信息查詢、二級數(shù)據(jù)信息查詢、刀閘(或?yàn)殚_關(guān))以及全站總復(fù)歸等等,而對于終端的回應(yīng)報文則有遙測量、遙信量以及確認(rèn)等。通過初始化等相關(guān)步驟,主站方面就可針對終端進(jìn)行常規(guī)的報文詢問,此后將依據(jù)回答報文以及標(biāo)志位的不同,發(fā)射出不同的報文,以此得到所需要的數(shù)據(jù)信息。IEC870-5-101規(guī)約在平衡傳輸過程中,詢問呼喚二級用戶信息數(shù)據(jù)變化以及定點(diǎn)呼喚每組返送的信息數(shù)據(jù)有沒有FT1.2幀長樣式操控中的要求訪問位ACD-1。當(dāng)出現(xiàn)上述情況,主站則利用“請求一級用戶信息數(shù)據(jù)”來向終端實(shí)施請求。IEC870-5-101規(guī)約處在非不平衡的傳輸過程中時,將會應(yīng)用快速-校對、驗(yàn)證-過程采集一級用戶的數(shù)據(jù)信息。
4配電自動化通信技術(shù)優(yōu)勢
綜合運(yùn)用EPON、寬帶無線、PLC、WSN等技術(shù)率先建立基于復(fù)合通信的電力用電信息實(shí)時采集系統(tǒng),建設(shè)跨業(yè)務(wù)“配用電一體化通信網(wǎng)絡(luò)平臺”,開展配網(wǎng)自動化建設(shè),可有效促進(jìn)電網(wǎng)安全、可靠、高效供電,提高服務(wù)水平。從技術(shù)與實(shí)踐兩方面研究電力通信網(wǎng)建設(shè)方式和運(yùn)維模式,對建設(shè)具備系統(tǒng)自愈、用戶互動、高效運(yùn)行和分布式能源靈活接入等功能的智能電網(wǎng)具有決定性作用。
(一)有信道的故障區(qū)段定位模式
有信道的故障區(qū)段定位模式是指在故障發(fā)生后,依靠各分段開關(guān)處具有通信功能的柱上開關(guān)控制器FTU(FeederTerminalUnit,饋線終端單元)之間或FTU同配電主/子站之間通過通信設(shè)備交換故障信息,判斷故障區(qū)段位置。這種模式包括基于主/子站監(jiān)控的集中(遠(yuǎn)方)判斷方式和基于饋線差動保護(hù)原理的分散(就地)判斷模式?;谥?子站的集中判斷方式是以配電自動化監(jiān)控主站/子站為核心,依靠通信實(shí)現(xiàn)整個監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)采集與控制?;陴伨€差動保護(hù)原理的分散判斷方式是當(dāng)故障發(fā)生時,各保護(hù)開關(guān)上的FTU利用高速通信網(wǎng)絡(luò)同相鄰開關(guān)上的FTU交換是否過流的信息,從而實(shí)現(xiàn)故障的自動判斷與隔離。
(二)無信道的故障區(qū)段定位模式
無信道的故障區(qū)段定位模式是通過線路始端的重合器同線路上的分段開關(guān)的配合,就地自主完成故障定位和隔離功能,它包括重合器同過流脈沖計數(shù)型分段開關(guān)配合、重合器同電壓時間型分段開關(guān)配合以及重合器間配合等實(shí)現(xiàn)方式。重合器同過流脈沖計數(shù)型分段開關(guān)配合的方式:過流脈沖計數(shù)型分段器不能開斷短路電流,但能夠在一定時間內(nèi)記憶重合器備開斷故障電流動作次數(shù)。重合器同電壓時間型分段開關(guān)配合的方式:故障時線路出口處的重合器跳閘,隨后沿線分段器因失壓分閘,經(jīng)延時后重合器第一次重合,沿線分段器依次順序自動加壓合閘,當(dāng)合閘到故障點(diǎn)所在區(qū)段時,引起重合器和分段器第二輪跳閘,并將與故障區(qū)段相連的分段器閉鎖在分閘位置,再經(jīng)延時后重合器及其余分段器第二次重合就可以恢復(fù)健全區(qū)段供電的目的。重合器配合的方式:重合器方式延續(xù)了配電網(wǎng)電流保護(hù)的原理,自線路末端至線路始端逐級增加啟動電流和延時的整定值,實(shí)現(xiàn)逐級保護(hù)的功能。
(三)有信道集中控制與無信道就地控制相結(jié)合的混合模式
有信道集中控制與無信道就地控制相結(jié)合的混合模式是結(jié)合前面兩種模式的特點(diǎn),對于以環(huán)網(wǎng)為主的城市配電網(wǎng),當(dāng)系統(tǒng)通信正常時,以集中判斷方式為主,當(dāng)通信異常時,可以在配電終端就地控制;對于農(nóng)電縣級配電網(wǎng),一次網(wǎng)絡(luò)既有環(huán)網(wǎng)供電,更多的是輻射型供電方式,因此放射形網(wǎng)絡(luò)的故障定位選用無信道的就地判斷方式,環(huán)路網(wǎng)絡(luò)采用集中判斷方式。
二、目前配電自動化中故障區(qū)段定位手段的特征比較
基于有信道故障區(qū)段定位模式的配電自動化系統(tǒng)由于采用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù),正常情況下可以實(shí)時監(jiān)控饋線運(yùn)行情況,實(shí)現(xiàn)遙信、遙測、遙控功能及平衡負(fù)荷;故障情況下可以綜合全局信息,快速完成故障的志別、隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)移和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu),避免了出線開關(guān)多次重合對系統(tǒng)的影響,適用于配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負(fù)荷密集地區(qū)的配電管理系統(tǒng)。但它的缺點(diǎn)是故障的判斷和隔離完全依賴通信手段,對通信速率和可靠性要求高,需投入資金較多;通信設(shè)備或主站任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都有可能導(dǎo)致故障緊急處理的全面癱瘓。
無信道的故障區(qū)段定位模式將故障處理下放到設(shè)備層自動完成,根本上消除了通信設(shè)備可靠性環(huán)節(jié)對定位功能的影響,具有原理簡單,功能獨(dú)立,封裝性好的特點(diǎn),并且投資比有信道的方式少。重合器同分段開關(guān)配合方式的缺陷在于判斷故障所需的重合閘次數(shù)較多,故障產(chǎn)生的位置距離電源越遠(yuǎn),重合閘次數(shù)和故障判斷時間很長,難以達(dá)到饋線保護(hù)功能對故障處理快速性的要求;重合器配合的方式通過各開關(guān)動作參數(shù)整定配合判斷并切除故障,無需出線重合器的多次重合閘,但由于配電網(wǎng)存在線路短,故障電流差別不大的特點(diǎn),容易引起故障時的越級跳閘;并且越靠近出線側(cè)的重合器故障后延時分閘時間很長,不符合故障處理快速性的要求。
有信道和無信道混合模式結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn),可以根據(jù)地區(qū)配電網(wǎng)的時間情況進(jìn)行有效組合;但它的缺點(diǎn)是存在著控制實(shí)現(xiàn)困難、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題,并且不經(jīng)濟(jì)。配電自動化系統(tǒng)中,無信道的故障區(qū)段定位模式由于減少了通信環(huán)節(jié),在故障處理的可靠性和經(jīng)濟(jì)性方面都要優(yōu)于有信道的模式;但故障區(qū)段定位過程需要多次投切開關(guān)的缺點(diǎn)限制了它進(jìn)一步提高供電可靠性的能力。
三、基于暫態(tài)保護(hù)的配電網(wǎng)故障區(qū)段定位方法研究進(jìn)展
目前配電自動化系統(tǒng)所采用的故障區(qū)段定位方法延續(xù)了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中電流保護(hù)的核心理念,其構(gòu)成原理建立在檢測故障前后工頻或接近工頻的穩(wěn)態(tài)電壓、電流、功率方向、阻抗等電氣量的基礎(chǔ)上,此領(lǐng)域的研究工作也是圍繞著如何提高這種原理的性能展開的。實(shí)際上,由于輸電線路具有分布參數(shù)的特性,當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路故障時,線路在故障的初始時刻一般都伴隨著大量的暫態(tài)信號,故障后的初始電弧以及在電弧最終熄滅前的反復(fù)短暫熄滅和重燃會在線路上產(chǎn)生較寬頻帶的高頻暫態(tài)信號;行波由色散產(chǎn)生的頻率較集中的高頻信號發(fā)生偏移和頻率分散,會產(chǎn)生頻帶較寬的高頻信號。這些在故障過程中產(chǎn)生的暫態(tài)高頻電流電壓信號含有比工頻信號更豐富的故障信息,如故障發(fā)生的時刻、地點(diǎn)、方向、類型、程度等。但由于故障暫態(tài)信號具有頻帶寬,信號幅度較工頻微弱,且持續(xù)時間短的特點(diǎn),受信號提取和分析手段的限制,在傳統(tǒng)的保護(hù)方法里被當(dāng)做高頻噪聲濾除掉。但是,隨著信號提取及分析技術(shù)的快速發(fā)展,基于暫態(tài)保護(hù)原理的故障處理技術(shù)越來越受到人們的重視。
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2配電自動化管理系統(tǒng)需注意的問題
①規(guī)劃和建設(shè)好配電網(wǎng)架:規(guī)劃和建設(shè)好配電網(wǎng)架,是實(shí)現(xiàn)配電自動化及管理系統(tǒng)的基本條件。常用的配網(wǎng)接線有樹狀、放射狀、網(wǎng)狀、環(huán)網(wǎng)狀等形式,其中環(huán)網(wǎng)接線是配網(wǎng)最常用的一種形式。將配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)化,并將10kV饋線進(jìn)行適當(dāng)合理的分段;保證在事故情況下,110kV變電容量、10kV主干線和10kV饋線有足夠轉(zhuǎn)移負(fù)荷的能力。
②解決好實(shí)時系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的一體化問題:由于配電自動化(DA)涉及的一次設(shè)備成本較大,目前一般僅限于重要區(qū)域的配網(wǎng)使用,而AM/FM/GIS則可在全部配網(wǎng)使用。若使用一體化可通過AM/FM/GIS系統(tǒng)在一定程度上彌補(bǔ)DA的不足,故配電自動化及管理系統(tǒng)的實(shí)時SCADA和AM/FM/GIS的一體化頗為重要。所謂一體化,是指GIS作為計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)平臺的一個組成部分,整個系統(tǒng)的實(shí)時性和數(shù)據(jù)(包括圖形數(shù)據(jù))的一致性得以保證,使得SCADA和AM/FM/GIS通過一個圖形用戶界面(GUI)集成在一起,從而提高系統(tǒng)的效率和效益。
③配置合理的通信通道:通信系統(tǒng)信道的選用,應(yīng)根據(jù)通信規(guī)劃、現(xiàn)有通信條件和配電自動化及管理系統(tǒng)的需求,按分層配置、資源共享的原則予以確定。信道種類有光纖、微波、無線、載波、有線。主干線推薦使用高中速信道,試點(diǎn)項目建議使用光纖。
④選擇可靠的一次設(shè)備:對一次開關(guān)設(shè)備除滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)外,還應(yīng)滿足配電自動化及管理系統(tǒng)的要求:第一三遙接口。模擬量接口:電流互感器或電流傳感器,電壓互感器或電壓傳感器;狀態(tài)接口:開關(guān)分、合狀態(tài),開關(guān)儲能狀態(tài),SF0壓力狀態(tài);控制接口:分閘控制,合閘控制。第二操作電源。滿足開關(guān)操作時的電源供應(yīng):交流失電后,與控制設(shè)備配合能滿足數(shù)據(jù)通信和故障隔離、恢復(fù)供電對動作次數(shù)的要求。
3配電自動化的發(fā)展趨勢
①從多島化到集成的配電管理系統(tǒng)DMS:傳統(tǒng)的配電自動化,是由一些單項、分散的多島自動化所組成,功能相互重疊、數(shù)據(jù)不能共享、通道不能借用、功能不能互補(bǔ)。借助計算機(jī)通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把單項自動化系統(tǒng)相互連接起來,例如將配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA)、負(fù)荷管理(LM)和管理信息系統(tǒng)(MIS)通過少量接口轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)互聯(lián)而組成一個混合系統(tǒng)。解決問題的最佳途徑,即遵循“開放系統(tǒng)”最大限度地保護(hù)用戶原有硬軟件投資的原則,采用開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(OSA),實(shí)現(xiàn)多應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)品廠家系統(tǒng)集成的道路。
②配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行:電力市場的不斷完善迫使電力企業(yè)以效益為目標(biāo),把工作重心轉(zhuǎn)移到效率管理、降低成本和為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)上。這使得供電企業(yè)必須不斷地分析電網(wǎng)的運(yùn)行性能、制定電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行方案。
③定制電力技術(shù)的應(yīng)用:定制電力(CustomPower)技術(shù)是NarainG.Hingorani任職于美國電力科學(xué)研究院(EPRI)時和柔性輸電(FACTS)技術(shù)一起提出的。其核心內(nèi)容是電力電子設(shè)備的應(yīng)用。該項技術(shù)可解決電壓突升、突降和瞬時斷電等配電系統(tǒng)擾動所引起的種種問題,可補(bǔ)償電壓下降及短時斷電,對諧波進(jìn)行有效的濾波,補(bǔ)償相電流的不平衡,改進(jìn)功率因數(shù),其對提高供電質(zhì)量方面有著廣闊的前景,值得研究。
引言
電力系統(tǒng)包括發(fā)電、送電、變電、配電以及相應(yīng)的通信、安全自動、繼電保護(hù)、調(diào)度自動化、配電自動化等設(shè)施。電力系統(tǒng)的根本任務(wù),是在國家發(fā)展計劃的統(tǒng)籌規(guī)劃下,合理開發(fā)利用動力資源,用最少的支出(含投資和運(yùn)行成本)為國民經(jīng)濟(jì)各部門與人民生活提供充足、可靠和質(zhì)量合格的電能。
一、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)功能要求
配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)告訴我們,系統(tǒng)建設(shè)的成敗不在于采用的技術(shù)的先進(jìn)程度,而是在于配電自動化的實(shí)用性問題。配電網(wǎng)屬于電力輸送的末端,配電線路的重要性不能和輸電線路相比,但是設(shè)備數(shù)量眾多。實(shí)用的新型配電監(jiān)控自動化系統(tǒng)在技術(shù)要求上應(yīng)該考慮以下幾個方面:
l、功能實(shí)用化。論文大全。鑒于目前配電高級應(yīng)用功能并不實(shí)用,供電部門一般在相關(guān)應(yīng)用上采取審慎的態(tài)度,在建設(shè)初期中一般只進(jìn)行最基本的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ艿慕ㄔO(shè),就是到工程結(jié)束,也僅僅實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、潮流計算、?fù)荷預(yù)測、安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析及可視化展現(xiàn)等功能,將建設(shè)重點(diǎn)放在了盡量實(shí)現(xiàn)最大范圍的配電設(shè)備監(jiān)控,減輕運(yùn)維工作量和系統(tǒng)的復(fù)雜程度。論文大全。
2、故障處理不苛求。現(xiàn)有配電自動化系統(tǒng)中沒有過多的考慮線路故障的自動恢復(fù)功能。由于目前的配電模型很難搭建完整,線路現(xiàn)狀有時也不允許供電網(wǎng)絡(luò)的自動重構(gòu),而且在一些情況下網(wǎng)絡(luò)的自動重構(gòu)可能還會引起更大的故障,但在新建設(shè)的線路上則提出必須按照可以進(jìn)行自動重構(gòu)的功能要求來規(guī)劃建設(shè)。論文參考。
二、系統(tǒng)總體設(shè)計
2.1總體原則與目標(biāo)
新型實(shí)用化配電自動化系統(tǒng)應(yīng)綜合當(dāng)?shù)嘏渚W(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備狀況、社會用電需求和可靠性指標(biāo)要求等多方面因素,堅持以“經(jīng)濟(jì)實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)、因地制宜、分步實(shí)施、合理利用、適當(dāng)改造、統(tǒng)籌兼顧、協(xié)調(diào)發(fā)展”為指導(dǎo)原則。
配電自動化系統(tǒng)建設(shè)的總體目標(biāo)是建設(shè)一個完善的、先進(jìn)的、可持續(xù)發(fā)展的配電自動化系統(tǒng)。能夠?qū)崿F(xiàn)配網(wǎng)線路故障的快速定位、隔離和恢復(fù)供電,縮短配電線路故障停電時間,為配網(wǎng)運(yùn)行提供現(xiàn)代化的管理手段,提高配網(wǎng)運(yùn)行管理水平和工作效率,提升用戶滿意度和客戶服務(wù)水平,切實(shí)提高用戶供電可靠性。
2.2系統(tǒng)軟件配置
2.2.1配網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)視
實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時運(yùn)行監(jiān)視。把10kV饋線沿線設(shè)備(主要指開關(guān)設(shè)備)的開關(guān)位置信號、故障指示器信號等遙信量信息,以及電壓、電流、功率、電能、供電質(zhì)量等遙測量信息匯總到配電自動化主站系統(tǒng)(或有人機(jī)交互界面的配電子站),對配電網(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視。如發(fā)生故障,能夠根據(jù)遙信、遙測信息綜合分析,診斷出故障區(qū)段范圍,指導(dǎo)工作人員盡快到達(dá)故障地點(diǎn),實(shí)施必要故障處理措施。
2.2.2饋線自動化
饋線自動化是指利用自動化裝置及系統(tǒng),監(jiān)視饋線的運(yùn)行狀況,及時發(fā)現(xiàn)線路故障,迅速診斷出故障區(qū)域并將故障區(qū)間隔離,及時恢復(fù)對非故障區(qū)域的供電。實(shí)現(xiàn)饋線自動化的前提條件是監(jiān)控對象必須具備“遙信、遙測、遙控”的三遙技術(shù)條件,能夠?qū)嵤┻h(yuǎn)方遙控動作。論文大全。論文參考。
2.2.3配網(wǎng)分析軟件
實(shí)現(xiàn)基本的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、潮流計算等功能,并將這些功能融合進(jìn)基本的配電網(wǎng)的操作,如負(fù)荷轉(zhuǎn)供、線路閉環(huán)監(jiān)視等,并實(shí)現(xiàn)基本的調(diào)度作業(yè)管理及供電質(zhì)量統(tǒng)計分析等,以加強(qiáng)調(diào)度操作的智能化,方便調(diào)度人員的操作,強(qiáng)化安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
2.2.4實(shí)時信息
主要實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)實(shí)時信息的有效,方便管理、維護(hù)人員及時注意相關(guān)設(shè)備狀況,查詢、瀏覽各類歷史及統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。
三、配網(wǎng)運(yùn)行管理系統(tǒng)
3.1配網(wǎng)運(yùn)行管理與信息整合
按照IEC61970/IEC61968中規(guī)定的CIM/CIS的標(biāo)準(zhǔn)要求,以設(shè)備統(tǒng)一編碼為基礎(chǔ),對供電局的相關(guān)系統(tǒng),如營銷系統(tǒng)、配網(wǎng)自動化、負(fù)控系統(tǒng)、配變監(jiān)測系統(tǒng)、計量遙測系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、配網(wǎng)生產(chǎn)MIS系統(tǒng)、95598客服等系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成。配電SCADA、計量、負(fù)控等系統(tǒng)的實(shí)時、歷史數(shù)據(jù)可以根據(jù)設(shè)備所屬關(guān)系在集成應(yīng)用系統(tǒng)地理圖上統(tǒng)一顯示。論文參考。
3.2配網(wǎng)運(yùn)行集成分析
1、多類客戶停電分析
在配網(wǎng)運(yùn)行管理系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了對于用戶停電的全部管理,包括預(yù)安排停電、SCADA設(shè)備故障信息、用戶保障信息、錯鋒線路信息,通過GIS系統(tǒng)配變與營銷系統(tǒng)的關(guān)聯(lián),查詢用戶信息,在統(tǒng)一的平臺上實(shí)現(xiàn)用戶停電的分析、統(tǒng)計,停電用戶短信通知以及停電影響用戶的分析。
2、停電管理
停電管理應(yīng)該具有停電顯示、停電模擬、停電分析、復(fù)電情況分析、輔助停電方案、統(tǒng)計分析預(yù)測故障等功能模塊。
3、倒閘方案與調(diào)度操作票
系統(tǒng)具有自動和手動生成倒閘操作票的功能。調(diào)度員判斷故障地點(diǎn)后,通過系統(tǒng)自動生成故障隔離/倒閘建議。調(diào)度員也可手動生成倒閘操作票,通過設(shè)定倒閘前及倒閘后的狀態(tài),根據(jù)安全規(guī)則推導(dǎo)出倒閘步驟。對于己生成的倒閘步驟,可以根據(jù)安全規(guī)則及設(shè)備的過負(fù)荷狀態(tài)分步校驗(yàn),由倒閘方案生成調(diào)度操作票。
4、供電可靠性分析
提高用戶供電可靠性必須采取大量有針對性的技術(shù)、管理、電網(wǎng)建設(shè)等措施,可靠性相關(guān)的信息種類多、來源廣、時效性強(qiáng),及時、準(zhǔn)確地獲取、統(tǒng)計供電可靠性數(shù)據(jù)難度很大。通過集成系統(tǒng)可以實(shí)時獲取電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)如配網(wǎng)Scada、負(fù)控等的電網(wǎng)停電信息,依托配網(wǎng)GIS及配網(wǎng)生產(chǎn)MIS系統(tǒng)中的電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),及時、準(zhǔn)確、可靠、一致的分析、統(tǒng)計電網(wǎng)可靠性指標(biāo)數(shù)據(jù)。
3.3統(tǒng)計分析及輔助決策
整個配網(wǎng)運(yùn)行管理系統(tǒng)中各類業(yè)務(wù)產(chǎn)生的信息大量而且復(fù)雜,如何在這些信息中找到業(yè)務(wù)和工作的改進(jìn)方向是輔助決策應(yīng)用要解決的問題。
通過綜合查詢,預(yù)制多個查詢條件和過濾器使用戶能夠方便的找到各個業(yè)務(wù)集成后的信息。
通過主題信息分類,定期執(zhí)行預(yù)先定義的統(tǒng)計分析并存儲結(jié)果報表,可以有效提高統(tǒng)計分析的效率。
開發(fā)活動的統(tǒng)計報表,進(jìn)行提供向下挖掘鉆取的方法,使統(tǒng)計報表能夠?qū)訉鱼@取深入分析原因所在。
結(jié)論
為供電企業(yè)的一個重要的自動化系統(tǒng),配電自動化系統(tǒng)覆蓋了供電企業(yè)生產(chǎn)的各個方面。配電自動化系統(tǒng)的建設(shè),對于實(shí)現(xiàn)配電運(yùn)行的透明化,提高供電可靠性,提高配電網(wǎng)的運(yùn)行管理水平,以及對于配電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè),都有著重要的意義。新型實(shí)用配電自動化系統(tǒng)的建設(shè),必將對供電企業(yè)提高社會服務(wù)質(zhì)量,提高工作效率和企業(yè)效益,發(fā)揮巨大作用。
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供電可靠性指標(biāo)直接體現(xiàn)供電系統(tǒng)對用戶的安全、可靠的供電能力,是供電系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、基建、設(shè)備改造、生產(chǎn)運(yùn)行等方面的綜合體現(xiàn)。
一、農(nóng)村配電網(wǎng)運(yùn)行檢修管理存在的問題
(一)有關(guān)規(guī)程需修訂。
配網(wǎng)現(xiàn)行的架空線路及設(shè)備運(yùn)行規(guī)程是原能源部1988年頒發(fā)的,而目前配網(wǎng)的接線方式,設(shè)備性能等都發(fā)生了很大變化。規(guī)程所涉及的內(nèi)容顯然不能滿足運(yùn)行管理需要.如在真空開關(guān)、SF6開關(guān)設(shè)備絕緣線路的巡視管理等方面都是空白,而運(yùn)行單位制定現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程時也只能在現(xiàn)有部頒規(guī)程的基礎(chǔ)上編制,要在運(yùn)行管理上有新的突破,應(yīng)自下而上逐級征求章見,修訂配網(wǎng)現(xiàn)行的架空線路及設(shè)備運(yùn)行規(guī)程。
(二)檢修人員和數(shù)據(jù)管理存在問題。
當(dāng)前配網(wǎng)設(shè)備的裝備水平有了很大改善,但維護(hù)檢修人員變化大、業(yè)務(wù)素質(zhì)提高慢,出現(xiàn)技術(shù)斷層,配網(wǎng)管理中重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)難以得到較好的記錄和總結(jié)。運(yùn)行管理工作比較被動,對提高運(yùn)行管理水平形成制約。
(三)設(shè)備選型不規(guī)范.
在以往的農(nóng)網(wǎng)建設(shè)改造期間,配電網(wǎng)雖進(jìn)行了大且設(shè)備的更新?lián)Q代,但設(shè)備選型卻不規(guī)范.如自動化設(shè)備、配電設(shè)備選自五六個廠家,產(chǎn)品雖然按國標(biāo)設(shè)計,但運(yùn)行狀態(tài)有好有壞。
(四)檢修模式待完善。
目前配網(wǎng)線路設(shè)備的缺陷檢修一般都是以班站為主組織開展,受施工等因素影響,缺陷消除比較緩慢,容易造成配網(wǎng)線路多次重復(fù)停電,因此要逐步改變原有的檢修模式。
二、加強(qiáng)農(nóng)村配電網(wǎng)運(yùn)行檢修管理的建議
縣供電企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)供電可靠性的管理,不斷提升安全、可靠供電水平和企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量。筆者以為,提高10千伏配網(wǎng)的供電可靠性,要注重解決好以下三方面問題。
(一)科學(xué)改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)
加強(qiáng)配網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)運(yùn)行水平,有條件的可考慮改造配電線路為“手拉手”銜接運(yùn)行方式。經(jīng)過城農(nóng)網(wǎng)建設(shè)改造和年度配電線路大修改造,現(xiàn)在大多數(shù)10千伏配電線路主線截面增大,在滿足當(dāng)前負(fù)荷的情況下留有余度,這樣當(dāng)一條線路出現(xiàn)故障或計劃檢修時,可通過環(huán)網(wǎng)設(shè)備,將故障段或工作段以外的線路設(shè)備繼續(xù)實(shí)施帶電運(yùn)行。目前,國家一流縣供電企業(yè)山東省壽光市供電公司10千伏岳寺線與孫三線、城二線與新興線等均實(shí)行了這一運(yùn)行方式,有力地保證了連續(xù)供電。
科學(xué)選擇開關(guān)安裝位置??萍颊撐?,農(nóng)村。對單電源輻射式的配電線路,按線路負(fù)荷分布情況在主線上安裝2至3臺真空開關(guān),開關(guān)動作電流按線路末端最小短路電流值選定,真空開關(guān)動作電流值前后應(yīng)配合,并建立開關(guān)定值檔案,當(dāng)線路負(fù)荷發(fā)生變動時,相應(yīng)調(diào)整真空開關(guān)的動作電流值。條件允許的情況下,在分支線首端安裝分段開關(guān)設(shè)備。山東省壽光市供電公司某條10千伏配電線路帶有客戶50戶,如有一新上客戶接火停電需3個工作時,如若全線停電,本次停電將造成150個停電時戶,但如果該新上戶位于一個有6個客戶的分支線上,而該分支線又安裝了隔離開關(guān),則只需將隔離開關(guān)斷開,這樣只會造成18個停電時戶,同樣一個工作任務(wù),后者造成的停電時戶數(shù)僅為前者的12%。
(二)努力減少線路故障
加強(qiáng)對配電設(shè)備的巡視。主要是檢查導(dǎo)線與絕緣子的綁扎和固定是否牢固,導(dǎo)線與建筑物、樹木的距離,橫擔(dān)、絕緣子、拉線螺栓是否松脫,導(dǎo)線的垂弧過松或過緊等。要建立詳細(xì)的巡視記錄,特別是對巡視出的線路缺陷或隱患,應(yīng)限期整改。對配電變壓器特別是農(nóng)村配電變壓器定期進(jìn)行試驗(yàn),對不合格的進(jìn)行維修或更換;對配電線路上的絕緣子、開關(guān)、斷路器、熔斷器、避雷器等設(shè)備進(jìn)行絕緣測試,不合格的立即進(jìn)行更換??萍颊撐?,農(nóng)村。加強(qiáng)對轄區(qū)內(nèi)蔬菜大棚膜、錫箔紙等的管理,防止其對線路的破壞。特別是對于大棚區(qū)的配電線路,在春、秋多風(fēng)季節(jié),極易發(fā)生大棚膜、錫箔紙刮到配電線路上造成導(dǎo)線相間短路故障的發(fā)生,要預(yù)防這類事故,應(yīng)從宣傳入手,可采用印發(fā)宣傳標(biāo)語或手冊的方式,廣泛深入宣傳,形成全社會保護(hù)電力設(shè)施的良好氛圍;與大棚種植戶簽訂大棚管理協(xié)議書,依靠群眾的力量用堅固的尼龍繩將大棚覆膜壓牢、壓實(shí);依法保護(hù)電力設(shè)施,禁止在法定的電力線路防護(hù)區(qū)內(nèi)新建任何構(gòu)筑物。
防止外力破壞事故的發(fā)生。在居民區(qū)、交通道路旁邊的電桿應(yīng)采用打警示漆、建加固墩等措施,電纜通道應(yīng)敷設(shè)足夠的電纜樁,防止外力破壞電力線路。露天配變臺架等應(yīng)設(shè)置可靠遮欄,防止小動物進(jìn)入配變引線側(cè)引起配電線路故障。做好線路設(shè)備防雷措施,應(yīng)認(rèn)真對配電線路防雷裝置下引線或接地線進(jìn)行檢查,接地引線應(yīng)接觸良好,應(yīng)無開焊現(xiàn)象,避雷設(shè)備螺絲不應(yīng)有銹蝕松動,定期測試設(shè)備接地電阻并使其符合規(guī)程要求,給開關(guān)變壓器接掛防雷帽。
(三)加快事故處理速度
建立事故應(yīng)急處理機(jī)制??萍颊撐模r(nóng)村。要通過反事故演習(xí)等措施,不斷提高調(diào)度人員和生產(chǎn)一線人員應(yīng)付突發(fā)事故的能力,嚴(yán)格執(zhí)行事故應(yīng)急處理預(yù)案,縮短事故處理時間。對于修復(fù)較困難的事故,應(yīng)采取切機(jī)、切負(fù)荷等措施,將故障段暫時隔離,使線路其它部分恢復(fù)供電。
對重要電力客戶,或突然停電或間斷供電會嚴(yán)重威脅人身及設(shè)備安全和具有重大政治影響的電力客戶,應(yīng)采用二路或以上供電線路作為備用電源,且備用線路的電源不為同一主電源。當(dāng)一條電力線路發(fā)生故障停電時,備用電源應(yīng)通過自動投切裝置繼續(xù)對客戶持續(xù)供電。實(shí)行帶電作業(yè)。在實(shí)際工作中,經(jīng)常遇到更換線路開關(guān)、絕緣子等線路設(shè)備類工作,T接新線路以及煩瑣的事故搶修等,往往停電時間較長。針對這種情況,企業(yè)實(shí)行帶電作業(yè),減少停電損失,方便電力客戶。
(四)加強(qiáng)配電運(yùn)行人員的培訓(xùn)工作。
使工作人員熟練掌握設(shè)備運(yùn)行方面的規(guī)程規(guī)定,掌握衡番設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否良好的標(biāo)尺,要注重實(shí)戰(zhàn)演練。科技論文,農(nóng)村。
(五)加大加快新設(shè)備、新技術(shù)的應(yīng)用.
自動化技術(shù)在農(nóng)網(wǎng)應(yīng)得到廣泛的應(yīng)用??萍颊撐模r(nóng)村。我國各個地區(qū)實(shí)施了許多配網(wǎng)自動化項日,并取得了很好的效果。科技論文,農(nóng)村。農(nóng)村配電網(wǎng)自動化建設(shè)也將隨著社會發(fā)展和技術(shù)設(shè)備的不斷成熟而得到廣泛應(yīng)用。對于農(nóng)村電網(wǎng),輻射性配電線路占絕大多數(shù),如果直接選用遠(yuǎn)動控制模式,通信系統(tǒng)建設(shè)投資規(guī)模會非常大,而選用就地控制方式的飲線自動化則更為實(shí)際。因此,縣級農(nóng)電企業(yè)在選擇配電自動化建設(shè)方案時一定要考慮農(nóng)電技術(shù)人員的實(shí)際情況,盡量滿足可靠性、先進(jìn)性、免維護(hù)性或少維護(hù)性的要求。
參考文獻(xiàn):
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中圖分類號: TM642+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
一.引言。
所謂的智能電器,就是將電力電子、數(shù)字信號處理、電磁兼容、數(shù)控制造、傳感器、現(xiàn)場的總線局域網(wǎng)、計算機(jī)及動態(tài)模擬仿真,加入新材料和新工藝,和現(xiàn)場的質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合而產(chǎn)生的新一代具有智能化的電器。隨著我國微電子技術(shù)的快速發(fā)展,各種微處理芯片和各類通訊協(xié)議芯片、電流傳感器、電壓及功率電子器件等技術(shù)得到迅速提升,通過各種組合,將智能電器嵌入到低壓電器中,而成為網(wǎng)絡(luò)化、智能化和小型化的具有穩(wěn)定可靠,節(jié)能環(huán)保,安全有效的新時代電器。
二.智能電器的發(fā)展及應(yīng)用
我國智能電器的發(fā)展已有20多年的歷史,從開始的引進(jìn)、仿制和消化吸收到自主創(chuàng)新,其控制器的性能和斷路器的極限分?jǐn)嗄芰σ雅c國外的品牌產(chǎn)品一樣,有些指標(biāo)已超過國外同類產(chǎn)品。1000V以下的低壓電器智能化程度較高,3kV、6kV、10kV、24kV和35kV中壓電器智能化速度較慢。而110kV、220kV、330kV、500kV、750kV和1000kV高壓電器由于傳感器技術(shù)、電磁兼容和可靠性等方面因素,智能化水平更低一些。本文所述的智能電器主要是指1000V以下(含AC230V、400V和690V)低壓電器。
目前國內(nèi)低壓配電柜中使用較多的智能電器主要有:智能框架斷路器(簡稱ACB)、智能塑料外殼式斷路器(簡稱MCCB)、智能漏電斷路器(簡稱RCCB,又稱剩余電流斷路器、零序電流斷路器)、智能雙電源自動切換裝置(簡稱ATSE)、智能無功功率自動補(bǔ)償控制器(簡稱JKG、JKF、JKL和JKW)、智能數(shù)字儀表系列、智能電動機(jī)保護(hù)器、智能軟起動器、變頻調(diào)速器、智能型接觸器、智能型CPS、智能型微型斷路器和智能型防爆電器等。
智能框架斷路器(簡稱ACB)。ACB是低壓配電柜中的主開關(guān)或分支開關(guān),我國年用量約65萬臺,全部是智能型的。它具有過載長延時反時限保護(hù),短路短延時、短路瞬時保護(hù),單相金屬性對地短路保護(hù),中性極保護(hù),負(fù)載監(jiān)控保護(hù),區(qū)域聯(lián)鎖選擇性保護(hù),MCR(合閘短路開斷保護(hù)),缺相及三相電流不平衡保護(hù),過電壓、欠電壓、失電壓和三相電壓不平衡保護(hù),需量電流、需量功率保護(hù),過頻、欠頻及逆功率保護(hù)等。
隨著建筑電氣的發(fā)展和智能電網(wǎng)的建設(shè),擁有智能化功能的低壓電器越來越受住宅配電系統(tǒng)供應(yīng)商重視。,在南京舉辦的第二屆中國國際電工電器裝備博覽會上,就有很多智能化的低壓電器產(chǎn)品亮相。法泰電器(江蘇)有限公司展出的FTB1帶選擇性保護(hù)小型斷路器.就是智能低壓電器的典型代表。FTB1由法泰電器、上海電器科學(xué)研究所等聯(lián)合開發(fā).具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。該產(chǎn)品屬于第四代低壓電器.填補(bǔ)了我國低壓終端配電系統(tǒng)在選擇性保護(hù)領(lǐng)域的空白.不僅分?jǐn)嗄芰Ω?、產(chǎn)品體積小.而且具有選擇性保護(hù)、智能化通信功能.能滿足智能樓宇和智能終端配電回路系統(tǒng)的使用需求。同樣具有智能化功能的還有百利特精電氣股份有限公司研制的VW60新一代智能低壓框架斷路器。VW60萬能式低壓斷路器產(chǎn)品具有體積小、短路性能強(qiáng)、操作機(jī)構(gòu)新穎和現(xiàn)場總線技術(shù)水平高等特點(diǎn)。該產(chǎn)品的成功開發(fā).可促進(jìn)智能化低壓配電與電控成套開關(guān)設(shè)備的發(fā)展,從而推動配網(wǎng)智能。
四.智能電器在低壓配電自動化中的應(yīng)用。
1.低壓電器。
傳統(tǒng)的開關(guān)電器無法滿足現(xiàn)代化控制與配電系統(tǒng)的需求,限制了現(xiàn)代化控制與配電系統(tǒng)的發(fā)展。隨著電力系統(tǒng)自動化程度的不斷提高,對開關(guān)電器提出了高性能、高可靠性、小型化、多功能、組合化、模塊化、智能化的要求。
電器智能化技術(shù)幾乎是與微機(jī)技術(shù)(特別是單片微機(jī)控制技術(shù))、微電子技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字通信技術(shù)同步發(fā)展的。早在20世紀(jì)70年代末和80年代初,從世界上第一片8位單片機(jī)問世起,西歐、日本和美國就開始研究通過超大規(guī)模集 成電路技術(shù),把單片機(jī)及其所需電路芯片制成可與電動機(jī)供電電器相結(jié)合的專用集成電路IC (Integrated Circuit)芯片,替代體積龐大的繼電器控制電路,完成電動機(jī)起動、控制和多種保護(hù)功能。日本和美國在20世紀(jì)80年代中期將這種產(chǎn)品成功推向市場,開發(fā)出第一代智能電器產(chǎn)品—單片機(jī)化電動機(jī)多功能保護(hù)裝置。
在智能電器發(fā)展初期,對智能電器的定義曾有過一個很不確切的認(rèn)識,即“微機(jī)控制+開關(guān)電器”就是智能電器。從大多數(shù)智能電器元件和成套設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)看,它們確實(shí)主要包含這兩部分。把這類產(chǎn)品稱為智能電器的實(shí)質(zhì)是因?yàn)槲C(jī)控制和現(xiàn)場各類參量的數(shù)字處理技術(shù)的應(yīng)用,使這類產(chǎn)品具有了自動識別有無故障及故障類別的能力,并能根據(jù)現(xiàn)場情況控制開關(guān)電器的操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行不同的操作。
2.智能低壓電器的優(yōu)點(diǎn)。
智能低壓電器具有五大優(yōu)點(diǎn):
一.普通配電電器會使配電系統(tǒng)產(chǎn)生高次諧波,而智能配電電器能夠消除輸入信號中的高次諧波,從而避免高次諧波造成的誤操作。
二.智能過載保護(hù)電器可以保護(hù)多種起動條件的電動機(jī),具有很高的動作可靠性,如電動機(jī)過載與斷相保護(hù)、接地保護(hù)、三相不平衡保護(hù)以及反相或低電流保護(hù)等。
三.智能保護(hù)繼電器具有監(jiān)控、保護(hù)和通信功能。
四.智能電器可實(shí)現(xiàn)中央計算機(jī)集中控制,提高了配電系統(tǒng)自動化程度,使配電、控制系統(tǒng)調(diào)度和維護(hù)達(dá)到新水平。
五.智能電器采用數(shù)字化新型監(jiān)控元件,使配電系統(tǒng)和控制中心提供的信息最大幅度增加,且接線簡單、便于安裝,提高了工作可靠性。
3.應(yīng)用。
(1)低壓電器基本智能化技術(shù)。
目前,智能化低壓電器基本含義主要包括以下功能,保護(hù)與控制功能齊全,兼有電參數(shù)測量,外部故障檢測、報警和開關(guān)內(nèi)部故障自診斷與報警,系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控,電能使用管理等功能(或其中一部分功能)。
(2)智能配電系統(tǒng)過電流保護(hù)新技術(shù)。
當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生非正常過電流時,低壓電器應(yīng)及時斷開。為了使故障停電限制在最小范圍,低壓電器應(yīng)有選擇性斷開。即故障級保護(hù)電器迅速切除故障電路上級保護(hù)電器不跳閘,這對智能電網(wǎng)尤為重要。
(3)智能電網(wǎng)過電壓保護(hù)技術(shù)。
由于智能電網(wǎng)中大量采用網(wǎng)絡(luò)化、信息化技術(shù)及相關(guān)設(shè)備,這些設(shè)備中含有大量電子器件,相當(dāng)一部分設(shè)備本身就是電子化的。它們?nèi)菀资芾纂姾拖到y(tǒng)中其他開關(guān)設(shè)備操作過電壓傷害。另外智能電網(wǎng)中必然包括分布式新能源系統(tǒng),這些系統(tǒng)無論是發(fā)電設(shè)備還是控制設(shè)備同樣易受過電壓傷害,因此智能電網(wǎng)過電壓保護(hù)尤為重要。
五.結(jié)束語。
目前,我國國產(chǎn)的低壓智能電器還存在許多問題亟待解決,通過繼續(xù)研發(fā)新產(chǎn)品,深入技術(shù)研究,拓展低壓電器領(lǐng)域,利用新型能源技術(shù),積極開發(fā)新能源配套的電器和控制系統(tǒng),在保證產(chǎn)品可靠性的基礎(chǔ)上,逐步完善產(chǎn)品功用,實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化。
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配電自動化是通過現(xiàn)代電子技術(shù)和通信技術(shù)以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),把配電網(wǎng)的實(shí)時和離線信息、用戶和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)等信息安全集成,從而構(gòu)成較為完整的自動化管理系統(tǒng)。國外配網(wǎng)自動化建設(shè)發(fā)展較早,技術(shù)上也相對較為成熟,對國外配網(wǎng)自動建設(shè)模式進(jìn)行分析研究,將有助于更好地開展配網(wǎng)建設(shè)工作。
一、國外配網(wǎng)自動化建設(shè)的發(fā)展歷程
上世紀(jì)50年代以前,英美國家就已經(jīng)開始用人工方式操作、控制配電變電所的開關(guān)設(shè)備。50年代初,出現(xiàn)了時限順序送電裝置,加快了饋線故障地點(diǎn)的查找;到了七八十年代,電子技術(shù)空前發(fā)展,開發(fā)了各種配網(wǎng)自動化的設(shè)備,比如自動分段器、故障報警器等,使局部饋線實(shí)現(xiàn)了自動化。但是,這個時候自動化沒實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。80年代才實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,同時也實(shí)現(xiàn)了電壓調(diào)控等多種的配電自動化技術(shù),但這一階段因?yàn)槭艿诫娮蛹夹g(shù)限制,配電自動化系統(tǒng)在當(dāng)時還是限于單項的自動化系統(tǒng)。到了90年代初,地理信息系統(tǒng)有了較大發(fā)展,應(yīng)用到配電網(wǎng)管理當(dāng)中,配網(wǎng)自動化建設(shè)走進(jìn)綜合發(fā)展的階段。
二、國外配網(wǎng)自動化建設(shè)的模式分析
(一)美國配網(wǎng)自動化建設(shè)模式
美國的配電線路是以放射狀為主,系統(tǒng)使用中性點(diǎn)接地的方式。其自動化建設(shè)的重心放在有效提高供電的可靠性,縮減停電的時間,改善客戶服務(wù)的質(zhì)量,提高用戶滿意度。美國配電自動化建設(shè)比較早,其主要經(jīng)驗(yàn)是:美國國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平比較高,其配電網(wǎng)的管理技術(shù)較高,其設(shè)備水平比較高,能實(shí)現(xiàn)全部免維護(hù),同樣困擾到美國配電自動化建設(shè)的是電池問題。美國提高供電可靠性的最有效技術(shù)手段是實(shí)現(xiàn)饋線自動化。美國配網(wǎng)較長,其配電線路通常使用多級重合器來進(jìn)行配合,且各級重合器間通過重合次數(shù)和動作電流定值的差異實(shí)現(xiàn)配合,其分支線路上使用分段器實(shí)現(xiàn)上下級配合,美國的變電站通過檢測裝置和可靠通訊來實(shí)現(xiàn)無人值守。
(二)法國配網(wǎng)自動化建設(shè)模式
法國配網(wǎng)的供電等級比較高,當(dāng)前法國中壓配網(wǎng)的等級是20kV,明顯降低到線損,但是同時也導(dǎo)致故障率比較高,其供電的線路比較長,因此對配電自動化要求很高。法國配網(wǎng)基本能夠?qū)崿F(xiàn)故障區(qū)域隔離及非故障區(qū)域恢復(fù)供電,但是,法國目前的通信線路采用的是電話通信,相對比較落后,繼而限制了其配電自動化的功能擴(kuò)展。
(三)德國配網(wǎng)自動化建設(shè)模式
德國在上個世紀(jì)中葉就已經(jīng)有了配網(wǎng)自動化的研究。德國一般采用建設(shè)方式是:選擇在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)比較成熟的區(qū)域,通過站點(diǎn)優(yōu)化以后,在網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自動化功能,通過比較少的投資換取到減少恢復(fù)供電的時間。在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定時,局部區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵點(diǎn)采用自動化技術(shù)。德國配網(wǎng)自動化建設(shè)的特點(diǎn):德國低壓電網(wǎng)通常不用自動及遠(yuǎn)程裝置,供電大多采用環(huán)式供電,其結(jié)構(gòu)相對較為穩(wěn)定,電力系統(tǒng)的供電可靠性已達(dá)到較高水平,因此對配電自動化要求也就比較少。
(四)韓國配網(wǎng)自動化建設(shè)模式
韓國配網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是較為復(fù)雜的網(wǎng)狀鏈接,配電的線路比較長,其架空線路通常使用SF6負(fù)荷開關(guān),并且安裝配套的FTU。韓國配網(wǎng)特點(diǎn):韓國在建網(wǎng)過程別注重投資和回報,配置用低端的,注重發(fā)揮出配電自動化系統(tǒng)的作用,以產(chǎn)生出較高的經(jīng)濟(jì)效益。韓國建設(shè)配電自動化系統(tǒng)目的也是提高供電的可靠性,但是,建設(shè)完成以后,他們發(fā)現(xiàn)建設(shè)配電自動化系統(tǒng)不但可以帶來減少停電的時間的收益,還可以通過降低網(wǎng)損和推遲配網(wǎng)投資而獲得更多的收益,這使得韓國配電自動化系統(tǒng)建設(shè)模式變得經(jīng)濟(jì)效益及可靠性并重。
(五)印度配網(wǎng)自動化建設(shè)模式
印度電網(wǎng)的特點(diǎn):印度的電力短缺比較嚴(yán)重,印度國家至今仍有將近一半的家庭用不到電,而且因?yàn)檩斪冸姷脑O(shè)備較為落后,其電力的損耗率也特別高。印度是電力系統(tǒng)發(fā)展較為落后的國家之一,進(jìn)行配網(wǎng)建設(shè)時,印度重點(diǎn)是要提高配電管理系統(tǒng)的水平,因地制宜的選擇開發(fā)了自動抄表系統(tǒng),效益也很明顯,基本解決了其偷電普遍、回收電費(fèi)困難等問題。印度用了兩年時間就實(shí)現(xiàn)了投資收回,值得我國借鑒。
三、國外配網(wǎng)建設(shè)對我國配網(wǎng)建設(shè)的啟示
(一)我國配網(wǎng)建設(shè)的特點(diǎn)
當(dāng)前,我國的配電網(wǎng)建設(shè)明顯不足,存在嚴(yán)重欠賬問題,繼而導(dǎo)致全國配電網(wǎng)架比較薄弱。且我國的配電網(wǎng)建設(shè)變化大發(fā)展快,這與目前配電網(wǎng)供電可靠性低產(chǎn)生了矛盾。我國的停電一般是計劃停電較多,大多是傳統(tǒng)的周期檢查人為的計劃停電。我國地大物博,配網(wǎng)系統(tǒng)點(diǎn)多、面廣、線長,結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜。同時還存在一些問題,如配電網(wǎng)工作人員的素質(zhì)不高、原始數(shù)據(jù)記錄不全、一次網(wǎng)架的不合理、管理工作不完善等等。
(二)國外配網(wǎng)建設(shè)的啟示
要提高國家配網(wǎng)運(yùn)行和管理水平,就一定要下大力開展配網(wǎng)自動化建設(shè)。和國外先進(jìn)水平比,我們的電網(wǎng)運(yùn)行和管理水平還有較大差距,目前發(fā)達(dá)國家年平均停電時間通過在50分鐘以下,有的甚至只有幾分鐘,而我國的年平均停電的時間約9個小時。要在短時間里提高供電的可靠性,就只能大力發(fā)展自動化和信息化系統(tǒng)建設(shè),實(shí)現(xiàn)跳躍式大發(fā)展,而建設(shè)配電自動化系統(tǒng)就是最好的選擇。
條件較好的地區(qū),可借鑒發(fā)達(dá)國家的配網(wǎng)自動化建設(shè)的理念,使用配網(wǎng)自動化系統(tǒng)提高供電可靠性和管理水平。經(jīng)濟(jì)不太發(fā)達(dá)的地域,在配網(wǎng)自動化建設(shè)時一定要杜絕出現(xiàn)求新求全的局面,而是要根據(jù)具體的情況促進(jìn)以遙信和遙控為主的建設(shè),功能設(shè)計上,要規(guī)避盲目的以提高可靠性為配網(wǎng)目的,選擇設(shè)備時切忌只選貴的、不選對的現(xiàn)象。
四、結(jié)語
配網(wǎng)的技術(shù)和資金實(shí)力、定位和需求都會對整個建設(shè)產(chǎn)生較大影響,因此很難有通用的建設(shè)模式,供電單位不能生搬硬套國外經(jīng)驗(yàn),而是要結(jié)合自身運(yùn)行規(guī)模和生產(chǎn)管理的具體情況來制定建設(shè)模式。
參考文獻(xiàn):
[1] 姜秋海.對德國配電網(wǎng)的考察[J].供用電,2009,(3).
1、引言
隨著我國電力行業(yè)改革的不斷深入,我國電力行業(yè)在不斷的進(jìn)步和發(fā)展。我國相關(guān)部門已經(jīng)加大了對電力行業(yè)的重視程度,而且我國已經(jīng)加大了對配電自動化的投入。通過對當(dāng)前我國電力行業(yè)的發(fā)展情況進(jìn)行調(diào)查和研究,發(fā)現(xiàn)我國電力行業(yè)的發(fā)展存在著很多方面的問題,通過研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)用無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù),能夠解決配電自動化運(yùn)行中存在的問題。在配電自動化的實(shí)際運(yùn)行中,無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有較高的應(yīng)用價值,能夠滿足當(dāng)前電力發(fā)展的需求。無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用是配網(wǎng)自動化運(yùn)行的重要趨勢,符合時展的潮流。
2、配電自動化概述
在配網(wǎng)自動化的運(yùn)行中,主要運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)、通信技術(shù)集成的,配網(wǎng)管理、監(jiān)控的中心層是配網(wǎng)主站,在整個配網(wǎng)自動化管理系統(tǒng)中,配網(wǎng)主站是主要管理和監(jiān)控部分,對于管轄區(qū)配電終端監(jiān)控設(shè)備,主要由配網(wǎng)子站負(fù)責(zé),配網(wǎng)子站能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中的整理,其能把所有信息傳輸?shù)脚渚W(wǎng)主站。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)底層是配網(wǎng)終端,其可以對相關(guān)信息進(jìn)行監(jiān)控、采集和處理。
在配電通信系統(tǒng)中,配網(wǎng)通信系統(tǒng)是重要的組成部分,配電通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化功能的重要基礎(chǔ)。一般配網(wǎng)通信系統(tǒng)分為上行數(shù)據(jù)和下行數(shù)據(jù)。配電通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)配網(wǎng)子站、配網(wǎng)終端與配網(wǎng)主站之間信息的傳輸,從而對配電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時控制。在配網(wǎng)自動化的實(shí)際運(yùn)行中,通過運(yùn)用先進(jìn)的信息交換技術(shù),有利于提高配網(wǎng)自動化運(yùn)行的效率。在配網(wǎng)自動化運(yùn)行中無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有重要的作用。
通過對當(dāng)前配網(wǎng)通信系統(tǒng)的通信方式進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)具有多種多樣的通信方式,通常包括:電力線載波通信、郵電本地網(wǎng)、無線擴(kuò)頻專線通信等等。但從本質(zhì)來講,配網(wǎng)通信系統(tǒng)的通信方式包括三種,即串口通信、無線通信、光纖通信,其中在配電網(wǎng)絡(luò)自動化的運(yùn)行中,串口通信已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,但其也具有一定的缺陷,例如其只能局限于寬帶小的現(xiàn)狀,其已經(jīng)不能滿足電力行業(yè)發(fā)展的需求。無線通信能夠降低配電網(wǎng)中的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),但價格昂貴。光纖通信具有較好的發(fā)展前景,可靠性較高,在配網(wǎng)通信中,得到了越來越多的應(yīng)用。
3、無源性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的概念及特點(diǎn)
3.1無源性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的概念
無源光網(wǎng)技術(shù)主要是一點(diǎn)到多點(diǎn)的光纖通信技術(shù)。對于無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言,其最重要的組成部分包括:光線路終端、光網(wǎng)絡(luò)單元、光配線網(wǎng)絡(luò)。
其中提供無源光網(wǎng)絡(luò)光纖接口的是光線路終端,其能夠?yàn)槠渌掠蔚膶拵нM(jìn)行分配,對網(wǎng)絡(luò)管理的安全具有重要的作用。具有中間節(jié)點(diǎn)功能的是光網(wǎng)絡(luò)單元,并能對上行數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,最后將匯總的數(shù)據(jù)送至光線路終端,光網(wǎng)絡(luò)單元還可以將下行數(shù)據(jù)送至各個光配線網(wǎng)絡(luò)。無源光網(wǎng)絡(luò)和用戶之間的接口是光配線網(wǎng)絡(luò),,光配線網(wǎng)絡(luò)有利于促進(jìn)光電信號的轉(zhuǎn)換,從而達(dá)到兩個系統(tǒng)之間信息傳遞的目的。
在無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,具有不同的信號傳播方式,其中上行信號主要采用的廣播方式是 T D M A ,其中下行信號主要采用的廣播方式是T D M 。在T D M傳播下行信號的過程中,通過運(yùn)用光配線網(wǎng)絡(luò),可以將信號分配到各個光網(wǎng)絡(luò)單元,當(dāng)每個光網(wǎng)絡(luò)單元接收到信號時,其只能對自己需要的信號進(jìn)行接收。
在上行信號T D M A 傳過程中,對于所有的光網(wǎng)絡(luò)單元而言,其使用的時鐘標(biāo)準(zhǔn)是相同的,針對每個光網(wǎng)絡(luò)單元,將其分派特定的時隙,而且只有在該時隙才可以接受和發(fā)送信號。所有的網(wǎng)絡(luò)單元匯成光配線網(wǎng)絡(luò),并根據(jù)相關(guān)協(xié)議合成,最終轉(zhuǎn)送至光線路終端。
3.2無源性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點(diǎn)
通過對無源性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行全面的研究和了解,發(fā)現(xiàn)其具有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)機(jī)制。具有單節(jié)點(diǎn)保護(hù)作用,其能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)某一個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù),如果網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題,則無源性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠確保其他節(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)作,同時有利于避免出現(xiàn)多個節(jié)點(diǎn)失效的現(xiàn)象。
另外無源性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對全網(wǎng)也具有重要的保護(hù)作用,其可以運(yùn)用同樣的雙光平面保護(hù)機(jī)制,其光平面能夠自動的進(jìn)行切換,在一定程度上有利于提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。無源光網(wǎng)絡(luò)具有多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),在無源光纖傳輸?shù)倪^程中,其傳輸?shù)乃俣缺容^快,其具有成熟的技術(shù),在運(yùn)用過程中具有較強(qiáng)的可靠性。
在實(shí)際的配網(wǎng)自動化運(yùn)行過程中,通過運(yùn)用無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù),能夠在接網(wǎng)的同時不使用有源設(shè)備。另外無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)備造價較低,如果出現(xiàn)技術(shù)問題,對其維護(hù)比較方便。從整體來說,無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠滿足當(dāng)前配網(wǎng)自動化終端接入的需求,其具有重要的應(yīng)用價值。
4、無源性王闊技術(shù)在配電網(wǎng)自動化中的應(yīng)用
在配電自動化的運(yùn)行中,配網(wǎng)通信系統(tǒng)主要建立在通信網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上,通常配網(wǎng)通信系統(tǒng)分為主站層、變電所層、饋線層。其中主站層的安裝比較簡單,其具有較高的可靠性。主站層和變電所層主要運(yùn)用華為同步數(shù)字體系傳輸設(shè)備并進(jìn)行通信。變電所層和饋線層則主要運(yùn)用無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行通信。
通過對主站層的通信情況進(jìn)行測試,測試結(jié)果顯示其具有較高的成功率,在變電所層自動化的組成中,配變終端檢測單元TTU是重要的組成部分,通過運(yùn)用配變終端檢測單元TTU,能夠?qū)ε潆娮儔浩鬟M(jìn)行自動的監(jiān)控,TTU能夠采集電流、電壓,并可以分時電量,在實(shí)際的經(jīng)濟(jì)運(yùn)算中,TTU能夠提供有效的參考,并能夠有效的監(jiān)控系統(tǒng)安全。
在變電層中,將配網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)接入終端服務(wù)器,通過終端服務(wù)器,使變電所站內(nèi)局域網(wǎng)得到連通,最后通過主站的數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換,并實(shí)現(xiàn)信息的調(diào)度。其中饋線層通信主要是鏈型網(wǎng)絡(luò),饋線層主要以變電所為起點(diǎn),并對光線路終端進(jìn)行安裝。
5、結(jié)束語
近年來我國的電力設(shè)備在不斷增加,針對當(dāng)前我國的電力網(wǎng)絡(luò)管理,其存在著很多的弊端。為了解決電網(wǎng)管理中的各種問題,需要采取新的技術(shù)推動配電自動化的運(yùn)行。無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有強(qiáng)抗干擾、高帶寬、等優(yōu)勢。在實(shí)際的電網(wǎng)配網(wǎng)的自動化運(yùn)行中,通過運(yùn)用無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在很大程度上將提高電力網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性,無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將得到迅速的發(fā)展,并得到廣泛的應(yīng)用。
【參考文獻(xiàn)】
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中圖分類號:TU855文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
引言:隨著世界能源的大規(guī)模使用及其不合理的浪費(fèi),能源的短缺越來越引起發(fā)達(dá)和發(fā)展中國家的普遍關(guān)注。其中,電力能源的耗費(fèi)和電力設(shè)計也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時,也開始注重電氣自動化工程的節(jié)能設(shè)計,既要做到合理、達(dá)到用戶使用需求,又要兼顧到節(jié)能設(shè)計。
一、電氣工程設(shè)計原則
1、優(yōu)化供配電設(shè)計。促進(jìn)電能合理利用
在做電氣工程設(shè)計時首先考慮的是適用性,就是要能為電氣設(shè)備的運(yùn)行提供必要的動力:為在建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提供必要的能源;應(yīng)該滿足用電設(shè)備對于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性的要求;應(yīng)能保證電氣設(shè)備對于控制方式的要求,從而使電氣設(shè)備的使用功能得到充分的發(fā)揮。做到供電系統(tǒng)高效、靈活、穩(wěn)定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性,電氣線路應(yīng)有足夠的絕緣距離、絕緣強(qiáng)度、負(fù)荷能力、熱穩(wěn)定與動穩(wěn)定的裕度;確保供電、配電與用電設(shè)各的安全運(yùn)行:有可靠的防雷裝置:防雷擊技術(shù)措施;在特殊功能的場合下還應(yīng)有防靜電、防浪涌的技術(shù)措施;按建筑物的重要性與火災(zāi)潛在危險程度設(shè)置相應(yīng)必要的技術(shù)措施。在滿足電氣工程的實(shí)用性和安全性的基礎(chǔ)上,利用先進(jìn)的技術(shù),優(yōu)化供配電設(shè)計。促進(jìn)電能合理利用。
2、提高設(shè)備運(yùn)行效率。減少電能的直接或間接損耗
在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,盡可能減少建設(shè)投資,最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節(jié)能設(shè)備、均衡負(fù)荷、補(bǔ)償無功、減少線路損耗、降低運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用,提高電源的綜合利用率,提高設(shè)備運(yùn)行效率、減少電能的間接或直接損耗。
3、合理調(diào)整負(fù)荷,選取合理的設(shè)計系數(shù),提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,設(shè)計時盡可能提高電能質(zhì)量、合理調(diào)整負(fù)荷、選取合理的設(shè)計系數(shù)、在特殊用電的情況下選擇合理的節(jié)能措施,提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率節(jié)約電能。
二、電氣自動化節(jié)能技術(shù)
在進(jìn)行電氣自動化的技能設(shè)計時,主要就是希望能夠通過一些可靠的新技術(shù)和新思路來保證設(shè)備的安全運(yùn)行和成本的有效控制。在實(shí)際的設(shè)計與施工過程中,可以從多個角度多個方面來實(shí)現(xiàn),下文中分類簡述之。
1、減少電能傳輸?shù)膿p耗
電路線路上必然會存在電阻,因此只要有電流通過線路就會產(chǎn)生有功功率能耗,對于這樣一種形式的能量損失,我們就需要根據(jù)其能耗的機(jī)理來進(jìn)行設(shè)計處理,考慮到線路上的電流是不允許改變的,因此就只能夠在線路的電阻上做文章,也就是說,只要能夠在不影響線路正常運(yùn)行的狀況下減小線路上的電阻,就能夠有效的起到節(jié)能的作用。我們更進(jìn)一步的來探討,與線路電阻有關(guān)的是線路自身的電導(dǎo)、線路截面和線路的長度,相應(yīng)的節(jié)能方式也就可以分為三個大類:一是選用電導(dǎo)率比較小的金屬材質(zhì)來作為線路的輸電導(dǎo)線;二是盡可能的減少線路的長度,這一點(diǎn)可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實(shí)現(xiàn);三是適當(dāng)?shù)脑龃髮?dǎo)線截面的面積。
2、無功補(bǔ)償
在電氣自動化系統(tǒng)中,無功功率占有供配電設(shè)備的很大一部分容量,因此增大了線路的損耗,從而造成電網(wǎng)的電壓下降,從而大幅度影響到電能質(zhì)量和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此,為了實(shí)現(xiàn)無功就地平衡,減少損耗,可以選用恰當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償設(shè)備,這樣也能夠有效提高社會和經(jīng)濟(jì)的雙重效益。具體而言,對無功補(bǔ)償設(shè)備有以下幾點(diǎn)要求:一是在使用電容器補(bǔ)償時,電容器容量的確定應(yīng)該根據(jù)具體參數(shù),如目標(biāo)功率因數(shù)、配電電壓的容量、負(fù)荷等等,通過對這些參數(shù)的計算來確定;二是為了達(dá)到良好的補(bǔ)償效果,應(yīng)該采用集調(diào)節(jié)平滑、跟蹤準(zhǔn)確、適應(yīng)面廣等優(yōu)點(diǎn)為一體的模糊投切方式,因?yàn)橐郧暗难a(bǔ)償電容組中電容器的分擔(dān)方式、投切開關(guān)的方式、按編碼配置的方式、按比例分配的方式等,都不能達(dá)到現(xiàn)在我們想要的補(bǔ)償效果;三是最好選擇無功功率作為投切參數(shù)物理量,以有效防止投切振蕩、無功倒送等情況的發(fā)生。此外,無功補(bǔ)償裝置最好就地安裝,實(shí)行就地補(bǔ)償,這樣才能使線路上的無功傳輸減少,達(dá)到節(jié)能的目的。
3、使用有源濾波器
為了有效避免與電網(wǎng)聯(lián)結(jié)電氣設(shè)備的誤動作,就必須消除諧波,而消除諧波最有效的方法就是使用有源濾波器。誤動作主要是由于電氣設(shè)備數(shù)量的增加,產(chǎn)生的諧波越來越多,又由于這些諧波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生的電壓與基波電壓重疊,就會引起電壓的畸變,從而造成電氣設(shè)備產(chǎn)生誤動作。概括起來,有源濾波器主要以下特性:具有優(yōu)異的動態(tài)性能;反應(yīng)快;能使功率范圍更寬大等,能使無功補(bǔ)償達(dá)到更好的效果。一般情況下,采用有源濾波器對產(chǎn)生的諧波進(jìn)行過濾,在電氣設(shè)備誤操作之前就能夠?qū)⑵渥柚?,使電氣設(shè)備的運(yùn)行更加有效率,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
4、選擇電壓等級
電壓等級的合理配置同樣能夠起到較好的節(jié)能效果,一方面是處理好高壓和低壓配電的電壓等級選擇,另一方面就是在進(jìn)行供電電壓的確定時,需要綜合性的考慮多方面的影響因素來進(jìn)行,包括用電設(shè)備的性質(zhì)、設(shè)計的前景規(guī)劃、電網(wǎng)的發(fā)展計劃以及供電回路的數(shù)量等。
5、供配電系統(tǒng)的設(shè)計
通過供配電系統(tǒng)的合理設(shè)計來實(shí)現(xiàn)節(jié)能無疑是最為直接也最為有效的方式之一,具體來說可以從以下三個方面來著手進(jìn)行:一是盡可能的減少配電的級別,這樣能夠有效的提高供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性;二是要要結(jié)合實(shí)際的用電狀況來對供配電的狀況進(jìn)行確定,盡可能的保證變壓器處于負(fù)荷的中心位置,這樣就能夠最大程度的降低供電半徑,從而實(shí)現(xiàn)電力節(jié)能,并且,這樣一種節(jié)能方式還能夠一定程度上提高供電的質(zhì)量。
6、提高自然功率因數(shù)
自然功率因數(shù)就是在沒有配備無功補(bǔ)償裝置的供配電系統(tǒng)中有功功率與無功功率的比值。用電設(shè)備根據(jù)其性質(zhì)可以分為直流、電感和電容三大類,而在實(shí)際的應(yīng)用中通常這三種性質(zhì)的電器都會同時存在,這時候系統(tǒng)中就會因?yàn)楦行院腿菪噪娖鞯拇嬖诙a(chǎn)生一部分無功功率,我們所需要做的就是通過系統(tǒng)自身超前的無功引入將其抵消掉。從這樣一種狀況中我們就可以看到,提高功率因數(shù)的好處就在于能夠在保證負(fù)荷有功功率不發(fā)生任何變化的情況下降低無功功率來實(shí)現(xiàn)線損降低的目的。在實(shí)際的設(shè)計過程中,實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)降低的方式有兩種:一是直接采用功率因數(shù)較高的同步電動機(jī),二是采用電容器來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。
7、照明節(jié)能
在電氣自動化的節(jié)能設(shè)計中,還可以通過照明節(jié)能來實(shí)現(xiàn),具體來說同樣是有兩種方式,一種就是直接利用高效光源,傳統(tǒng)的白熾燈雖然簡單便宜,但是其發(fā)光的效率比較低;另一種就是充分的利用自然光,這就需要對構(gòu)筑物的門窗進(jìn)行擴(kuò)大,或者是對建筑物或者是構(gòu)筑物選擇一個較好的朝向。
結(jié)束語:
社會還在不斷的發(fā)展,電氣系統(tǒng)也隨著社會的發(fā)展在不斷的進(jìn)步,而對于電氣自動化中的節(jié)能技術(shù)而占也正處于發(fā)展階段?,F(xiàn)在的節(jié)能技術(shù)能夠達(dá)到節(jié)能的效果,而今后研究的節(jié)能技術(shù)將會朝著更好的方向發(fā)展。而現(xiàn)在要做好電氣自動化的節(jié)能設(shè)計則應(yīng)該從導(dǎo)線的選擇到最后安裝的完成都應(yīng)該做到最好,并且還要讓節(jié)能技術(shù)在電氣系統(tǒng)中發(fā)揮到最好的效果。
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