農(nóng)村配網(wǎng)智能化建設(shè)的思考

陳 自 強(qiáng)

(四川明珠水利電力股份有限公司，四川 遂寧　629000)

農(nóng)村配網(wǎng)智能化建設(shè)的思考

陳 自 強(qiáng)

(四川明珠水利電力股份有限公司，四川 遂寧629000)

摘要：通過遠(yuǎn)程控制智能開關(guān)和智能配電臺區(qū)，可實現(xiàn)精細(xì)化用電管理，根據(jù)用戶負(fù)荷重要性和對供電可靠性的需求不同，實現(xiàn)精細(xì)到臺區(qū)的自動化分級用電管理。

關(guān)鍵詞：智能配電臺區(qū)； 配網(wǎng)故障顯示；配網(wǎng)智能管理

1概述

射洪縣的供電區(qū)域覆蓋射洪縣全境以及周邊的西充縣、蓬溪縣少量鄉(xiāng)鎮(zhèn)村社，共計管理30個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、630個行政村，供電區(qū)域的最大覆蓋面積達(dá)1 600 km2，其中農(nóng)村照明客戶21.7萬戶，動力客戶13 068戶。四川明珠水利電力股份有限公司管轄的農(nóng)村10 kV線路59條、1 666.51 km(其中主線長479.01 km，支線長1 187.5 km)；管理低壓線路6 080.53 km，接裝配變3 375臺、232.87 MVA。

2射洪縣農(nóng)村配網(wǎng)現(xiàn)狀分析

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，農(nóng)村用電量持續(xù)高位增長，使得農(nóng)村電網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展不相適應(yīng)的問題日漸突出。農(nóng)村配電網(wǎng)已不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和縣域工業(yè)發(fā)展的需要，主要存在以下問題：

(1)電壓合格率低：臺區(qū)和用戶的電壓、電流等實時運(yùn)行狀態(tài)得不到有效的監(jiān)控。因為線損和臺變超負(fù)荷等原因?qū)е掠脩魝?cè)電壓偏低，嚴(yán)重時電器設(shè)備不能正常使用；

(2)網(wǎng)損較大：三相不平衡、供電線路和設(shè)備損耗等原因?qū)е屡_變和線損較大，造成能源浪費(fèi)；

(3)供電可靠性低：故障頻繁造成停電時間長，停電面積大。供電可靠性是反映“電網(wǎng)堅強(qiáng)”的主要參數(shù)，集中體現(xiàn)了電網(wǎng)水平、技術(shù)水平、管理水平和服務(wù)水平，已成為電網(wǎng)發(fā)展和用戶服務(wù)的重要評價指標(biāo)之一；

(4)自動化程度低：供電緊張時負(fù)荷控制和電能分配手段落后，不支持遠(yuǎn)程自動控制，不能實現(xiàn)有保有壓。

針對射洪縣農(nóng)村配網(wǎng)的現(xiàn)狀，急需對其進(jìn)行建設(shè)與改造。

3系統(tǒng)建設(shè)方案

農(nóng)村配網(wǎng)智能化管理系統(tǒng)建設(shè)包含以下四個方面的內(nèi)容。

3.110 kV饋線智能型真空斷路器

10 kV饋線智能型真空斷路器可以自動切除單相接地故障并自動隔離相間短路故障，支持速斷、過流、零序、防涌流、三次重合閘等保護(hù)功能；根據(jù)配置的定值參數(shù)自動切除故障分支，保證非故障區(qū)域的供電，可以大大縮小停電范圍和故障排查時間；同時可滿足配網(wǎng)自動化的要求，實現(xiàn)遙控、遙測、遙信和遙調(diào)四遙功能,包括遠(yuǎn)程分合閘操作、線路實時運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，比如電壓、電流、分合和儲能狀態(tài)等，以及遠(yuǎn)程定值設(shè)定。

3.2智能配電臺區(qū)

臺區(qū)作為供電系統(tǒng)的基本元素，對電力系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行具有至關(guān)重要的影響。四川明珠水利電力股份有限公司智能臺區(qū)項目通過采用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)，輔之以一定的硬件設(shè)備，建立起了一個臺區(qū)綜合監(jiān)測平臺，實現(xiàn)了對臺區(qū)設(shè)備的遙控、遙測、遙調(diào)以及抄表等基礎(chǔ)服務(wù)，支持終端數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)報表和匯總等數(shù)據(jù)展示功能，同時提供配網(wǎng)線路拓?fù)淇倛D及各所分圖以及GIS(生產(chǎn)管理系統(tǒng))、調(diào)度、營銷等系統(tǒng)接口；根據(jù)用戶需求,后期可分階段實現(xiàn)高級數(shù)據(jù)分析功能，包括對臺區(qū)的低電壓綜合分析、線損分相計算與分析、饋線故障處理、綜合降損分析、單相負(fù)荷接入相別分析、三相不平衡分析等高級智能化功能，幫助實現(xiàn)臺區(qū)精益化及智能化管理；其還可以利用臺區(qū)已有的智能設(shè)備，比如帶通信功能的剩余電流動作保護(hù)器、有功電能表等，使原本彼此之間沒有通訊聯(lián)系、獨(dú)立運(yùn)行的設(shè)備之間不再孤立。

智能臺區(qū)項目方案框圖見圖1。

圖1　智能臺區(qū)項目方案框圖

3.3架空線路故障指示器 10 kV架空線路故障指示器主要用于對線路故障點(diǎn)的自動檢測和定位，包括相間短路和單相接地故障檢測與定位。故障定位軟件系統(tǒng)與現(xiàn)場大量的故障檢測和指示裝置配合，在故障發(fā)生后的幾分鐘內(nèi)即可給出故障位置和故障時間的指示信息；同時，還可以通過GSM短信息的方式將故障位置信息發(fā)到相關(guān)人員手機(jī)上，有利于維修人員迅速趕赴現(xiàn)場，排除故障，恢復(fù)正常供電，從而大大提高了供電的可靠性，同時亦減少了故障巡線人員的數(shù)量和巡線時間，大大提高了工作效率。

圖2為架空線路示意圖。

整個系統(tǒng)由以下幾個部分組成(圖3)：* EFS(接地)信號源：接在變電站母線上，分支線路共享一個，用來在接地故障時準(zhǔn)確定位。

* 故障指示器：接在10 kV線路A/B/C三相上，用來檢測接地和短路故障。

* 通信終端：通過無線的通信方式，收集附近故障指示器的告警信號，再通過移動GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)傳到公司調(diào)度中心主站。

* 中心主站：負(fù)責(zé)處理通信終端傳來的信息并進(jìn)行故障分析，用短信通知相關(guān)人員故障點(diǎn)的信息。

* 軟件主站系統(tǒng)：圖形化顯示故障信息并作歷史記錄和分析，統(tǒng)一納入MCO-2013智能配網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)。

3.4MCO-2013智能配網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)

MCO-2013智能配網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)集成了包括10 kV饋線智能真空斷路器、10 kV架空線路故障指示器和智能配電臺區(qū)等智能配網(wǎng)管理功能，實現(xiàn)了對配網(wǎng)線路上智能設(shè)備的統(tǒng)一管理;各智能設(shè)備通過移動APN電力專網(wǎng)或光纖等方式接入公司中心服務(wù)器, 各客戶端，包括調(diào)度、營銷和轄區(qū)各供電所通過電力內(nèi)網(wǎng)與服務(wù)器連接，實現(xiàn)分級和分布式的管理控制，支持與調(diào)度、GIS等系統(tǒng)的接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的共享。

圖4　通信管理架構(gòu)圖

通信管理架構(gòu)見圖4。系統(tǒng)通訊層包括以下幾個方面：

* 智能臺區(qū)配變終端以及10 kV饋線智能真空斷路器與服務(wù)器的通信采用電力APN專網(wǎng)，確保其安全可靠。

* 架空線路故障指示器通信終端通過移動GSM短信網(wǎng)絡(luò)與縣局中心站連接，中心站通過內(nèi)網(wǎng)與中心服務(wù)器連接。

* 智能臺區(qū)配變終端與臺區(qū)設(shè)備的通信采用RS-485總線方式；載波抄表集中器與戶表的通信采用低壓載波+小無線的雙模通信方式。

* 縣局服務(wù)器與客戶端及其它系統(tǒng)的接口通過電力內(nèi)網(wǎng)連接。

通過以上四個項目的實施,實現(xiàn)了對包括中壓饋線和低壓臺區(qū)在內(nèi)的整個配電網(wǎng)絡(luò)的高度監(jiān)測及控制，對配網(wǎng)“10 kV線路”、“配變臺區(qū)”、“低壓用戶”幾個環(huán)節(jié)實施統(tǒng)一管理，實現(xiàn)了對配網(wǎng)各項業(yè)務(wù)的綜合管理，降低了線損，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了供電可靠性及電網(wǎng)和設(shè)備安全性，大幅度提升了用電管理水平，同時具有極佳的經(jīng)濟(jì)效益，極大地提高了用戶的滿意度及服務(wù)社會主義新農(nóng)村建設(shè)的供電能力。

4農(nóng)村配網(wǎng)智能化管理系統(tǒng)建設(shè)取得的成果

(1)提高了供電可靠性。通過在各10 kV分支線路及大用戶進(jìn)線處安裝智能分界開關(guān)、配置10 kV架空線路故障指示器以及對配電臺區(qū)實施智能化改造，實時監(jiān)控各條線路的運(yùn)行狀態(tài)，在末端精確定位并可靠隔離故障，進(jìn)而減少了停電面積，縮短了停電時間。

(2)提高了供電質(zhì)量。通過監(jiān)測10 kV線路和低壓配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，為供電質(zhì)量的優(yōu)化提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持； 通過無功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行，實現(xiàn)了對電能質(zhì)量的優(yōu)化。

(3)提高了電網(wǎng)和設(shè)備的安全性。

①電網(wǎng)安全：通過智能分界開關(guān)和智能配電臺區(qū)的普及，完善了各級各類保護(hù)功能，確保了電網(wǎng)運(yùn)行安全；

②設(shè)備安全：通過實時監(jiān)控配網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及越限告警通知等功能，確保了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工作在正常的范圍以內(nèi)，延長了設(shè)備壽命；

③用戶安全：智能分界開關(guān)和智能配電臺區(qū)精確、可靠地保護(hù)著用戶設(shè)備安全運(yùn)行，保證了用戶的供電質(zhì)量，防止越級跳閘。

(4)提高了用電管理水平。通過遠(yuǎn)程控制智能開關(guān)和智能配電臺區(qū)，實現(xiàn)了精細(xì)化用電管理。根據(jù)用戶負(fù)荷的重要性以及對供電可靠性的需求不同，實現(xiàn)了精細(xì)到臺區(qū)的自動化分級用電管理，做到了有序、合理地調(diào)度和生產(chǎn)，從而在有限的資源下做到了少停電、多供電，實現(xiàn)了最優(yōu)供電效益。

5結(jié)語

農(nóng)村配網(wǎng)智能化項目的建設(shè)和推廣提高了供電的可靠性，提升了用電管理水平，延長了電器設(shè)備壽命，能夠解決農(nóng)村配網(wǎng)當(dāng)前存在的主要問題。

陳自強(qiáng)(1976-)，男，四川射洪人，助理工程師，從事配電網(wǎng)技術(shù)與管理工作.

(責(zé)任編輯：李燕輝)

大華橋水電站獲準(zhǔn)建設(shè)

近日，為合理開發(fā)利用瀾滄江水能資源，增加云南電網(wǎng)電力供應(yīng)，增強(qiáng)云南電力外送能力，促進(jìn)“西電東送”和西部大開發(fā)，加快民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展，經(jīng)報請國務(wù)院同意，國家發(fā)展改革委以發(fā)改能源[2014]2977號文對瀾滄江大華橋水電站項目核準(zhǔn)進(jìn)行了批復(fù)，同意建設(shè)大華橋水電站。

大華橋電站安裝4臺23萬千瓦混流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量92萬千瓦，年發(fā)電量39億千瓦時。該項目由中國華能集團(tuán)公司、云南省投資控股集團(tuán)有限公司、紅云煙草(集團(tuán))有限公司按56%、31.4%和12.6%的比例共同出資組建的華能瀾滄江水電有限公司負(fù)責(zé)建設(shè)和管理。復(fù)函要求要高度重視電站建設(shè)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)和移民安置工作，將幫助移民群眾脫貧致富和促進(jìn)庫區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)作為水電開發(fā)的重要目標(biāo)，制定切實可行的生態(tài)保護(hù)和移民安置措施，加強(qiáng)與移民的溝通，充分尊重少數(shù)民族的宗教、文化、習(xí)俗，采取多種措施，盡可能增加移民收入。

收稿日期:2014-12-11

文章編號:1001-2184(2015)02-0096-03

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

中圖分類號:[TM926];TM73

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