開閉所配電自動(dòng)化的方案、功能和實(shí)施

郭瑩 劉國(guó)棟 劉瑞

【摘要】配電自動(dòng)化中包含了各種供電環(huán)節(jié)的自動(dòng)化，開閉所的配電自動(dòng)化不僅推進(jìn)電力信息技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，也加速了電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化建設(shè)，也進(jìn)一步推進(jìn)了國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高。在配電自動(dòng)化的設(shè)計(jì)方案上，關(guān)系到物聯(lián)網(wǎng)、輸電、試點(diǎn)區(qū)域和接線方式等環(huán)節(jié)；在其功能運(yùn)用上，提及到變電站延伸問(wèn)題、監(jiān)測(cè)問(wèn)題和信息化擴(kuò)散問(wèn)題；在實(shí)施過(guò)程中，包括了開閉所建設(shè)、數(shù)據(jù)采集分析、變電站遙測(cè)和遙信的調(diào)配……本文將針對(duì)10kV開閉所的特點(diǎn)來(lái)對(duì)開閉所配電自動(dòng)的方案、功能和實(shí)施來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

【關(guān)鍵詞】完善電網(wǎng)；供電可靠性；開閉所建設(shè)；智能信息化

配電自動(dòng)化是為了提高配電網(wǎng)供電的可靠性、供電的質(zhì)量和供電的能力，而必須在現(xiàn)代化建設(shè)中必須實(shí)現(xiàn)和完成的一項(xiàng)工程。智能電網(wǎng)的建設(shè)有助于信息、自動(dòng)、互動(dòng)化理念在整個(gè)電力電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中的傳播和運(yùn)用，而配電自動(dòng)化作為智能電網(wǎng)建設(shè)環(huán)節(jié)其中之一，對(duì)電資源的有效利用提供一定的技術(shù)基礎(chǔ)，也對(duì)整個(gè)電力電網(wǎng)公司的運(yùn)營(yíng)和服務(wù)的發(fā)展也有著促進(jìn)因素，更促進(jìn)了社會(huì)的可持續(xù)化發(fā)展。而10kV開閉所的特殊性對(duì)于整個(gè)配電自動(dòng)化工程的建設(shè)也有著直接的影響。它擁有大量開關(guān)柜等設(shè)備，在接入電力系統(tǒng)時(shí)，有足夠的能力來(lái)承擔(dān)電路中負(fù)荷，所以10kV開閉所的配電自動(dòng)化是一個(gè)典型和實(shí)用的項(xiàng)目。

一.開閉所與配電自動(dòng)化方案

在電力電網(wǎng)這個(gè)復(fù)雜而繁大的系統(tǒng)里， 配電工程作為其中一個(gè)小環(huán)節(jié)有著重要的功能作用。配電自動(dòng)化的發(fā)展也關(guān)系著電力電網(wǎng)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的發(fā)展，例如物聯(lián)網(wǎng)、輸電環(huán)節(jié)、接線保護(hù)和區(qū)域試點(diǎn)等環(huán)節(jié)，都參與和配合著配電自動(dòng)化地進(jìn)行。配電自動(dòng)化的發(fā)展不僅能夠識(shí)別電網(wǎng)中的故障，也能將故障隔離出來(lái)，最后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)供電的恢復(fù)。

對(duì)于10kV開閉所來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠鋼碛凶冸娝?0kV母線延伸功能，在設(shè)置問(wèn)題上能夠快速地提高配電和供電的靈活性和可靠性。但要注意，10kV開閉所應(yīng)該設(shè)置在重要用戶的附近地區(qū)或者電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)的部位，來(lái)保證供電的靈活。

再者，10kV開閉所具有大量10kV開關(guān)柜等中壓性設(shè)備，所以對(duì)環(huán)境的要求有著一定嚴(yán)謹(jǐn)性。對(duì)于此，開閉所的設(shè)置要在順暢的通道，其通道也要保證巡視檢修的方便，以及電纜進(jìn)出區(qū)的方便。同時(shí)也要注意到將其建設(shè)在單獨(dú)的建筑體內(nèi)，避免其在地下室等封閉性較好的室內(nèi)地區(qū)。

在接入系統(tǒng)方案中，應(yīng)該考慮到供給電源的其他電線路是否能夠承擔(dān)起接入到開閉所增加的負(fù)荷。接入系統(tǒng)對(duì)配電變化容量的標(biāo)準(zhǔn)也是有一定限制的：對(duì)于終端型的開閉，其在供給電源時(shí)，配電線路中配電器的總?cè)萘繎?yīng)該控制在：10000～15000kVA之間。而對(duì)于環(huán)網(wǎng)型的開閉所來(lái)說(shuō)，其擁有兩條環(huán)網(wǎng)線路，負(fù)荷率應(yīng)該控制在供給電源量的50% 之內(nèi)。

二.開閉所配電自動(dòng)化的功能

1.開閉所。開閉所實(shí)際上就是開關(guān)站，是變電站的延伸，為了解決變電站內(nèi)回路數(shù)不夠并且接近負(fù)荷狀態(tài)的問(wèn)題。開閉所僅僅具有開關(guān)柜，在均為單母分段的情況下，接線時(shí)可以是2進(jìn)線4—6出線或者4進(jìn)線8—10出線，但要根據(jù)需要和負(fù)荷的大小來(lái)確定。配電站具有多樣性，有環(huán)網(wǎng)式和終端式，所以出線供給配電站時(shí)，配電站帶有配變，并且可以設(shè)二配變來(lái)提高供電的可靠性。

2.配電自動(dòng)化完成功能。配電自動(dòng)化是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)而復(fù)雜的系統(tǒng)，所以對(duì)其功能的分析是一個(gè)細(xì)致的過(guò)程。對(duì)于配電自動(dòng)化功能，這里分為三個(gè)方面來(lái)說(shuō)明。

首先，配電自動(dòng)化要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)不僅是對(duì)電力電網(wǎng)進(jìn)行時(shí)間上有效地檢測(cè)，更重要的是要進(jìn)行可視化管理，并且能夠?qū)收系攸c(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)地定位。這個(gè)過(guò)程可以利用遙控來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)故障環(huán)節(jié)的隔離，與此同時(shí)加快對(duì)故障的修復(fù)和供電地恢復(fù)。

配電自動(dòng)化的目的是提高電網(wǎng)供電的可靠性和提高電能的質(zhì)量，依次來(lái)確保用戶能夠接受不間斷的優(yōu)質(zhì)電源。這個(gè)功能不僅是對(duì)家族小單位型用電質(zhì)量的改善，對(duì)企業(yè)化生產(chǎn)、市政建設(shè)或者大建筑群的用電效率也具有可靠的保證。

在如今現(xiàn)代化發(fā)展中，信息化、智能化越來(lái)越成為時(shí)代主題。所以配電自動(dòng)化也是建立在信息化的基礎(chǔ)上，使配電系統(tǒng)和和各種數(shù)據(jù)資源、結(jié)構(gòu)進(jìn)行集成，這類數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)包括了：在線電網(wǎng)的數(shù)據(jù)、離線電網(wǎng)的數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)、用戶用電數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖層信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行聚成后才形成了一個(gè)信息完整的自動(dòng)化系統(tǒng)。在這樣一個(gè)信息數(shù)據(jù)完備的自動(dòng)化系統(tǒng)中，并且在配電網(wǎng)和其他設(shè)備都正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，對(duì)電力電網(wǎng)地運(yùn)轉(zhuǎn)才能做出最精細(xì)和快捷地監(jiān)測(cè)、控制以及保護(hù)，同時(shí)也保證了用電的自動(dòng)化配電管理的自動(dòng)化。這些過(guò)程的順利進(jìn)行，才能最終實(shí)現(xiàn)大幅度提高供電可靠性和提高供電質(zhì)量的目標(biāo)。

三.配電自動(dòng)化的實(shí)施

1.數(shù)據(jù)信息的收集。為了支持配電子站和環(huán)網(wǎng)柜監(jiān)測(cè)裝置在數(shù)據(jù)的通信、處理和交換中能夠提供智能和靈活的故障清除、恢復(fù)功能，在數(shù)據(jù)和相關(guān)信息收集過(guò)程中，要做到絕對(duì)地全面化和細(xì)致化，以防止電力電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中數(shù)據(jù)分析和傳遞的出錯(cuò)情況，這將影響到這個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)的正常供電?；謴?fù)方案是具有多樣性的，必要的時(shí)候可以采取人工選擇的方式來(lái)進(jìn)行篩選，以保證機(jī)器和人工工作的秩序性和方便性。

2.開閉所的建設(shè)。開閉所的特殊性對(duì)其區(qū)域性建設(shè)是有一定局限性的。首先，要配合城市建設(shè)的規(guī)劃以及市政工程的規(guī)劃來(lái)作為整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的配套工程項(xiàng)目，用來(lái)解決高壓變電配電出線時(shí)的開關(guān)柜數(shù)量不足和出線走廊受限問(wèn)題，采取減少相同路徑電纜條數(shù)的措施。對(duì)于開閉所具體的建設(shè)區(qū)域，為了加強(qiáng)電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)和提高供電可靠性，應(yīng)該選在城市主要的道路、路口附近，或者負(fù)荷的中心區(qū)以及高壓變電所之間。

開閉所要采用斷路器的開閉所，并對(duì)其進(jìn)行綜合自動(dòng)化的裝置。在所有遙測(cè)、遙信的信息和事故、故障的信息接入配網(wǎng)調(diào)度主站后，配網(wǎng)調(diào)度主站接著對(duì)開閉所調(diào)度遙控，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的過(guò)程。開閉所也要采用負(fù)荷開關(guān)的開閉所，該開閉所能夠進(jìn)行環(huán)網(wǎng)柜監(jiān)測(cè)，檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信，以及事故、故障的檢測(cè)。針對(duì)負(fù)荷開關(guān)，這里有一個(gè)重要的方面提及：負(fù)荷開關(guān)所配的熔斷器要有相應(yīng)的輔助接點(diǎn)，在熔斷器熔斷后，要將具體信息及時(shí)地上報(bào)，主站內(nèi)的工作人員要對(duì)開閉所進(jìn)行調(diào)度和遙控。

3.變電站內(nèi)，將10kV饋線的遙測(cè)、遙信信息和事故、故障的信息配送到配電網(wǎng)調(diào)度站，來(lái)實(shí)行運(yùn)行監(jiān)測(cè)。把變電站10kV饋線出線的開關(guān)調(diào)度權(quán)設(shè)置在配網(wǎng)調(diào)度中心，這種操作是為了統(tǒng)一調(diào)度以及統(tǒng)一處理故障，提高電力電網(wǎng)的工作效率。

四.總結(jié)

開閉所本是一個(gè)具有強(qiáng)大承擔(dān)性且電網(wǎng)電力系統(tǒng)所必備的設(shè)備，在配電自動(dòng)化的工程中，開閉所的存在將其特殊性運(yùn)用在電力電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，同各項(xiàng)電力設(shè)備一起不僅實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行過(guò)程中的監(jiān)測(cè)檢查目標(biāo)，也實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信息化下電力電網(wǎng)發(fā)展的智能信息化發(fā)展。開閉所配電自動(dòng)化也是電力電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展的目標(biāo)之一，提高了配電網(wǎng)供電的可靠性、供電質(zhì)量的實(shí)在性、供電能力的持續(xù)性……從而促進(jìn)了智能電網(wǎng)的建設(shè)，著實(shí)為電網(wǎng)的信息自動(dòng)化發(fā)展、用戶互動(dòng)化發(fā)展提供了一個(gè)可靠的理念基礎(chǔ)。對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，開閉所配電自動(dòng)化的實(shí)施與運(yùn)用也為企業(yè)內(nèi)運(yùn)營(yíng)效率的提高和服務(wù)水平的提升有著實(shí)際意義，也促進(jìn)了企業(yè)在資源管理上的科學(xué)化，以及對(duì)電力資源的利用和運(yùn)行效率的提高也有著很大的促進(jìn)作用。

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