中心城區(qū)智能配電網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)的構(gòu)建

許和陽

摘 要：配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，其和用戶直接相連，負(fù)責(zé)調(diào)配電能。中心城區(qū)主要屬于負(fù)荷密度最強(qiáng)的區(qū)域，用戶最為密集，對服務(wù)質(zhì)量也有很高要求。很多以往的配電網(wǎng)已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展趨勢，需要建立起智能配電網(wǎng)，使存在的問題得到解決。

關(guān)鍵詞：中心城區(qū)；配電網(wǎng)；規(guī)劃

中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）06-0089-02

智能配電網(wǎng)代表著配電網(wǎng)的發(fā)展趨勢，可以在最大程度上滿足用戶需求，和客戶進(jìn)行信息和業(yè)務(wù)方面的互相溝通。中心城區(qū)的配電負(fù)擔(dān)很重，利用智能化技術(shù)對配電網(wǎng)進(jìn)行改建意義重大。

1 中心城區(qū)智能配電網(wǎng)規(guī)劃

1.1 自動化系統(tǒng)的構(gòu)建和改造

現(xiàn)在該區(qū)部分地方以試驗性的方式創(chuàng)建配網(wǎng)調(diào)控一體化，同時編制出與之相匹配的制度。對配電主站開展分析，提供相應(yīng)的技術(shù)支持。

對于配電子站而言，根據(jù)規(guī)劃的內(nèi)容，建設(shè)起8座通信匯集型子站，分別安排在該區(qū)之內(nèi)的必要的位置，對所有采集終端的數(shù)據(jù)包進(jìn)行統(tǒng)計，集中在一起發(fā)送給主站，讓整個配電自動化系統(tǒng)的信息轉(zhuǎn)送能力得到凸顯。配電子站會將收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析，然后將其轉(zhuǎn)換集中在一體，進(jìn)而減少骨干網(wǎng)的通信節(jié)點，增強(qiáng)骨干網(wǎng)的通信速率。硬件平臺要使用嵌入式設(shè)計計算機(jī)，應(yīng)用固態(tài)硬盤，操作系統(tǒng)使用嵌入式linux。

對于配電終端而言，使用網(wǎng)絡(luò)型終端，對于有充足經(jīng)濟(jì)條件的環(huán)網(wǎng)單元和配電室，根據(jù)每座的需求另外安置一套站所終端，同時安置DTU465套。一套DUT遙控模件的遙控輸出不能少于4路，同時預(yù)留擴(kuò)展到8路的空間。遙測模件交流選用4路，預(yù)留升級到16路的空間。

對于遙控模件而言，選擇的信號輸入不能低于8路，保證日后可以升級到64路。配電室的DTU要使用落地式進(jìn)行安置，使用站內(nèi)照明電源。環(huán)網(wǎng)單元DTU電源的選擇必須根據(jù)具體情況，可以使用PT柜，也可以使用附近公變低壓線路外接電源。在桿上電源開關(guān)方面，每一臺上，都要另外添加1套饋線終端，安裝件數(shù)一共要有FTU15套，每套FTU要有1路、2路、4遙信。

對于箱式變電站而言，每臺要安置1套配變終端，一共安置TTU50套，每套都要具備相應(yīng)的2路測遙。全部的開關(guān)柜都要安置故障指示設(shè)備，安裝故障指示設(shè)備共200套，使用線路故障指示信號。改造完畢之后，安置DTU的有關(guān)環(huán)網(wǎng)單元等部位，可進(jìn)行“三搖”，箱式變電站等部分則能進(jìn)行“二搖”，沒有安置DTU的相應(yīng)開關(guān)則能實現(xiàn)“一搖”。

1.2 減輕停電影響方式

在非智能配網(wǎng)的情況下，為了減少停電時間，縮小停電范圍，首先要制定出可靠的管理辦法和考核方式，使有關(guān)的部門對本職工作有清晰的認(rèn)知，讓其能在工作票、驗收、送點等環(huán)節(jié)實現(xiàn)有效的連接，讓停電時間縮短在最小限度之內(nèi)，也讓停電的波及范圍達(dá)到最小。不斷彌補(bǔ)事故的應(yīng)急處理預(yù)案存在的缺陷，創(chuàng)建起涵蓋客戶服務(wù)中心、調(diào)度和搶修班組快速配合反應(yīng)機(jī)制，改進(jìn)故障報修流程，對備品、備件庫的管理力度要增強(qiáng)，對前往現(xiàn)場、故障定位、故障修復(fù)等各類的節(jié)點監(jiān)測，增加復(fù)電效率，縮短停電時間、減少停電范圍。這樣才能在非智能的環(huán)境之下將停電造成的影響控制在最低限度之內(nèi)，將產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失降低在最低限度之內(nèi)。

在智能配電網(wǎng)的情況下，能讓大量分布式電源實現(xiàn)靈活接入，是發(fā)展智能配電網(wǎng)的重要特點。分布式電源以及儲能系統(tǒng)的發(fā)展方向是微網(wǎng)技術(shù)。微網(wǎng)在智能電網(wǎng)中發(fā)揮重要作用，能讓內(nèi)部電源與負(fù)荷實現(xiàn)一體化運(yùn)行，在主電網(wǎng)的協(xié)調(diào)配合之下，能平滑介入主網(wǎng)絡(luò)，也能獨立運(yùn)行，讓用戶的供電穩(wěn)定、安全，停電情況得到控制。

為了達(dá)到智能控制停電時間和范圍的目的，可以在電力無線專網(wǎng)通信的基礎(chǔ)之上，開展自愈饋線自動化的安排，使用等式類型的通信網(wǎng)絡(luò)，線路之上的FTU終端之間實現(xiàn)彼此通信，搜集相鄰開關(guān)出現(xiàn)故障的信息和數(shù)據(jù)，自動化判斷是否采取措施，一般能應(yīng)對架空線路、輻射型線路和光纖網(wǎng)絡(luò)不能覆蓋的區(qū)域，實現(xiàn)故障的快速自愈，F(xiàn)TU之間會實現(xiàn)自身狀態(tài)信息的自動化交換，在一般的邏輯算法的輔助之下，就能對故障的類型進(jìn)行判定，能實現(xiàn)故障的自愈。這種方式能讓停電故障得到非常快速的解決，控制的邏輯算法簡單，而且具備可靠的特點，能進(jìn)行后備保護(hù)，能自動改善停電狀況，讓停電時間縮短，停電的波及范圍也被控制在最小限度之內(nèi)。也可安置通信匯集型子站，安置在城市中心，具體的子站數(shù)量要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況。配電子站要在通信設(shè)備的支持下和DTU、FTU、TTU等部分連接在一起，對各個終端的數(shù)據(jù)包進(jìn)行打包壓縮之后自動發(fā)送到自動化主站之中，實現(xiàn)對故障信息的判定。還可在出線開關(guān)上安裝故障指示儀，能對線路之中的出現(xiàn)的故障信號進(jìn)行自動收集。

2 構(gòu)建和改進(jìn)之后效益分析

2.1 經(jīng)濟(jì)效益

在當(dāng)前的運(yùn)行方式之下，10 kV線路上任何位置出現(xiàn)故障都會導(dǎo)致全線停電，根據(jù)故障定位和隔離等功能，可以將故障控制在最低的范圍之內(nèi)。

根據(jù)該區(qū)的網(wǎng)絡(luò)配置，電量的損耗降低會超過5/6，2014年該區(qū)由于故障和意外事故導(dǎo)致的停電在3.8萬kW·h，可以測算減少的電量損失就達(dá)到3.2萬kW·h。以往人工倒閘的方式耗費時間較長，每年由于停送操作造成的停電大約在19萬kW·h，使用遠(yuǎn)程遙控之后，平均倒閘時間從34 min降低到4 min，節(jié)能的電量為19×30/34=16.8萬kW·h。原本的網(wǎng)架供電受到比較明顯的限制，原本每天損失的電量在1.2萬kW·h。進(jìn)行網(wǎng)架改造之后，網(wǎng)架的能力得到提升，負(fù)荷預(yù)測與相應(yīng)的轉(zhuǎn)供能力得到明顯的提升，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，新增的供電量在11.4 kW·h。

對以上三種情況進(jìn)行分析之后，一年一共可以節(jié)省的電量達(dá)到31.4萬kW·h，根據(jù)當(dāng)?shù)仉娰M0.61元/kW·h計算，每年可以節(jié)省19.154萬元。對網(wǎng)架和設(shè)備改進(jìn)之后，結(jié)合國內(nèi)外這個方面的經(jīng)驗，一年節(jié)省資金在396萬元左右。改進(jìn)后線損降低，使用智能監(jiān)測設(shè)備，有效阻止竊電行為，預(yù)估該區(qū)線損會從原本的2.98%降低到2.41%，線損率降低0.57%，上一年銷售電量在12.8億kW·h左右，線損降低729.6萬kW·h，根據(jù)電費0.61元/kW·h計算，445.056萬元。

2.2 社會效益

以往的配電質(zhì)量不佳對銀行等類型的客戶造成的損失造成的損失程度有所不同，大致從千元到百萬元左右。對于生產(chǎn)設(shè)備而言，造成的損失更加大。比如，電壓忽然降低到一個限度就會造成工業(yè)生產(chǎn)廠家斷電幾分鐘，進(jìn)行改造之后，能提升供電的可靠性，防范商戶受到損失。停電次數(shù)少了之后，供電服務(wù)提升之后，用戶就會對供電部門的滿意度提升，讓電力單位的形象得到增強(qiáng)，也會吸引更多的客戶。輸電過程存在的損耗需要依靠更多的發(fā)電進(jìn)行彌補(bǔ)。供電質(zhì)量提升之后，二氧化碳等物的排放量得到控制，分布式電源的控制方式比較靈活。

3 結(jié) 語

電力資源依舊對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展很重要，配電服務(wù)的質(zhì)量也會對電力事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生影響。中心城區(qū)的人口密集，對電力資源的需求與別處不同，需要以新的理念和技術(shù)對配單網(wǎng)進(jìn)行改造，緩解日益增強(qiáng)的配電服務(wù)質(zhì)量需求和傳統(tǒng)配電網(wǎng)能力不足的矛盾。此類電網(wǎng)的創(chuàng)建之后能在經(jīng)濟(jì)效益與社會效益之間取得良好的平衡，時解決當(dāng)前配電網(wǎng)存在問題的有效方式。

參考文獻(xiàn)：

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