電力系統(tǒng)10kV配電網(wǎng)智能化探討

海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司樂東供電局 海南 樂東 572542

1 引言

現(xiàn)階段我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,使得人們對(duì)于電能的需求量以及對(duì)電能的依賴程度都在不斷增加,給電力企業(yè)帶來更大的電能生產(chǎn)和供應(yīng)壓力。10kV配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)中直接連接電力用戶的關(guān)鍵部分,其建設(shè)和運(yùn)營(yíng)情況也直接決定整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況。在目前電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí)也推動(dòng)了電力相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步,表現(xiàn)出先進(jìn)智能化技術(shù)應(yīng)用其中,提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和供電質(zhì)量,降低作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度和成本,提升電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益。

2 10kV配電系統(tǒng)的管控現(xiàn)狀

由于在傳統(tǒng)的管理模式下,10kV配電系統(tǒng)主要采取人工開展電力生產(chǎn)、使用和管理的方式,此種方式目前已經(jīng)被社會(huì)淘汰,不符合現(xiàn)代信息化社會(huì)的發(fā)展需求。雖然目前SCADA功能已經(jīng)在10kV配電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用,彌補(bǔ)了上述傳統(tǒng)人工作業(yè)模式中的缺陷,同時(shí)也提升了配電網(wǎng)的自動(dòng)化運(yùn)行水平。但是配電系統(tǒng)的智能化水平仍然不夠成熟,表現(xiàn)出此配電系統(tǒng)中應(yīng)用的智能化終端設(shè)備數(shù)量較少,阻礙了10kV配網(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展。在目前部分電力企業(yè)在嘗試對(duì)SCADA功能進(jìn)行升級(jí)改造并取得一定成效的形勢(shì)下,仍然表現(xiàn)出配電網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和功能無法充分體現(xiàn)的問題。

3 10kV配電網(wǎng)絡(luò)智能化應(yīng)用的意義

10kV配電網(wǎng)智能化應(yīng)用的意義主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是有利于配網(wǎng)供電可靠性的提升。這主要表現(xiàn)在應(yīng)用配電網(wǎng)智能化技術(shù)有利于配網(wǎng)線路檢修工作的開展,實(shí)現(xiàn)停電區(qū)域和停電時(shí)間的減少。而且還可以通過此技術(shù)來檢測(cè)和控制配網(wǎng)運(yùn)行情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的問題并進(jìn)行處理,提升其運(yùn)行可靠性。二是有利于供電質(zhì)量的提升?；诟鞣N終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)智能化,可以監(jiān)控供電電壓變化情況并結(jié)合此情況對(duì)其運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整,同時(shí)采取投切電容器組的方式來保證供電網(wǎng)絡(luò)功率的穩(wěn)定性,還有利于降低電能傳輸過程中的損耗,保證供電電壓的穩(wěn)定性,滿足用戶需求。三是有利于供電企業(yè)服務(wù)水平的提升。通過智能化配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)配網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)的電力故障的位置、原因、范圍和停電時(shí)間等。在此基礎(chǔ)上不僅可以及時(shí)排除故障,而且可以為電力用戶提供及時(shí)的通知和明確的回復(fù),提升電力用戶對(duì)電力企業(yè)的滿意度。四是有利于管理效率的提升。配電網(wǎng)絡(luò)智能化可以實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備和線路,便于在系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)可以及時(shí)排查故障原因和位置,減少故障排查所消耗的時(shí)間和人力。此外,通過配電網(wǎng)智能化可以實(shí)時(shí)獲取系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)并利用現(xiàn)代化技術(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,為管理者作出決策時(shí)提供依據(jù),實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)管理效率和質(zhì)量的提升。

4 10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化的應(yīng)用

4.1 建立智能化配電網(wǎng)絡(luò) 在目前的10kV配電網(wǎng)絡(luò)智能化系統(tǒng)中主要應(yīng)用分層處理方式進(jìn)行信息處理,避免其在廣泛應(yīng)用和采集較多設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)信息擁擠問題,或者在設(shè)備故障時(shí)難以及時(shí)處理的問題。因此,采取此種分層處理方式,可以同時(shí)由10kV配網(wǎng)主站和其他層次的系統(tǒng)和設(shè)備來接收和處理信息。通常按照此種方式將此配電網(wǎng)智能化系統(tǒng)分為主站層A、分站層B、子站層C和終端層D。其中的主站層就是電力公司和局機(jī)關(guān),分站層則是主站層和分局機(jī)關(guān),子站層是住宅區(qū)、變電站以及開閉所等,終端層則是變壓器和供電站等。

在主站層和分站層中,其智能化系統(tǒng)中主要包括前置服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備微機(jī)以及其他服務(wù)設(shè)備等,此系統(tǒng)中的不同工作站所執(zhí)行的任務(wù)不同,但是最終實(shí)現(xiàn)的功能是一致的。通過此系統(tǒng)可以對(duì)各種配電變壓器監(jiān)測(cè)終端、饋線自動(dòng)化測(cè)控終端等不同終端的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行接收,而且通過其中其中的采集調(diào)度SCADA系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),并獲取配電網(wǎng)中的實(shí)時(shí)信息,起到對(duì)10kV配電網(wǎng)的監(jiān)控作用?；谏鲜鲞^程,可以分析配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)并協(xié)調(diào)配網(wǎng)運(yùn)行方式,保證整個(gè)偏低網(wǎng)絡(luò)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。

在子站層中,其智能化系統(tǒng)主要有PC數(shù)據(jù)采集服務(wù)器組成,主要作用就是監(jiān)測(cè)配電網(wǎng)并起到數(shù)據(jù)采集交換中心點(diǎn)作用,使用光纖將終端層獲得的數(shù)據(jù)向主站層和分站層轉(zhuǎn)發(fā),由此來形成局域網(wǎng),同時(shí)還可以形成連接其他配電終端的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。

在終端層中,其智能化系統(tǒng)主要包括終端設(shè)備和通信設(shè)備,在終端設(shè)備中的TTU終端單元主要采取GPRS/CDMA的方式與主站層和分站層系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信,而其他的DTU和FTU則是通過光纖環(huán)網(wǎng)通信的方式與主站層和分站層連接。

4.2 智能化系統(tǒng)的具體功能 此種智能化系統(tǒng)在應(yīng)用中主要體現(xiàn)在智能化運(yùn)行和管理兩個(gè)方面,在智能化運(yùn)行中的FA功能就是自動(dòng)隔離故障區(qū)域和非故障區(qū)域的功能,而SCADA功能就是實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能。而智能化管理則主要包括用電管理、通電管理以及離線設(shè)備管理等。對(duì)于前者,也就是FA功能來說,如果在配電線路運(yùn)行中出現(xiàn)了永久故障,通過此功能的發(fā)揮可以定位故障地點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)跳合分段開關(guān)的遙控,起到隔離故障區(qū)域同時(shí)恢復(fù)非故障區(qū)域供電的作用。而在環(huán)網(wǎng)供電的10kV配網(wǎng)線路中,主要采取分段開關(guān)對(duì)線路分段的方式,而且在每段線路中安裝FTU終端來實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)饋線自動(dòng)化功能。對(duì)于后者也就是SCADA功能來說,其作為10kV配網(wǎng)智能化系統(tǒng)的最基礎(chǔ)功能,通過此功能的發(fā)揮可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并向其他系統(tǒng)和高級(jí)應(yīng)用提供數(shù)據(jù),滿足配電網(wǎng)運(yùn)行和供電需求,實(shí)現(xiàn)主站層的負(fù)載率和不平衡率統(tǒng)計(jì)以及電量統(tǒng)計(jì)等功能。

5 結(jié)語

鑒于整個(gè)電力系統(tǒng)中10kV配網(wǎng)的重要地位,目前基于此配網(wǎng)的特點(diǎn)所開展的智能化研究也更加深入,通過應(yīng)用分層處理方式所建立的配電網(wǎng)智能化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)FA功能以及基本的SCADA功能等,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行中故障檢修效率和質(zhì)量的提高,從而節(jié)省人工勞動(dòng)強(qiáng)度和成本,提升供電質(zhì)量和可靠性。