研究10kV配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化建設(shè)

徐啟航 王演堂

摘要：配網(wǎng)自動(dòng)化是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)等有關(guān)技術(shù)為支撐的配網(wǎng)系統(tǒng)。10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)用戶用電情況等方面的監(jiān)控，同時(shí)也能夠?qū)ζ溥M(jìn)行管理。但是由于我國(guó)10kV配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)尚處于初期階段，在供用電體系不成熟、設(shè)備質(zhì)量參差不齊等因素的影響下，在由配電網(wǎng)自動(dòng)化向智能化過(guò)渡的過(guò)程中還存在諸多困難，因此，有必要重視研究10kV配電網(wǎng)智能化建設(shè)的技術(shù)路線，以確保電能供電的可靠性。

關(guān)鍵詞：10kV配電網(wǎng);自動(dòng)化系統(tǒng);智能化;建設(shè)

一、10kV配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成分析

1.1主站系統(tǒng)

配電網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)主要包括配電SCADA主站系統(tǒng)以及配電管理系統(tǒng)DMS等系統(tǒng)部分，其中，SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集與控制，DMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的全面而綜合的管理。

1.2子站系統(tǒng)

在配電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程中，子站系統(tǒng)也具有十分重要的作用。在SCADA系統(tǒng)中具有大量的監(jiān)控對(duì)象，且監(jiān)控對(duì)象具有廣泛性。每一系統(tǒng)中配備相應(yīng)的子系統(tǒng)，在其相互結(jié)合的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的合理調(diào)配。在子站系統(tǒng)逐漸發(fā)展的過(guò)程中，能與主站系統(tǒng)及終端系統(tǒng)連接，使電力系統(tǒng)獲得較大程度的發(fā)展。在此過(guò)程中，能對(duì)一定區(qū)域內(nèi)的電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，從而使電網(wǎng)處于一種不斷優(yōu)化整合的狀態(tài)中。

1.3自動(dòng)化終端

配電網(wǎng)自動(dòng)化終端主要實(shí)現(xiàn)對(duì)轄區(qū)內(nèi)的環(huán)網(wǎng)柜、柱上開(kāi)關(guān)、開(kāi)閉所以及配電變壓器的監(jiān)控，要實(shí)現(xiàn)FTU、TTU等的三遙功能，同時(shí)可以識(shí)別故障并隔離。

二、10kV配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化建設(shè)策略

2.1科學(xué)規(guī)劃配電網(wǎng)架

在10kV配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)逐漸發(fā)展的過(guò)程中，為使其取得較大程度的發(fā)展，國(guó)家制定了相應(yīng)的治理措施，如科學(xué)規(guī)劃配電網(wǎng)架。在經(jīng)濟(jì)逐漸發(fā)展的過(guò)程中，合理化的設(shè)計(jì)，能使其供電范圍處于合理的運(yùn)行狀態(tài)中。當(dāng)電力系統(tǒng)處于一種高負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)中，良好的供電質(zhì)量才能保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。不同的電力系統(tǒng)，需要進(jìn)行連接，對(duì)于一些分段點(diǎn)要嚴(yán)格掌控，其數(shù)量也需合理地把握，才能使電力系統(tǒng)處于一種安全的狀態(tài)中。10kV配電網(wǎng)規(guī)劃的過(guò)程中需對(duì)其具體特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)分析，并與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行特點(diǎn)相結(jié)合，運(yùn)用科學(xué)的配電網(wǎng)架，使其處于一種穩(wěn)定可靠的運(yùn)行狀態(tài)中。此外，在建設(shè)過(guò)程中，配電網(wǎng)架需能靈活地調(diào)節(jié)，具有一定程度的彈性。

2.2信息交互規(guī)劃

10kV配電網(wǎng)智能化系統(tǒng)的信息源于電網(wǎng)各信息系統(tǒng)，其獲取對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)信息，可以通過(guò)輸送電網(wǎng)配電通訊線路的信號(hào)接收。信息交互數(shù)據(jù)要求和獲取方式情況如表1所示。

2.3運(yùn)用智能化設(shè)備

智能開(kāi)關(guān)在10kV配電網(wǎng)中的應(yīng)用有巨大意義，智能開(kāi)關(guān)可以與通訊系統(tǒng)互連并通過(guò)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)主站與子站的控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)遙控，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)故障時(shí)的自診斷、自動(dòng)隔離、自動(dòng)恢復(fù)，而不需要經(jīng)過(guò)通訊線路。同樣的，智能開(kāi)閉站也是配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展方向。作為10kV配電網(wǎng)的核心節(jié)點(diǎn)，現(xiàn)有開(kāi)閉站僅實(shí)現(xiàn)了“三遙一視”功能，離智能化還有一定差距。而智能開(kāi)閉站的建設(shè)，將以站室數(shù)據(jù)集成總線DIB為核心，智能配電終端和站室信息管理終端為主體，實(shí)現(xiàn)開(kāi)閉站的實(shí)時(shí)信息監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)遙控、遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙感的智能一體化。

2.4接入分布式能源

與傳統(tǒng)電能相比，分布式電源可以將廣大各地區(qū)電源分別外接用電客戶，提高了客戶用電滿意度，符合我國(guó)未來(lái)發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的需求。分布式電源接入10kV配電網(wǎng)中時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：第一，電壓降落。目前，變壓器是用于電壓調(diào)節(jié)的主要設(shè)備，通過(guò)其對(duì)異常的電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)，可將電壓恢復(fù)至正常范圍，但應(yīng)注意的是要確保分布式電源與其他無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備共同工作;第二，電網(wǎng)。盡可能將分布式電源裝配在接近負(fù)荷的輸電線路末端，可起到降低電網(wǎng)損耗、減少故障發(fā)生率、穩(wěn)定電網(wǎng)運(yùn)行等作用;第三，電能質(zhì)量。在同一個(gè)配電網(wǎng)線路中，并入電網(wǎng)的負(fù)載節(jié)點(diǎn)電壓超過(guò)國(guó)家電網(wǎng)規(guī)定的有效值越大，該節(jié)點(diǎn)的電壓畸變程度就越大，則表明相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)可能超過(guò)國(guó)家規(guī)定的電壓、電流畸變范圍值。

三、10kV配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用分析

3.1傳遞數(shù)據(jù)，實(shí)施監(jiān)測(cè)

配電網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，通過(guò)計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理并傳輸，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的整理傳輸，有利于對(duì)整個(gè)10kV配電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)，為配電網(wǎng)提供數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)而有利于促進(jìn)配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展，達(dá)到對(duì)配電網(wǎng)的監(jiān)控作用，為配電網(wǎng)自動(dòng)化的安全運(yùn)行提供保障。

3.2對(duì)配電網(wǎng)的故障進(jìn)行檢測(cè)

配電網(wǎng)的監(jiān)控有利于及時(shí)了解配電網(wǎng)的線路運(yùn)行情況，通過(guò)自動(dòng)化終端控制對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)用電傳輸線路的故障，并及時(shí)反饋到控制系統(tǒng)總部，進(jìn)而方便工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并及時(shí)解決。此外，配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)可以及時(shí)的整理客戶的投訴信息，并根據(jù)系統(tǒng)所提供的相關(guān)通訊裝備，進(jìn)行斷電自動(dòng)化管理系統(tǒng)診斷，這樣也有利于對(duì)配電網(wǎng)配電容器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)電容器進(jìn)行投切的控制，進(jìn)而將故障路段有效隔離，些有利于通知電網(wǎng)工作人員對(duì)故障點(diǎn)及時(shí)維修、恢復(fù)，維護(hù)整個(gè)配電網(wǎng)電路的安全、平穩(wěn)運(yùn)行。

3.3促進(jìn)配電網(wǎng)的高效運(yùn)行

在整個(gè)配電網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)中，地理信息技術(shù)業(yè)應(yīng)用于其中，在地理信息的收集整理和傳輸上發(fā)揮著重要作用。利用GIS技術(shù)對(duì)變電裝置、用戶的環(huán)境進(jìn)行定位和環(huán)境特點(diǎn)信息的收集，這有利于有效的配合配電的設(shè)備來(lái)優(yōu)化分析各種數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而促進(jìn)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的各類工作。此外，配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)要結(jié)合整個(gè)電網(wǎng)特點(diǎn)讓其實(shí)現(xiàn)對(duì)其它工作的自動(dòng)化管理。比如，可以根據(jù)GIS技術(shù)收集的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理后，形成一套科學(xué)、合理的配電網(wǎng)工作方案，在其指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的高效工作，提高服務(wù)水平。

四、結(jié)語(yǔ)

實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的智能化建設(shè)不僅是我國(guó)現(xiàn)代化電網(wǎng)建設(shè)的要求，也是供電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，總之，應(yīng)在滿足其技術(shù)需求的前提下，進(jìn)一步提高我國(guó)配電網(wǎng)自愈控制能力，使10kV配電網(wǎng)建設(shè)的方方面面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化發(fā)展，提高供電可靠性。

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