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        配電自動化技術的內(nèi)涵與應用

        2014-04-29 07:10:44孫琦
        山東工業(yè)技術 2014年1期
        關鍵詞:配電自動化內(nèi)涵應用

        孫琦

        【摘 要】本文介紹了配電自動化的意義與特征,配電自動化技術的現(xiàn)狀,五種實現(xiàn)模式及配電網(wǎng)實現(xiàn)自動化的意義。

        【關鍵詞】配電自動化;內(nèi)涵;應用

        配電自動化是一個集成系統(tǒng),它主要用于對配電網(wǎng)上的各種設備在遠方進行實時監(jiān)控,協(xié)調(diào)和控制,這是近年來發(fā)展的新技術和新領域。是計算機技術與通信技術在配電網(wǎng)監(jiān)視和控制方面的結合,也是電氣自動化的典型應用,本文將對配電自動化在油田化工中的應用進行探討和研究。

        1 配電自動化的意義與特征

        1.1 配電自動化的意義

        監(jiān)測配網(wǎng)故障或異常運行情況,迅速查出故障區(qū)段及異常情況,快速隔離故障區(qū)段,及時恢復非故障區(qū)域的用戶供電,縮短對用戶的停電時間,減少停電面積,當配網(wǎng)正常運行時,通過監(jiān)視配網(wǎng)的運行工況,優(yōu)化配網(wǎng)運行方式,根據(jù)配網(wǎng)電壓合理控制無功負荷和電壓水平,改善供電質(zhì)量,達到經(jīng)濟運行的目的,合理控制用電負荷,從而提高設備利用率。

        1.2 自動化系統(tǒng)的特征

        完全符合國際標準的系統(tǒng)構架和數(shù)據(jù)模型,可以對超量實時數(shù)據(jù)進行準確可靠的處理,具備基于配電的分析應用和實用功能,針對配網(wǎng)調(diào)度和故障搶修的“停電管理系統(tǒng)”,采用信息交換總線實相關系統(tǒng)的互聯(lián),各種通信方式綜合應用支持配電信息傳輸。

        2 配電自動化技術的現(xiàn)狀

        我國的配電自動化技術主要經(jīng)歷了三個發(fā)展階段,即自動化階段,遙控遙測自動化階段和計算機輔助自動化階段,當前國內(nèi)外的配電網(wǎng)自動化技術均使用這三種方式來實現(xiàn)。

        2.1 柱上設備自動化

        這種技術的應用,主要是考慮配電自動化的開關設備之間相互配合,其中主要的設備就是重合器,分段器和故障檢測器,以此來隔離故障以及區(qū)域供電的恢復。柱上設備自動化技術的優(yōu)點就是工程量和投資量小,無需配備相應的通信網(wǎng)絡,方便在現(xiàn)有的配電網(wǎng)中繼續(xù)改造。而這種技術的缺點則在于重合器必須多次進行重合操作,經(jīng)過準確判斷后才能掃除發(fā)生的送電或者停電用電設備很容易發(fā)生損壞。

        2.2 遙控遙測自動化

        遙控遙測自動化技術的應用主要是取決于FTU與通信網(wǎng)絡,其設備是FTU,通信網(wǎng)絡和計算機系統(tǒng),以此實現(xiàn)遠方實時監(jiān)控。這種技術是柱上設備自動化的升級應用。可以通過人工進行遙控,遙調(diào)和遙信以便及時切換電網(wǎng)的負荷。但是這種技術的工程量和投資金額相對較大,需要改造現(xiàn)有的配電網(wǎng)和變電所存在一定的難度。

        2.3 計算機輔助自動化

        這是一種高級的應用,它主要的設備是FTU計算機系統(tǒng),通信網(wǎng)絡和高級應用軟件等通過這項技術,能夠?qū)嵭信潆姽芾硐到y(tǒng)及人工智能的應用。

        3 配電自動化系統(tǒng)的五種實現(xiàn)模式。

        3.1 簡易型

        簡易型配電自動化系統(tǒng)是基于就地檢測和控制技術的一種系統(tǒng),它采用故障指示器獲取配電線路上的故障信息,一般是無線公網(wǎng)通信方式將故障指示信號上傳到相關的主站,由主站判斷故障區(qū)段,再由人工處理停電故障。

        3.2 實用型

        (1)系統(tǒng)簡介。實用型模式是利用多種通信手段,以實現(xiàn)遙信和遙測功能為主,并可對具備條件的配電一次設備進行單點遙控的實時監(jiān)控系統(tǒng)。配電自動化系統(tǒng)具備基本的配電SCADA功能,實現(xiàn)配電線路,設備數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)測。(2)適用范圍。適用于通信通道具備基本條件,配電一次設備具備遙信和遙測條件,但不具備實現(xiàn)集中型饋線自動化功能條件的地區(qū),以配電SCADA監(jiān)控為主要實現(xiàn)功能。

        3.3 標準型

        (1)系統(tǒng)簡介。標準型模式是在實用型的基礎上實現(xiàn)完整的配電SCADA功能和集中型饋線自動化功能,能夠通過配電主站和配電終端的配合,實現(xiàn)配電網(wǎng)故障區(qū)段的快速切除與自動恢復供電,并可通過與上級調(diào)度自動化系統(tǒng),生產(chǎn)管理系統(tǒng),電網(wǎng)GIS平臺等其它應用系統(tǒng)的互連,建立完整的配網(wǎng)模型,實現(xiàn)基于配電網(wǎng)拓撲的各類應用功能,為配電網(wǎng)生產(chǎn)和調(diào)度提供較全面的服務。(2)適用范圍。適用于配電一次網(wǎng)架和設備比較完善,配電網(wǎng)自動化和信息化基礎較好且具備實施集中型饋線自動化區(qū)域條件的供電企業(yè)。

        3.4 集成型

        (1)系統(tǒng)簡介。集成型模式是在標準型的基礎上,通過信息交互總線實現(xiàn)配電自動化系統(tǒng)與相關應用系統(tǒng)的互連,整合配電信息,外延業(yè)務流程,擴展和豐富配電自動化系統(tǒng)的應用功能。支持配電生產(chǎn),調(diào)度,運行及用電等業(yè)務的閉環(huán)管理,為配電網(wǎng)安全和和經(jīng)濟指標的綜合分析以及輔助決策提供服務。(2)適用范圍。適用于配電一次網(wǎng)架和設備條件比較成熟,配電自動化系統(tǒng)初具規(guī)模,各種相關應用系統(tǒng)運行經(jīng)驗較為豐富的供電企業(yè)。

        4 配電網(wǎng)實現(xiàn)自動化

        4.1 實現(xiàn)目標

        配電自動化實現(xiàn)的目標總得來說可以歸結為以下幾點:(1)提高電網(wǎng)供電的可靠性,切實地提高電能的質(zhì)量確實保護向用戶提供不間斷地優(yōu)質(zhì)電能;(2)切實提高城鄉(xiāng)電力網(wǎng)整體的供電能力;(3)實現(xiàn)配電管理的自動化,為多項管理過程提供遠程信息支持,從而改善服務;(4)減少運行維護費用和各種損耗費用,從而實現(xiàn)配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行;(5)提高勞動生產(chǎn)率和管理水平;(6)提高勞動生產(chǎn)效率及服務質(zhì)量,為電力市場改革打下良好的技術基礎。

        4.2 模式設計方案

        (1)兩個電源形成供電換一個角度也就是說優(yōu)化配網(wǎng)結構,推行配電網(wǎng)的相互銜接。變電站出線保護開關具有多次重合的功能,重合命令功能由微機來控制,線路開關具有自動操作和遙控操作兩種功能,信開關具有自動操作和遙控操作功能。

        4.3 自動重合器方案

        該方案是將兩電源相連接的環(huán)網(wǎng)分成數(shù)段,每段線路,由相鄰兩側的重合器進行保護,當發(fā)生故障時,由上級重合器斷開故障開關。當任何一段發(fā)生故障時應使故障段兩端重合器斷開對故障進行隔離處理,線路分支線故障由重合器與分段器動作次數(shù)相配合來切除。

        4.4 饋線自動化模式

        (1)近距離也稱就地控制模式,即利用重合器加分斷器的方式來實現(xiàn)。(2)計算機集中監(jiān)控模式。即設立控制中心,饋線上各個自動終端采集的信息通過一定的通信遠傳回主站,在有故障發(fā)生的情況下,由主站根據(jù)采集的故障信息進行分析判斷切除故障段并恢復供電的方案。(3)就地與遠方監(jiān)控的混合模式,采用斷路器,智能型負荷開關,并且各個自動化開關都具有遠方通信的能力。

        4.5 自動化設備分兩種方式探討

        (1)就地控制。這是一種不需要通信的方式來隔離故障,只要檢測電壓的加時限,多次重合后就能夠隔離故障。這種方式的工作原理就是在饋線發(fā)生不可挽回的故障時,重合器的合閘不成功之后會發(fā)生跳閘,這樣發(fā)生故障的兩端負荷開關就會因為沒有電壓的支持而分開,重合器再次合閘,此時負荷開關的延時一設定了時間后開關就會閉鎖,這樣故障段就被隔離了,再將重合器合上重新連接開關就可恢復送電。(2)遠程遙控。遠程遙控方式是通過通信手段的運用而完成的。它是由可以電動操作的負荷開關,能夠遠程通信的饋線遠程終端FTU和饋線的自動化控制中心三大部分組成。這種遠程遙控方式的核心設備就是FTU,它可以采集相對應的開關運行情況作為(下轉(zhuǎn)第110頁)(上接第78頁)判斷故障區(qū)間和非故障區(qū)間的重要依據(jù)。

        5 結束語

        各供電企業(yè)可根據(jù)自身配電網(wǎng)的基本條件及特點,依照相應的實現(xiàn)模式構建合理的配電自動化系統(tǒng),在確保配電網(wǎng)安全運行的前提下,以配電自動化為基礎,以配電調(diào)控一體化智能技術支持系統(tǒng)為手段,優(yōu)化配網(wǎng)運行,檢修,搶修等配套機制,可實現(xiàn)跨區(qū)域調(diào)配搶修資源,實現(xiàn)配網(wǎng)高度,監(jiān)視和控制的統(tǒng)一集中管理,提升配網(wǎng)異常和故障的應急響應速度,提高工作效率并符合大運行管理。

        【參考文獻】

        [1]徐臘元.國內(nèi)配電自動化綜述[J].農(nóng)村電氣化,2004(8).

        [2]董旭柱.智能配電網(wǎng)自愈控制主內(nèi)涵及其應用[J].南方電網(wǎng)技術,2013(3).

        [3]梁宇.自動化技術在配電網(wǎng)中的應用[J].城市建設理論研究,2013(23).

        [責任編輯:劉帥]

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