王磊
摘要:電力供應是整個社會生產、人民生活的基本保證之一,電力系統(tǒng)分為發(fā)電、輸電、和配網系統(tǒng),其中配網系統(tǒng)主要涵蓋:35kV降壓變壓器、10kV配網電源分配和220V生活用電系統(tǒng)等。隨著我國自動化水平的提升,配網系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)中最龐大的一個環(huán)節(jié),其綜合自動化程度關系到用電安全,用電質量,節(jié)能用電,分布式能源等多個方面。
關鍵詞:10kV配網 設計 管理
本文針對當前城市配電網自動化程度較低,不能適應經濟快速發(fā)展對用電需求的現狀,設計了城市配電系統(tǒng)智能化智能化改造的方案,根據城市電網的概況規(guī)劃了配電自動化系統(tǒng)的整體方案,包括主站子系統(tǒng)、饋線自動化系統(tǒng)、通信網絡等。應遵守經濟實用、標準設計、差異區(qū)分、資源共享、同步建設的原則,并滿足安全防護要求的總體原則進行規(guī)劃建設,實現不停電、少停電、快送電,實現企業(yè)精細化智能化運營管理,實現節(jié)能減排,提高電網資產使用效率和能源綜合利用效率。通過設計來分析整個配電網自動化系統(tǒng)的優(yōu)缺點。本文給出的配電網自動化系統(tǒng)設計方案,符合配電網的實際情況,實現了設計目標。實踐將會證明該系統(tǒng)功能完善,使用方便,完全滿足實際需求,可進一步提高供電企業(yè)的管理水平
1配網設計常見問題及對策分析
傳統(tǒng)的配電網運行管理依靠大量的人力,費時費力、工作效率低、缺乏實時性。為了解決這一問題,采用現代化的傳感測量技術、通訊技術、計算機信息技術和自動控制技術是必要的,通過采用先進的傳感器、計量表、數字控件和綜合分析軟件來實現自動監(jiān)控電網、優(yōu)化電網性能、防止斷電、快速恢復送電等功能。配電系統(tǒng)自動化是利用現代電子、計算機、通信及網絡技術,將配電網在線數據和離線數據、配電網和用戶數據、電網結構和地理圖形進行信息集成,構成完整的自動化系統(tǒng),DTU由于使用經濟而高效的結構,從而成為連接城市配電網環(huán)網柜內監(jiān)測單元的最有效的通信方式,使得配電自動化系統(tǒng)更為先進更為高效。
目前電力規(guī)劃存在最大的問題就是計劃跟不上變化快,無法跟上經濟發(fā)展城市化建設的步伐,滯后于市政建設活動的項目計劃,往往在實施的時候,就存在路徑不通或者與市政建設沖突的現象,導致最終項目失敗。在10kV配網項目前期準備階段風險管理中,較為常見的風險因素有:政策變化、現場地貌變化、其它基建影響、保護區(qū)限制、征地賠償、用地糾紛影響等。
2配網工程設計實施管理概述
根據《配網自動化建設與改造標準化設計技術規(guī)定》的要求和配電網的實際情況,配網自動化系統(tǒng)采用“主站+配電終端”的兩層結構,系統(tǒng)軟件采用分層、分布式架構模式。在進行軟件層面的建設時要始終保持面向配電網用戶的需求,實現配電網數據流、信息流、業(yè)務流的雙向、高效、及時運作與高度整合為目標,充分考慮系統(tǒng)的功能和接入容量的擴展要求。系統(tǒng)按操作系統(tǒng)層、平臺層、應用層等分層設計隨著用電量的增加,供電質量成為人們日益關注的目標。針對10 kV配電線路網架復雜,容易受頻率特性、阻抗特性、噪聲特性等的影響,且電力線載波通信(power-line carrier communication,PLC)技術在10 kV電力線上的應用較少的問題,10kV配網工程實施階段開始于設計工作,大致分為初步設計、施工圖設計以及竣工圖設計三個階段。其具體內容由業(yè)主方提出,由設計人員提供設計方案;在10kV配網工程的施工工程中由于其與普通電力工程施工具有一定的差異性,10kV配網工程的施工地點是固定不變的,并且呈條狀覆蓋在施工地區(qū),因此具有覆蓋范圍廣闊,且施工條件復雜多變的特點。在10Vk配網工程進行實施管理的過程中,要充分了解施工地的降水情況、氣候特征、地質水文條件,做好工程的前期調查工作,制定科學的施工組織計劃。此外,要重點關注工程中易出現的問題,制定好應對方案,確保工程的正常實施。
3配網自動化系統(tǒng)整體結構
系統(tǒng)結構設計遵循統(tǒng)一規(guī)劃分步實施的建設原則,并考慮到城區(qū)配電網持續(xù)發(fā)展的要求,它需要分期分批完善,因此要求配網自動化系統(tǒng)結構具有良好的可擴充性,把每期的配電子系統(tǒng)以“積木”的方式“填加”到整個配網自動化系統(tǒng)中。配網自動化充分利用了現代電子技術、通信技術、數字信號處理(DSP)技術、計算機及網絡技術,將變配電監(jiān)控系統(tǒng)在正常及事故情況下的監(jiān)測、控制、計量和供電部門的管理工作有機地融合在一起,提高供電系統(tǒng)運行水平,力求供電最為安全、可靠、方便、靈活,經濟性最好,管理更為有效,從而改善供電水平,提高服務質量,減少運行費用。
4配網自動化系統(tǒng)方案
配網自動化系統(tǒng)采用分布式網絡體系結構,數據服務器、應用服務器及各類工作站等分布于網絡中,支持和管理網絡中各自獨立的處理節(jié)點,使數據共享。自動化系統(tǒng)的結構采用三層體系結構,分別為數據庫和分布式應用的支撐平臺層、操作系統(tǒng)層和應用系統(tǒng)三層,各層還可根據具體功能再細分。其中支撐平臺采用分布式結構并符合相關標準的開放式體系,以便廣泛融合未來需求??v向通過光纖、公網、載波等多種通信方式連接主站、子站、終端和故障指示器。該系統(tǒng)可實現配電網集調度、測量、控制和保護一體化及相應的高級應用功能。
總而言之,我國電力體制改革也突顯出10kV配電網在整個供電企業(yè)中的重要地位,實現大面積配網自動化可以強化電網結構、優(yōu)化電能質量、大幅提高供電可靠性、減少電網人員投入等諸多好處。雖然配網自動化在我國剛剛起步,但它是電力系統(tǒng)自動化的必然趨勢。筆者在本文中通過分析10kV配網及其自動化的方案設計及管理的方法,為同行朋友提供一個可以相互交流、相互學習的機會,旨在進步。優(yōu)化10kV配網工程,提高工程質量,盡可能的為國家與人民提供更可靠電能服務。
參考文獻:
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