鄧衛(wèi)勇
摘 要: 本文從配網(wǎng)自動化結(jié)構(gòu)分層入手,并對配網(wǎng)自動化規(guī)劃及實施提出相應(yīng)的建議,旨在提高配網(wǎng)自動化建設(shè)水平。
關(guān)鍵詞: 配網(wǎng)自動化;規(guī)劃;實施
配網(wǎng)自動化(Distribution network automation)就是利用現(xiàn)代的電子、通信、計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),構(gòu)建完整的自動化管理系統(tǒng),使得配電網(wǎng)能夠在安全、可靠的保障之下運(yùn)行[1]。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對電力能源的依賴性逐漸提高,因此應(yīng)采用配網(wǎng)自動化系統(tǒng)來加強(qiáng)對配網(wǎng)的檢測和管理,當(dāng)前的配電網(wǎng)自動化管理主要是采用SCADA與GIS相結(jié)合的模式,從而提升對配電網(wǎng)的檢查、控制與管理水平。
一、配網(wǎng)自動化的結(jié)構(gòu)分層
(一)調(diào)配中心層
在整個配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中,調(diào)配中心是最高層級,也是自動化配網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分,當(dāng)前的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)調(diào)配中心區(qū)域網(wǎng)一般采用以太網(wǎng)雙機(jī)配置,之所以會采用此種配置,主要原因是在一臺主機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行問題之后,另一臺備用機(jī)作為替代主機(jī)繼續(xù)工作,從而保障配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。調(diào)配中心的雙機(jī)共用一個數(shù)據(jù)庫,除此之外,配網(wǎng)中心還有不同的工作站和服務(wù)器構(gòu)成,這些工作站與服務(wù)器主要是為了實現(xiàn)調(diào)配中心不同的功能。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)調(diào)配中心通常搭載Windows NT網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),該系統(tǒng)內(nèi)置中文菜單,因此在操作上較為方便,同時,在配網(wǎng)自動化軟件平臺中還可以下載和選擇各種常用的軟件,其中包括數(shù)據(jù)庫軟件、通信軟件、人機(jī)交互軟件、配電監(jiān)控與管理軟件等等[2],以滿足配網(wǎng)中心的各項需要。
(二)變電站層
變電站層一般是調(diào)配中心與變電子站之間的城域網(wǎng),通過光纖、電纜、載波和微波來實現(xiàn)SCADA功能的發(fā)揮,變電站層通過一整套現(xiàn)場運(yùn)動通信單元和裝置來完成通信和控制的功能。
(三)中壓網(wǎng)層
中壓網(wǎng)層通常是以10kV電力網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ),來實現(xiàn)對中壓的監(jiān)測和控制,目前中壓網(wǎng)層一般采用雙絞線、無線、載波、光纖等方式來進(jìn)行通信,國外在配網(wǎng)自動化建設(shè)中更為重視載波和光纖的結(jié)合使用,這種方式能夠使得中壓網(wǎng)層通信更加穩(wěn)定,這也是當(dāng)前較為有效的中壓網(wǎng)層通信載體。在建設(shè)中壓網(wǎng)層自動化系統(tǒng)時,可以對FTU進(jìn)行精細(xì)測量,利用對FTU進(jìn)行控制,以便于系統(tǒng)能夠進(jìn)行故障識別與隔離,使自動化系統(tǒng)的功能得以發(fā)揮。
(四)低壓網(wǎng)層
低壓網(wǎng)層主要對10kV/04kV配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和監(jiān)測,該網(wǎng)絡(luò)的通信量較小,其波特率僅有幾百比特,因此一般采用“營配合一”的方式來實現(xiàn)其功能,在低壓網(wǎng)層建設(shè)中,應(yīng)將抄表、負(fù)荷管理、需求側(cè)管理(DSM)及SCDADA進(jìn)行一體化建設(shè),從而使該網(wǎng)層能夠更好的對各個符合節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制與監(jiān)測。
二、配網(wǎng)自動化總體規(guī)劃
當(dāng)前我國的配網(wǎng)自動化建設(shè)正處于起步階段,在建設(shè)和運(yùn)行過程中還存在一定的問題,因此應(yīng)在建設(shè)前進(jìn)行整體規(guī)劃,在對區(qū)域內(nèi)進(jìn)行配網(wǎng)建設(shè)與改造時,可以將配網(wǎng)自動化系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計。由于各地的實際配網(wǎng)規(guī)模差異較大,因此在總體規(guī)劃時,應(yīng)根據(jù)區(qū)域內(nèi)不同情況來開展具體工作,從而保證建設(shè)和改造后配網(wǎng)自動化系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。另外,還應(yīng)考慮城市未來的發(fā)展情況,在設(shè)備選擇方面應(yīng)尊重城市發(fā)展的需要,避免出現(xiàn)由于城市和配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的進(jìn)步,而出現(xiàn)大規(guī)模更換設(shè)備的情況。在進(jìn)行配網(wǎng)自動化總體規(guī)劃時,還應(yīng)盡量簡化系統(tǒng)功能,以便于日后的維護(hù)與管理。
在進(jìn)行配網(wǎng)自動化規(guī)劃中,應(yīng)重視硬件設(shè)施的規(guī)劃,采用更為先進(jìn)和現(xiàn)代的硬件設(shè)施是配網(wǎng)自動化建設(shè)重要保障,將架空電線轉(zhuǎn)變成為地下電纜、柱上開關(guān)更換成開關(guān)站、桿上變壓器逐漸被箱式變壓器所取代等等,在進(jìn)行設(shè)備更新?lián)Q代前應(yīng)與政府相關(guān)部門進(jìn)行溝通與合作,確定地下電纜溝槽、箱式變電器、電纜分接箱以及開關(guān)站的位置,從而促進(jìn)改造工程的順利實施。
三、配網(wǎng)自動化的實施策略
在配網(wǎng)自動化具體實施過程中,首先應(yīng)優(yōu)化環(huán)網(wǎng)線路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),利用配網(wǎng)點(diǎn)電站分布范圍廣、數(shù)量多的優(yōu)勢,同時應(yīng)提升配網(wǎng)“2-1”、“3-1”、“兩供一備”以及“三供一備”等項目的接線水平[3]。尤其是在負(fù)荷較大的供電區(qū)域,最好能夠采用雙環(huán)網(wǎng)來保障區(qū)域內(nèi)供電,采用設(shè)置負(fù)荷開關(guān)和開關(guān)站的方式,來將環(huán)網(wǎng)線路進(jìn)行科學(xué)、合理的分段,即使在出現(xiàn)事故時,110kV變電容量、10kV主干線和1kV饋線能夠轉(zhuǎn)移負(fù)荷,進(jìn)而避免大面積供電事故的發(fā)生。
在配網(wǎng)自動化建設(shè)中,通信系統(tǒng)建設(shè)是最為重要的部分,也是整個通建設(shè)工作中的難點(diǎn),由于當(dāng)前終端通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大,因此應(yīng)對通信系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確定位,使其能發(fā)揮對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的監(jiān)控功能,在事故發(fā)生時能夠主動采取切當(dāng)?shù)拈_關(guān)行為,從而隔離事故線路,保護(hù)其他供電線路和設(shè)備,進(jìn)而避免供電事故范圍擴(kuò)大,提高供電網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
配網(wǎng)自動化的地理信息系統(tǒng)(AM/FM/GIS)準(zhǔn)備工作應(yīng)予以重視,對區(qū)域內(nèi)10kV配電網(wǎng)絡(luò)位置信息進(jìn)行收集,其中主要包括線路長度、線路負(fù)荷、地理走向、線徑以及桿塔等信息,在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行地理信息系統(tǒng)的建設(shè),并結(jié)合地理信息系統(tǒng)的功能進(jìn)行軟件開發(fā),使得地理信息系統(tǒng)的作用在配網(wǎng)自動化中得以充分發(fā)揮。
結(jié)束語:
綜上所述,我國的配網(wǎng)自動化仍處于建設(shè)之中,由于整個系統(tǒng)工程的投資較大、范圍較廣,因此在建設(shè)中還存在諸多問題。在具體建設(shè)過程中,應(yīng)重視配網(wǎng)自動化系統(tǒng)規(guī)劃,以保障后續(xù)建設(shè)的順利實施。隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展,更多新型技術(shù)應(yīng)用在配電網(wǎng)之中,促進(jìn)配電網(wǎng)更加高效的運(yùn)行和管理。
參考文獻(xiàn)
[1]邵明洲.淺談配網(wǎng)自動化系統(tǒng)規(guī)劃及實施中應(yīng)注意的問題[J].機(jī)電信息,2015(33):14-15.
[2]朱金峰.城市配網(wǎng)自動化及其配網(wǎng)規(guī)劃的應(yīng)用[J].中國科技投資,2017(8):122.
[3]鄭治.淺談配網(wǎng)自動化規(guī)劃及實施[J].技術(shù)與市場,2015,22(12):285,287.endprint