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        城市配電網(wǎng)自動(dòng)化在配電網(wǎng)規(guī)劃中的運(yùn)用

        2021-12-02 16:53:12鄒璐
        科學(xué)與生活 2021年25期
        關(guān)鍵詞:配電網(wǎng)規(guī)劃自動(dòng)化配電網(wǎng)

        摘要:城市配電網(wǎng)是現(xiàn)代城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。它的主要功能是分配電能。它被稱為分銷網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)電壓大小,可分為高壓、中壓和低壓。在中小城市,中低壓配電網(wǎng)的建設(shè)通常沒(méi)有按照專業(yè)計(jì)劃緊密部署,導(dǎo)致性能不足和線路老化等問(wèn)題的概率很高。縱觀近幾十年配電網(wǎng)的發(fā)展歷程,由于初期資金短缺,我們主要集中在電廠建設(shè)上,在一定程度上忽視了基礎(chǔ)配電網(wǎng)的建設(shè)。我國(guó)配電網(wǎng)一直處于投資不足的狀態(tài),與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比,發(fā)電和配電的比例仍有很大的進(jìn)步空間。目前,配電網(wǎng)存在的主要問(wèn)題大致可分為備用系統(tǒng)容量不足、電壓質(zhì)量低、新引進(jìn)設(shè)備太少、技術(shù)水平有待提高等。為了解決上述問(wèn)題,必須加強(qiáng)自動(dòng)化應(yīng)用,根據(jù)城市地形和線路可用空間狹窄的特點(diǎn),設(shè)計(jì)實(shí)用的城市配電框架,既能滿足現(xiàn)有配電的需要,但也承受著未來(lái)高負(fù)荷的分布強(qiáng)度。

        關(guān)鍵詞:配電網(wǎng);自動(dòng)化;配電網(wǎng)規(guī)劃;運(yùn)用

        1配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

        1.1提高配電網(wǎng)的供電質(zhì)量

        配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的合理應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行的有效監(jiān)督,實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行中頻率、電壓、負(fù)荷的全面掌握,并能及時(shí)收集和反饋掌握的信息和數(shù)據(jù),幫助技術(shù)人員根據(jù)配電網(wǎng)運(yùn)行需要靈活調(diào)整技術(shù)方案,使配電網(wǎng)始終保持良性運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)配電質(zhì)量的有效保障,充分滿足工業(yè)發(fā)展和社會(huì)生活過(guò)程中對(duì)電力資源的使用需求。

        1.2確保配電網(wǎng)的可靠性

        配電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中受多種因素影響,事故發(fā)生概率較高,導(dǎo)致配電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性差。同時(shí),停電的發(fā)生也影響了配電網(wǎng)的整體服務(wù)能力,對(duì)配電網(wǎng)的有效運(yùn)行產(chǎn)生了負(fù)面影響,并導(dǎo)致用戶體驗(yàn)的下降。自動(dòng)化技術(shù)與配電網(wǎng)的結(jié)合在很大程度上提高了配電網(wǎng)的可靠性,能夠快速確定故障位置,對(duì)故障原因和類型進(jìn)行科學(xué)評(píng)估,并在最短時(shí)間內(nèi)快速提供故障排除方案。

        例如,在現(xiàn)階段配電網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中,及時(shí)引入了地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)。通過(guò)GIS平臺(tái)和各種傳感器及通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障的快速定位,降低電力故障排查難度,縮短排查周期,保證電力資源的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)。同時(shí),配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)具有較強(qiáng)的自動(dòng)隔離饋線故障響應(yīng)能力,可在電力故障發(fā)生后幫助電力故障區(qū)域提供應(yīng)急電源,加快電力故障恢復(fù)速度,從而將電力資源損失率降至最低,以更好地滿足現(xiàn)階段電力資源的使用需求。

        2城市配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)用

        做好配電網(wǎng)架的規(guī)劃與建設(shè)是實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的關(guān)鍵。配電網(wǎng)架接線形可呈樹(shù)形狀、網(wǎng)形狀和環(huán)形網(wǎng)狀,其中使用次數(shù)最多的形狀為環(huán)形網(wǎng)狀接線。城市中通常將配電網(wǎng)環(huán)形網(wǎng)化,合理分控10kV饋線,以保證在非常規(guī)情況下,110kV變電容量、10kV主要干線與10kV饋線有足夠的轉(zhuǎn)移負(fù)荷能力。

        在特大城市的配電自動(dòng)化系統(tǒng)中設(shè)立中心站點(diǎn),主要負(fù)責(zé)核心數(shù)據(jù)信息的監(jiān)視與管控,特大城市的電力部門可根據(jù)自身實(shí)際情況,考量是否設(shè)置中心站點(diǎn)。自動(dòng)化配電系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能包括SCADA、負(fù)荷分配、故障管控、繪圖自動(dòng)及可視地形信息系統(tǒng)和高級(jí)別的應(yīng)用。SCADA作為城市配電自動(dòng)化的地基,主要為DA/DMS提供初始數(shù)據(jù),但不能認(rèn)為僅配備SCADA的三遙功能即為配電自動(dòng)化系統(tǒng),應(yīng)在此基礎(chǔ)上加入饋線自動(dòng)化功能,以精準(zhǔn)捕捉故障時(shí)的饋線狀態(tài),既滿足人工遠(yuǎn)程控制的需求,又可自動(dòng)化控制饋線設(shè)備,完全實(shí)現(xiàn)故障的自主隔離與恢復(fù)。

        3配電網(wǎng)自動(dòng)化在配電網(wǎng)規(guī)劃中的運(yùn)用策略

        3.1對(duì)員工進(jìn)行模擬培訓(xùn)

        配電網(wǎng)的規(guī)模較大,需具有較高專業(yè)技能的人員進(jìn)行操作。行業(yè)人員在正式步入工作崗位前,無(wú)法獲得實(shí)踐的機(jī)會(huì)。因?yàn)槿魏螌?shí)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的疏漏均會(huì)對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行構(gòu)成負(fù)面影響。而使用自動(dòng)化的系統(tǒng)便可解決上述問(wèn)題。自動(dòng)化系統(tǒng)具備仿真功能,員工可通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)的仿真模塊獲得培訓(xùn)的機(jī)會(huì),由專業(yè)人員在系統(tǒng)中形成模擬的網(wǎng)絡(luò)對(duì)新入職人員進(jìn)行技能培訓(xùn),這樣員工便可得到更為真實(shí)的訓(xùn)練環(huán)境,大幅提升崗位工作技能和素質(zhì)水平,并可在一定程度上保證人身安全不受損害。

        3.2電源技術(shù)在配電網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

        在配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié),技術(shù)人員需要根據(jù)實(shí)際需要做好電源的選型工作,通過(guò)電源技術(shù)的合理化應(yīng)用,從源頭上實(shí)現(xiàn)電力資源的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng),滿足區(qū)域發(fā)展過(guò)程中對(duì)電力資源的使用需求。目前越來(lái)越多的配電網(wǎng)絡(luò)將SCADA系統(tǒng)納入電源機(jī)制中,這種電源技術(shù)具有較強(qiáng)的自我修復(fù)能力,使配電網(wǎng)在斷電后的15h內(nèi),能借助UPS組件,使電源能夠有效運(yùn)轉(zhuǎn),減少電力故障所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)于小范圍內(nèi)的配電網(wǎng)絡(luò),可以進(jìn)行電源技術(shù)的靈活化處理,使用1K的UPS技術(shù)方案,確保電源故障的快速排除,實(shí)現(xiàn)電力資源傳輸?shù)倪B續(xù)性與穩(wěn)定性,持續(xù)改善配電網(wǎng)電源性能。

        3.3實(shí)時(shí)監(jiān)控

        在配電網(wǎng)運(yùn)行期間,如果技術(shù)人員仍然沿用以往的管理方式,則難以及時(shí)預(yù)見(jiàn)到可能產(chǎn)生的問(wèn)題,導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行速度的下降,自動(dòng)化技術(shù)便可在此方面發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。自動(dòng)化系統(tǒng)可對(duì)配電網(wǎng)的內(nèi)部運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督,如針對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,及時(shí)掌握其在運(yùn)行期間產(chǎn)生的問(wèn)題,并將具體的問(wèn)題數(shù)據(jù)信息發(fā)送給相應(yīng)的人員,以采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行維護(hù),盡量減少故障排查的時(shí)間,從而在根本上提升配電網(wǎng)的工作效率。自動(dòng)化系統(tǒng)也可對(duì)配電網(wǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行廣泛搜集和處理,同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行共享,以此提升配電網(wǎng)的技術(shù)能力。

        3.4環(huán)形開(kāi)關(guān)柜與開(kāi)閉所方案

        城市密布空間內(nèi)用電戶分布集中,在環(huán)形網(wǎng)的架構(gòu)基礎(chǔ)上增加開(kāi)關(guān)柜,是較好的自動(dòng)化設(shè)計(jì)舉措。體積小巧的開(kāi)關(guān)柜在行人道、停車場(chǎng)等公共場(chǎng)地便于安裝。當(dāng)開(kāi)關(guān)柜的進(jìn)出線回路過(guò)多時(shí),可將其轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)閉所,一般配合負(fù)荷開(kāi)關(guān)與熔斷器使用,當(dāng)故障出現(xiàn)在電源端的一側(cè)時(shí),另一側(cè)迅速響應(yīng)并切轉(zhuǎn)至母線,使供電恢復(fù)正常。開(kāi)閉所具有運(yùn)作環(huán)境好、工作不易受外部因素干擾等優(yōu)點(diǎn),是城市主線的完美設(shè)計(jì)設(shè)施。

        3.5合理調(diào)用電力

        當(dāng)前我國(guó)在電力產(chǎn)業(yè)方面發(fā)展效果較為理想,但仍然會(huì)存在電力使用不足的情況。因此在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行期間需重點(diǎn)解決電力配置方面的問(wèn)題,而自動(dòng)化系統(tǒng)便可有效解決上述困境。自動(dòng)化系統(tǒng)可對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)電量不足,便需采用科學(xué)手段進(jìn)行配置,以多余的電量補(bǔ)充不足,以此緩解供電緊張的局面。尤其在大量用電時(shí)段,需重點(diǎn)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行的順暢性,結(jié)合負(fù)荷指數(shù)的變化情況來(lái)進(jìn)行調(diào)整,以此提升配電網(wǎng)的使用效果。

        3.6利用計(jì)算機(jī)技術(shù)管理配電網(wǎng)

        配電網(wǎng)主要為用戶提供服務(wù),全面提高用戶生活質(zhì)量。提高服務(wù)質(zhì)量主要是指電能的質(zhì)量水平和連續(xù)性。自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用可以達(dá)到上述目的。自動(dòng)化系統(tǒng)能夠科學(xué)地處理各種數(shù)據(jù),結(jié)合行業(yè)前沿技術(shù)類型,整合各種信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。自動(dòng)化系統(tǒng)能夠檢測(cè)和分析配電網(wǎng)的電能質(zhì)量及相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息,幫助員工科學(xué)控制用電。在信息技術(shù)的應(yīng)用中,技術(shù)人員可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效的監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化維護(hù),利用備用電路傳輸電力,保證整個(gè)配電網(wǎng)的順利運(yùn)行。

        結(jié)論

        將自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用于配電網(wǎng)運(yùn)行中具有十分關(guān)鍵的作用,能夠全面突出配電網(wǎng)的功能價(jià)值。在實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)行時(shí),需對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行分析,此后結(jié)合數(shù)據(jù)的變化情況對(duì)系統(tǒng)和電力技術(shù)進(jìn)行科學(xué)調(diào)整,從而提升配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的有效性。

        參考文獻(xiàn)

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        [3]曾琦器,張昕慧.電力自動(dòng)化系統(tǒng)在配網(wǎng)運(yùn)行中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2019(20):131-132.

        作者簡(jiǎn)介

        鄒璐(1968-),男,漢族,湖南長(zhǎng)沙市,高級(jí)技師,主要從事配電相關(guān)工作。

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