湖南云東建設(shè)工程有限公司 蔣小云

1 配電網(wǎng)應(yīng)用電氣自動化技術(shù)的原則

從實際而言，對于我國配電網(wǎng)電力系統(tǒng)而言，在配電網(wǎng)日常運行中，需要遵循安全性原則，由于電力系統(tǒng)本身相對危險，因此，配電網(wǎng)中應(yīng)用自動化技術(shù)可以在一定程度上提高其安全性，減少人為操作帶來的安全隱患，同時在配電網(wǎng)中應(yīng)用自動化技術(shù)，能夠減少成本，隨著自動化技術(shù)應(yīng)用水平的不斷提升和進步，實現(xiàn)配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，促進配電網(wǎng)電力系統(tǒng)運行的科學(xué)化、系統(tǒng)化。

同時，電力系統(tǒng)的可靠性是配電網(wǎng)運行過程的關(guān)鍵，在配電網(wǎng)運行過程中，如何為居民提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)是配電網(wǎng)運行的核心關(guān)鍵，往往在電力系統(tǒng)供應(yīng)時，要銜接生產(chǎn)企業(yè)，而生產(chǎn)企業(yè)在電力使用中，要連接相應(yīng)的機械設(shè)備，電路運行不可靠會導(dǎo)致其出現(xiàn)大量的安全隱患，且在配電網(wǎng)電力運輸過程時，一旦某線路出現(xiàn)線路故障，將導(dǎo)致其后續(xù)線路電力供應(yīng)出現(xiàn)問題，因此，在配電網(wǎng)運行時要嚴(yán)格遵循可靠性原則，促進配電網(wǎng)的安全運行。并且，配電網(wǎng)應(yīng)用電氣自動化技術(shù)要遵循實事求是原則，自動化技術(shù)不斷發(fā)展完善，自動化系統(tǒng)的種類繁雜，現(xiàn)階段在配電網(wǎng)中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，需要根據(jù)地區(qū)配電網(wǎng)實際情況來進行具體問題具體分析，結(jié)合實際情況，選擇合適的電力自動化技術(shù)，促進配電網(wǎng)系統(tǒng)的完善和發(fā)展[1]。

2 電力自動化技術(shù)在配電網(wǎng)應(yīng)用中的實踐策略

2.1 電力系統(tǒng)實例

以某實例為具體對象，根據(jù)供電區(qū)域及用電客戶的不同，配電網(wǎng)可以分為農(nóng)村、城市配電網(wǎng)或混合性配電網(wǎng)，實例中供電局管轄的配電網(wǎng)線路中兩者皆存在，圖1為具體實例中電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間的關(guān)系。

圖1 電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能的實現(xiàn)

目前來看，對于配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能的實現(xiàn)，首先需要進行配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能搭建。本文以具體某配電網(wǎng)為例，對實例中配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控進行研究，本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集功能主要通過采集器上的傳感器來進行數(shù)據(jù)收集，并結(jié)合相應(yīng)的系統(tǒng)終端單元配合傳回數(shù)據(jù)，上傳的數(shù)據(jù)需要通過檢測單元進行信息傳遞，進而可以將回路完整的檢測數(shù)據(jù)和裝置工作狀態(tài)信息傳遞給相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理中心[2]，整體運行模式如圖2所示。

圖2 配電網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控圖

結(jié)合圖2，在配電網(wǎng)的電力系統(tǒng)應(yīng)用過程中，整個數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能的實現(xiàn)包括了現(xiàn)地層、通信層以及站控層三部分，其中站控層屬于中央處理層，其控制和傳輸中央數(shù)據(jù)，其監(jiān)控功能能夠?qū)崿F(xiàn)對整個配電系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的及時處理，在出現(xiàn)短路或停電狀況時，站控層能夠及時進行故障原因判斷并提醒相應(yīng)的配電網(wǎng)檢修人員前往檢修處理[3]。

2.3 配電網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)庫搭建

如圖3所示，配電網(wǎng)的整體工作過程是一個相對較大的數(shù)據(jù)收集和處理環(huán)節(jié)，如果沒有一個良好的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為支撐，整體配電網(wǎng)的電力運行會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)混亂的問題。因此，通過應(yīng)用相應(yīng)的商業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，結(jié)合EB 技術(shù)，對實例中配電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)實現(xiàn)傳輸、分析、臺賬建立等操作，且能夠?qū)⑾鄳?yīng)設(shè)備數(shù)據(jù)及時上傳到互聯(lián)網(wǎng)上，實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化技術(shù)和MIS 技術(shù)的綜合應(yīng)用，實現(xiàn)了傳統(tǒng)配電網(wǎng)封閉式管理模式向開放式管理模式的轉(zhuǎn)變，有利于相應(yīng)的生產(chǎn)企業(yè)、配電網(wǎng)管理企業(yè)進行及時溝通和數(shù)據(jù)共享[4]，且能實時進行數(shù)據(jù)調(diào)取和收集。

圖3 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)圖

2.4 配電系統(tǒng)自動化性能測試結(jié)果分析

從實際出發(fā)，在對配電網(wǎng)電力自動化系統(tǒng)進行設(shè)計和應(yīng)用后，需要進行相應(yīng)的優(yōu)化性能測試和分析，從實例而言，在某配電系統(tǒng)自動化性能測試中選取兩對節(jié)點，編號為測試組1和測試組2，通過迭代的方式來進行系統(tǒng)計算，迭代次數(shù)為兩次，分析其具體預(yù)測值、測量值與實際值三者之間的差值，具體計算結(jié)果見表1。

表1 性能測試表

由表1可知，在迭代兩次之后，其測量值和實際值之間的數(shù)值之差相對較小，預(yù)測值和測量值之間的數(shù)值差也相對較小，耗費的迭代時間較少，因此，可以分析得出該配電網(wǎng)系統(tǒng)自動化性能較好，能夠?qū)ο鄳?yīng)的數(shù)據(jù)進行及時有效的檢測和控制。

2.5 接地方式

對于配電網(wǎng)系統(tǒng)來說，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)接地模式通常有三類，即直接接地、小電阻接地及不接地三種，按照其電流的大小也可劃分為大電流接地和小電流接地，兩類接地模式的最大不同是故障電流的大小，當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)故障后，大電流接地會對設(shè)備產(chǎn)生較大危害，反之亦然[5]。

一般來說，配電網(wǎng)系統(tǒng)接地形式有直接接地、小電阻接地、不接地三種形式，直接接地即中性點與大地直接相連，接近于零阻抗，如圖4所示。

圖4 中性點直接接地配電網(wǎng)

配電網(wǎng)應(yīng)用直接接地的形式，其優(yōu)點是能夠保障出現(xiàn)故障后，不會產(chǎn)生過電壓的情況，如出現(xiàn)一相接地后，其余兩相對大地的電壓不會超過正常值的1.4倍，對設(shè)備帶來的影響較小，缺點則是配電網(wǎng)線路容易頻繁跳閘，影響供電系統(tǒng)使用。

所謂中性小電阻的形式，即整體配電網(wǎng)中若其中一相接地出現(xiàn)故障后，其他兩相電壓會相應(yīng)抬升至正常值的1.75倍，對配電網(wǎng)中的設(shè)備短時間之內(nèi)不會造成相應(yīng)的損傷，有利于檢修人員及時進行設(shè)備檢修，同時保障系統(tǒng)供電，如圖5所示。

圖5 中性小電阻接地配電網(wǎng)

此外，配電網(wǎng)中性點不接地的方式，能夠保證整個配電網(wǎng)系統(tǒng)中不存在接地點或所有中性接地點均保持絕緣狀態(tài)，如圖6所示。

圖6 中性點不接地配電網(wǎng)

對于中性點不接地的情況，第一，當(dāng)出現(xiàn)配電網(wǎng)系統(tǒng)一相接地故障后，中性點會偏移，但偏移后的配電網(wǎng)系統(tǒng)能夠保持整體線電壓的平衡，使其不影響配電網(wǎng)正常的電力供應(yīng)；第二，配電網(wǎng)中性點不接地的情況在出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)電流相對較小，不會對設(shè)備、通信及人畜產(chǎn)生較大威脅，同時，當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，一般故障電流多為瞬時電流，尤其是由于雷電、大風(fēng)等引起的電弧出現(xiàn)后，有可能會自行熄滅。因此，結(jié)合實例本文選擇中性點不接地的形式，有利于配電網(wǎng)系統(tǒng)在出現(xiàn)故障后達到自愈的效果，保障電力系統(tǒng)的正常供應(yīng)。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟社會的深入發(fā)展，相應(yīng)的電力自動化技術(shù)也在不斷完善，通過在配電網(wǎng)中應(yīng)用自動化技術(shù)，能夠有效提高配電網(wǎng)作業(yè)效率，降低數(shù)據(jù)丟失和混亂問題，且配電網(wǎng)數(shù)據(jù)的實時采集和監(jiān)控，能夠在配電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，及時將故障點進行隔離，進而保障整個供電網(wǎng)系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。