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摘要:随着我国经济的不断发展,电网规模的不断扩大,配电自动化系统作为不可或缺的一部分,其所发挥的作用必然至关重要。但对于配电系统的建设问题,我国部分地区的规划设计仍然存在不合理之处。本文从几个方面来研究和分析供电可靠性的配电自动化系统的功能性,为我国的供电的顺利发展提供坚实的基础。
关键词:配电自动化系统;供电可靠性;规划
配电自动化能够为供电可靠性提供有效保障,受配电自动化系统设计不合理等各个要素的影响,要促进自动化的形成,需要对所有的开关加装电动操作机构进行改造,解决小区域的自动化问题,促进投资效益率的稳定性。
一、面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究的意义
纵观配电自动化系统规划的发展历程,始终存在着配电自动化规划内容不合理的问题,受我国社会发展情况与实际需求的影响,供电自动化设计主要以城市供电特色为主,忽略了地域之间存在的差异性,进而不能从全面的角度发挥出配电自动化系统的实际效力,在实际应用的过程,供电主站与配电自动化系统应用功能不符,传统的供电设备与现代化智能供电技术不能达到协同合作的要求,降低了配电自动化系统的应用性。由此可以看出针对以上所述情况,要想提高配电自动化系统的实用性,就应该从最基本的层次人手,划分我国供电需求的主次级别,根据不同地区供电需求的特点,提高配电自动化系统应用的针对性,继而从根本上提高配电自动化系统的应用投资效益,体现配电自动化系统规划的战略性意义。
二、配电网系统特点
2.1城市配电网
城市用电量大,供电集中,线路分段多、供电半径小,因此城市配电网出现故障,如果电流水平差异较小,会导致电流定值比较困难,需要延长保护动作时间。
2.2村配电网
农村配电网用电量小,供电分散,线路距离长,供电半径大,线路损耗高,线路出现故障,如果电流短路差异比较明显,在故障多发线路上安装断路器以及过流保护装置就能够快速切除故障,减少对主线以及其他电路的影响,也可以采用断路器和三段式过流保护装置组合的线路保护措施。
三、现阶段配电自动化系统暴露的不足
3..1区域发展不平衡
配电网的发展水平和当地的经济水平有着很大的关系,我国地区经济发展不平衡,导致配电网的技术水平有所差异,整体表现为城市配电网建设相对完善,农村发展比较落后,东部发展比较快,西部相对缓慢。
3.2自动化程度有待提高
我国配电网自动化的发展相对较晚,没有形成比较完善的技术体系,缺少经验积累,很多西方国家的智能自动化配电网系统已经运行多年,但是我国很多地区的配电自动化系统建设和改造都刚刚起步,整体自动化水平有限,安全事故多发,故障率较高,系统运行的整体效益不理想,对故障的分析和处理工作水平不高。
3.3自动化信息技术手段落后
现阶段,我国配电网自动化系统数据模型都缺少统一的有代表性的标准规范,配电网内、相互之间的数据共享与维护机制发展缓慢,导致系统内的沟通有效性差,信息利用率不高,系统协作能力较差,很多配电系统建设过程中都忽视了通信系统的建设,通信设备以及信息管理设备陈旧落后,无法满意配电自动化系统的需求。
四、面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究的内容
4.1主站规划设计
配电自动化系统建设中,要求做好主站设计工作,可细化为前置延伸模式与大、中、小模式。其中前置延伸模式下,要求主站能够在监控区域前置延伸,其目的在于使区域信息采集得以实现,可满足就地监控要求。而在大、中、小模式下,强调以可扩容平台为主,保证其与相关系统如GIS、PMS以及EMS等在信息交互总线利用下实现互联,这样能够满足整合与共享配电网信息要求,在此基础上进行配电网图模的构建,进而达到配电网故障处理、监控等要求。对于不同类型主站建设,需以信息接入量为依据,如大型主站,其信息接入量超出50万点,而在中型、小型主站上,分别保持在50万点与10万点以内的信息接入量。此时在配置软件模块与硬件设备上应注意区分,其中大型主站应在SCADA配置下,将其他应用软件、信息交互以及故障处理模块引入,而中型主站可有选择性的配置高级应用软件,小型主站则以信息交互、故障处理以及SCADA模块为主。
4.2终端与通信部分设计
配电自动化系统设计中,终端设计是否合理极为重要,一般以“二遥”、“三遥”终端为主。其中的“二遥”终端主要指可满足电流遥测、故障信息上报功能要求的终端。实际设计过程中对于开关部分无需引入电动操作机构。但终端若有本地保护功能,此时需配备电动操作机构。终端功能的实现既可引入GPRS方式,也可将无线专网应用其中。而对于“三遥”终端,该终端在体现故障信息上报功能的基础上,也要求将遥控、遥信与遥测功能融入,且需使电动操作机构设置在控制开关上。与“二遥”终端不同,该终端在非对称加密中,通常通过光纤通道的应用实现。
4.3继电保护技术
继电保护技术应用下,主要需以供电可靠性为核心。其中在农村配电网方面,其本身表现出分支多、供电半径长以及短路容量低等特点,所以为使故障被快速切除,可将三段式过流保护设置于主干线中,并装设断路器。而对于城市配电网,其供电半径断且的短路容量大,一旦有故障问题出现,将面临整定电流值问题。所以可采取级差保护措施,保证故障状态下主干线、分支不会相互影响。
4.4基于简化供电可靠性模型的配电自动化系统规划
(1)连通系分解。配电系统忽视源点间母线的联系,仍然具有潜在连通关系的系统称为连通系,利用DT能够准确的搜索出配电系统中的所有连通系,出现故障或者常规检修中,故障和检修影响的健全区域中最小配电区域元件称为上下游区域元件。开关节点以及熔断器节点分闸状态下的最小配电区域作为末梢区域,不再有下游区域元件,因此可自动分断开关作为入点时,末梢区域故障只会对其自身包含的用电客户造成影响。
(2)网络拓扑。配电自动化系统出现故障或者检修过程中系统运行情况以及潮流方向都会出现变化,作为根据配电网结构以及开关当前状态求解配电系统运行方式的过程,网络拓扑跟踪CT非0元素表示供电有限边,其供电方向表示潮流方向。
(3)点/弧变换。系统中的全部开关都没有负荷数据采集设备时,所有边的负荷可以在供出负荷预测曲线上预测出来,而系统开关设备上有负荷数据采集装置时,就能够直接获得经过开关的负荷值,从而将弧负荷求解问题转变为开关点负荷问题。改变配电系统的运行方式,负荷也将重新分配,根据边上负荷值的变化以及变化后的CT就能够计算出节点负荷,将点负荷求解问题转变为弧负荷问题。
结束语
配电自动化系统的合理规划是提高配电系统供电可靠性的关键所在。实际规划过程中,应注意以供电可靠性需求为依据进行不同区域的划分,明确自动化系统建设中的相关技术,利用差异化规划原则,使不同区域配电系统建设中,都能达到供电可靠性标准,这样才能加快电网建设步伐。
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