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摘 要:本文分析讨论了配电网及自动化技术的基本内容,技术特点和未来的发展趋势。
关键词:配电网;自动化技术;网络
我国的经济持续稳定的高速发展,对电力的供求持续提高,用电负荷的攀高对供电质量提出了新的要求。传统的配电技术已经不能满足现实的需要了,而自动化以其独有的优势可能很好解决这个供需矛盾。本文从分析配电网及其自动化技术的特点出发,将这种前景应用极好的技术介绍给电力行业同仁。
一、配电网自动化的应用现状
1.在10kV辐射线路或树状线路采用重合器、分段器方式。由于不需配置通道和主站系统,依靠重合器和分段器自身的功能进行线路故障时的故障隔离和恢复供电,因而实施比较容易,投资较节省。
2.在10kV环形电缆配电网络中采用重合器, 配合环网柜实现配电自动化。
3.在10 kV环形电缆配电网络中采用环网柜加装FTU并设置配电网自动化系统,环网柜可以是户外的,亦可以是户内式。
4.目前大多数城市是由沿城市街道敷设的架空绝缘导线构成10kV配电网络。针对这种配电网络,目前采用的配电自动化方式是首先进行网络优化改造, 形成多个环网或“手拉手”线路,使每一用户有2个供电源。
以上几种应用方式虽在各地得到一些应用,其应用效果不是很理想,由于各地经济条件、社会需求及技术发展的差异,需要优化改进的地方很多。
二、配电网及其自动化技术的技术特点
1.配电网的技术特点。配电网的电线分布跟建筑的布局有着密切的联系,电力的传输和平时的维修工作都极易受到电线的长度、用业量的范围和变电器的数量等因素的影响。由于历史和现实发展的原因,城市与农村的结合部为配电网集中区,与一些其它的建筑交叉配置。同时,由于配电网偏向于民用电力设计,电压通过在10KV以下。配电网的网络布局比普通的输电网更为复杂。随着我国国民经济的快速发展,用电负荷量逐年增加,变电站的数量迅速攀升,故障的可能性明显增加。由于添加了大量需要高安全性的用电设备,采用的更多的链子结构。
2.配电网自动化的技术特点。从现阶段普遍使用的配电网自动动技术来看主要有以下几个特点:设备偏向于小型化,更为智能化,有UPS电源配置,操作设备力求简化。在具体技术解决下,还要解决着如下所示的配电网技术难点。即:配电网由于所处的环境比较困难,信息信号的收集相对比较困难。配电网涉及设备数量和种类都非常众多,操作的次数高,安全系数高,有着多种多样的通信方式,但是使用的次数偏低。同时要求要与其他的数据库采用现代计算机的网络进行传输数据与接受控制指令。自动化与计算机软硬件技术的联系十分紧密,应用了大量的专业和通用软件。如网络分析结构软件、自动报警软件、投诉电话软件、表格处理软件、绘图软件等。
3.配电网自动化技术的功能和架构。综合国内外在配电网自动化技术上所使用的现状,归纳出以下几点功能和架构。如SCADA系统,这个系统可以准确的收集数据,监视配电网的运行状况,当出现危险时可以自动发出报警信号并切断危险区的电网联接。通过F / RTU模块,实现无人化的馈电功能。由于控制点众多,原有的操作基本上都是人工操作,现在通过网络集合在中央控制中心,由控制员通过控制网络发出指示信号,由系统自动完成控制参数的调整和装定。
在用电负荷管理上,配电网自动化技术可以智能化的协助管理人员制负荷的控制方针,对于用电高峰与低谷的调整策略。可以自动生成相关的数学模型,并在实际应用中进行检验并加以自行修改以更好的适应控制的需要。还可以监督各个开关的状态,并显示在控制中心的显示屏上,当出现情况时准确的反应危险的级别和提示解决方案,并给予发生问题的系统的详细信息和地理位置,以便人工维修第一时间到达。
4.配网自动化实施中应注意的问题。配网自动化的实施涉及的部门多,投资大,是一项系统工程,因此配网自动化的规划是必不可少的,必须结合当地配电网的发展规划,制定详细的配网自动化的实施计划,整体考虑,分期分批实施,同时要和供电企业内部信息化建设相协调。
三、配电网及其自动化技术发展趋势和发展前景
现在西方发达国家的电力设备制造公司,如西门子,motorla,爱立信,东芝都全力研发配电网自动化技术,并已经推出了大量的产品,广泛就用在电网建设当中。以邻国日本为例,在50年代就已经在配电网应用了自动隔离装备,70年代开始使用了微机控制,现在已经广泛在配电网建设当中用了远程控制系统和最新的电子技术。我国的起步较晚,但是起点相对较高,在技术的研发和应用都在世界的前列。设备的最新率和普及率已经超过一些发达国家了,而且取得了相当的丰富经验。通信技术在近几年里得到了迅猛的发展,尤其在配电网自动化中众多先进的通信技术得以应用,在这其中以光纤通信最为突出和亮点,光纤以太网及SDH等先进的通信技术已经在国内实现普及。尤其是旧网改造当中,也广泛推广。
目前,对于功能完全下放的馈线自动化模式,国内采用的方式与发达国家采用的有所不同,主要的采用形式是配电自动化设备相互配合的方式。例如,重合器方式,全断路器方式等等。这些控制方式操作简单,经济实用,被广泛的采用。然而,对于重要负荷,这些控制方式不可避免的存在故障处理时间较长,导致非故障区短时停电,开关设备损耗大等缺点。因此,有必要研究一种全新的控制方式。我国对配电网供电的可靠性的99%的高要求,也使得进一步提高馈线故障的故障处理时间得到广泛的认可,为研制馈线系统保护创造了需求。对于传统系统保护是基于通信的一种保护方式,当线路发生故障时全网的配电终端信息共享,借助于传递的数据,可以一次有效的控制故障甚至于解决。此种方式能够极大的提高供电可靠性,现在已經应用在超高压输电网发行和建设当中中,这是因为继电保护满足时间和效率的需要,有选择性地切除故障,维护系统的稳定,在具有空前优越的通信条件的配电网中完全有可能实现具有全新原理的馈线自动化。
四、展望
配电网及其自动化技术对整个电力行业的影响是明显和积极的,我们应该紧跟现实的需要和时代的发展,了解技术对电网控制的创新力度,为我国国民经济的进一步大发展保驾护航。
参考文献:
[1]徐丙垠. 智能配电网与配电自动化 [J].电力系统自动化.2009, 33 (17): 38-41.
[2]吴国沛. 智能配电网技术支持系统的研究与应用 [J].电力系统保护与控制.2010, 38 (21): 162-166.
关键词:配电网;自动化技术;网络
我国的经济持续稳定的高速发展,对电力的供求持续提高,用电负荷的攀高对供电质量提出了新的要求。传统的配电技术已经不能满足现实的需要了,而自动化以其独有的优势可能很好解决这个供需矛盾。本文从分析配电网及其自动化技术的特点出发,将这种前景应用极好的技术介绍给电力行业同仁。
一、配电网自动化的应用现状
1.在10kV辐射线路或树状线路采用重合器、分段器方式。由于不需配置通道和主站系统,依靠重合器和分段器自身的功能进行线路故障时的故障隔离和恢复供电,因而实施比较容易,投资较节省。
2.在10kV环形电缆配电网络中采用重合器, 配合环网柜实现配电自动化。
3.在10 kV环形电缆配电网络中采用环网柜加装FTU并设置配电网自动化系统,环网柜可以是户外的,亦可以是户内式。
4.目前大多数城市是由沿城市街道敷设的架空绝缘导线构成10kV配电网络。针对这种配电网络,目前采用的配电自动化方式是首先进行网络优化改造, 形成多个环网或“手拉手”线路,使每一用户有2个供电源。
以上几种应用方式虽在各地得到一些应用,其应用效果不是很理想,由于各地经济条件、社会需求及技术发展的差异,需要优化改进的地方很多。
二、配电网及其自动化技术的技术特点
1.配电网的技术特点。配电网的电线分布跟建筑的布局有着密切的联系,电力的传输和平时的维修工作都极易受到电线的长度、用业量的范围和变电器的数量等因素的影响。由于历史和现实发展的原因,城市与农村的结合部为配电网集中区,与一些其它的建筑交叉配置。同时,由于配电网偏向于民用电力设计,电压通过在10KV以下。配电网的网络布局比普通的输电网更为复杂。随着我国国民经济的快速发展,用电负荷量逐年增加,变电站的数量迅速攀升,故障的可能性明显增加。由于添加了大量需要高安全性的用电设备,采用的更多的链子结构。
2.配电网自动化的技术特点。从现阶段普遍使用的配电网自动动技术来看主要有以下几个特点:设备偏向于小型化,更为智能化,有UPS电源配置,操作设备力求简化。在具体技术解决下,还要解决着如下所示的配电网技术难点。即:配电网由于所处的环境比较困难,信息信号的收集相对比较困难。配电网涉及设备数量和种类都非常众多,操作的次数高,安全系数高,有着多种多样的通信方式,但是使用的次数偏低。同时要求要与其他的数据库采用现代计算机的网络进行传输数据与接受控制指令。自动化与计算机软硬件技术的联系十分紧密,应用了大量的专业和通用软件。如网络分析结构软件、自动报警软件、投诉电话软件、表格处理软件、绘图软件等。
3.配电网自动化技术的功能和架构。综合国内外在配电网自动化技术上所使用的现状,归纳出以下几点功能和架构。如SCADA系统,这个系统可以准确的收集数据,监视配电网的运行状况,当出现危险时可以自动发出报警信号并切断危险区的电网联接。通过F / RTU模块,实现无人化的馈电功能。由于控制点众多,原有的操作基本上都是人工操作,现在通过网络集合在中央控制中心,由控制员通过控制网络发出指示信号,由系统自动完成控制参数的调整和装定。
在用电负荷管理上,配电网自动化技术可以智能化的协助管理人员制负荷的控制方针,对于用电高峰与低谷的调整策略。可以自动生成相关的数学模型,并在实际应用中进行检验并加以自行修改以更好的适应控制的需要。还可以监督各个开关的状态,并显示在控制中心的显示屏上,当出现情况时准确的反应危险的级别和提示解决方案,并给予发生问题的系统的详细信息和地理位置,以便人工维修第一时间到达。
4.配网自动化实施中应注意的问题。配网自动化的实施涉及的部门多,投资大,是一项系统工程,因此配网自动化的规划是必不可少的,必须结合当地配电网的发展规划,制定详细的配网自动化的实施计划,整体考虑,分期分批实施,同时要和供电企业内部信息化建设相协调。
三、配电网及其自动化技术发展趋势和发展前景
现在西方发达国家的电力设备制造公司,如西门子,motorla,爱立信,东芝都全力研发配电网自动化技术,并已经推出了大量的产品,广泛就用在电网建设当中。以邻国日本为例,在50年代就已经在配电网应用了自动隔离装备,70年代开始使用了微机控制,现在已经广泛在配电网建设当中用了远程控制系统和最新的电子技术。我国的起步较晚,但是起点相对较高,在技术的研发和应用都在世界的前列。设备的最新率和普及率已经超过一些发达国家了,而且取得了相当的丰富经验。通信技术在近几年里得到了迅猛的发展,尤其在配电网自动化中众多先进的通信技术得以应用,在这其中以光纤通信最为突出和亮点,光纤以太网及SDH等先进的通信技术已经在国内实现普及。尤其是旧网改造当中,也广泛推广。
目前,对于功能完全下放的馈线自动化模式,国内采用的方式与发达国家采用的有所不同,主要的采用形式是配电自动化设备相互配合的方式。例如,重合器方式,全断路器方式等等。这些控制方式操作简单,经济实用,被广泛的采用。然而,对于重要负荷,这些控制方式不可避免的存在故障处理时间较长,导致非故障区短时停电,开关设备损耗大等缺点。因此,有必要研究一种全新的控制方式。我国对配电网供电的可靠性的99%的高要求,也使得进一步提高馈线故障的故障处理时间得到广泛的认可,为研制馈线系统保护创造了需求。对于传统系统保护是基于通信的一种保护方式,当线路发生故障时全网的配电终端信息共享,借助于传递的数据,可以一次有效的控制故障甚至于解决。此种方式能够极大的提高供电可靠性,现在已經应用在超高压输电网发行和建设当中中,这是因为继电保护满足时间和效率的需要,有选择性地切除故障,维护系统的稳定,在具有空前优越的通信条件的配电网中完全有可能实现具有全新原理的馈线自动化。
四、展望
配电网及其自动化技术对整个电力行业的影响是明显和积极的,我们应该紧跟现实的需要和时代的发展,了解技术对电网控制的创新力度,为我国国民经济的进一步大发展保驾护航。
参考文献:
[1]徐丙垠. 智能配电网与配电自动化 [J].电力系统自动化.2009, 33 (17): 38-41.
[2]吴国沛. 智能配电网技术支持系统的研究与应用 [J].电力系统保护与控制.2010, 38 (21): 162-166.