农网智能化配电台区建设探析

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  摘要:针对农网智能化配电台区建设,通过融入智能一体化配电终端这一最新智能电网技术元素,本文对农网配电台区实现信息化、自动化、互动化功能建设进行分析与探讨。
  
  关键词:农网 智能化 配电台区建设
  中图分类号:TP212文献标识码: A
  
  一、农村电网的特点
  本文拟研究的是适于农村推广应用的智能配电台区建设方案,所以首先要了解我国目前农村电网所具有的特点:
  1、用户特点:农村用户分布广泛、负荷分散、发展不平衡。农村绝大部分地区电网负荷密度较低,负荷的分散性对电网延伸、数据通信及信息共享造成很大难度。中国农村居住和农业生产活动分布广泛,不同地域或同一地域不同区域间经济发展水平的不平衡及产业结构、地理条件的差异造成用电需求差异较大。另外,由于农业生产与气候有密切关系,因而农村负荷季节性变化明显。
  2、电网特点:与城网相比,农村电网分布广、范围大、负荷分散、线路供电半径较长,点多面广,末端分布的地形、地貌相对复杂,电网运行环境相对恶劣。农网采用架空线居多,在山区、丘陵地带进行农网建设与运行维护存在较大困难。
  
  二、总体架构设计方案
  根据典型设计,10kV配电变压器的设置可以分为开关站、配电站、箱式变电站和柱上变压器台四种方式。根据农村电网的特点,同时结合农网配电台区现状和建设的经济性因素,农村智能配电台区的设计应综合考虑节省投资、操作检修方便、结构简单的因素,所以在大多数情况下还是适用10kV柱上变压器台的建设形式,少数经济发达地区可以根据实际需要选用其他方式。
  根据国家电网公司输变电工程典型设计和通用设计,农村智能配电台区的总体架构设计方案如下:
  1、基本技术条件
  1)设计范围:
  从10kV线路引下线接头至低压出线这段范围的柱上变压器台及与其相关部分。
  2)气象条件:
  海拔高度:≤1000m ;
  环境温度:-30~+400C;
  最热月平均最高温度:35℃;
  污秽等级:III级;
  日照强度:0.1 W/cm2;
  最大风速:30m/s;
  地震烈度:按7度设计,地震动峰值加速度为0. 1g,地震特征周期为0. 35s;
  洪涝水位:杆址标高高于50年一遇洪水水位和历史最高内涝水位,不考虑防洪措施;
  地基承载力特征值:取fak=150kPa,无地下水影响;
  腐蚀:地基土及地下水对钢材、混凝土无腐蚀作用。
  2、电气一次部分
   1)电气主接线:
   10kV侧采用架空进线1回,0. 4kV侧采用单母线接线方式,低压出线回路数一般为1一4回,也可按需要配置。
   2)短路电流水平:10kV电压等级为12. 5/16kA。
   3、变压器选择:
   1)根据农村目前实际用电需求情况来看,以80 ~200kVA为主,可满足绝大部分用户的居民用电需求。如果有较多动力用户,还应考虑更大容量的变压器,250kVA,315kVA, 400kVA。柱上式变压器容量不应超过400kVA。
   2)选用S11及以上节能型智能配电变压器,接线组别Dynl1。有条件的地区可以考虑采用有载调容变压器,更加适合农村负荷季节性变化的规律,但是投资会增加很多。
   3)变压器变比采用10. 5士2 X 2. 5/0. 4kV。
   4、无功补偿及计量装置:
  80kVA及以下容量的变压器不进行无功补偿,配智能计量装置;100kVA及以上变压器按变压器容量的20%}-40%补偿,按无功需量自动投切,配智能综合测控装置。
   5,10kV及0. 4kV侧均采用智能断路器(智能开关),由主站系统或智能设备的本地固化程序进行操控。
  
  三、智能配电网的功能要求
  要保证智能配电网安全、可靠、经济的运行,一方面需要有电力网络和通信网络的物理支持,另一方面还需要有集成各种高级应用功能的软件支持,主要功能要求有:
  1、网架结构方面,具有可靠而灵活的分层、分布局的拓扑结构,能够满足对配电系统进行运行控制、故障处理和系统通信的要求。
  2、运行控制方面,具有正常运行时实时、可靠地进行系统监视、隐患预测、智能调节和优化运行的能力,同时又具有系统处于非正常运行状态时的自愈控制能力。
  3、通信方面,具有建立在开放的通信架构和统一的技术标准基础之上的高速、双向、集成的通信网络设施,以实现电力流、信息流、业务流的一体化统一调控。
   4、软件组成方面,基于UNIX/WINDOW S平台的完整的、高度集成的系统,既要保证配电系统安全运行,又能使各类用户方便使用。
  
  四、智能用电的功能要求
  智能电网支持分布式电源和可再生能源的微网接入,支持用户服务和需求侧响应,鼓励用户参与到电网互动中来。主要功能要求有:
  1、支持用户侧分布式电源的广泛应用。
  2、能夠反映电力价格信息,促进用户参与电网互动,为用户节约用电成本。
  3、用户服务系统或工具具有防盗功能,安全可靠,易于使用。
  4、各种用户智能终端设备可以接入用电网并使用。
  5、智能表计要能够同时测量电网的运行参数和用户的用电情况。
  6、通信及控制系统要支持双向信息交流和用电管理。
  
  五、智能配电网和智能用电的技术组成
   1、智能配电网主要由主站系统、子站系统、通信系统、配电远方终端组成,主要包括高级配电运行自动化技术、高级配电管理自动化技术、用户自动化技术、分布式电源及微电网并网及控制保护技术、定制电力技术、广域测控技术、企业集成总线技术、地理信息交互技术等。
  2、智能用电是利用依托智能电网和现代管理理念,构建电网与用户之间进行电力流、信息流和业务流实时互动的新型供用电关系。它主要包括高级量测技术、智能信息采集技术、智能表计技术、智能交互终端技术、需方响应技术、双向互动服务门户等。实际应用主要有智能家居、智能社区、智能交通、智能城市。
  
  六、农网智能化配电台区建设模式
  1、简洁型智能配电台区
  适用于100 kVA以下容量较小、负荷水平较低或负荷分散的城郊和乡村的农网智能配电台区。具备配电变压器基本的监测、保护、通信功能,实现配电台区计量管理、负荷管理和状态监测,并可选配用电信息管理和互动化管理功能。
  2、标准型智能配电台区
  适用于100 kVA及以上、负荷水平中等或较高的农网智能配电台区。具备配电变压器基本的监测、保护和通信功能,实现配电台区状态监测、计量管理、负荷管理、无功补偿控制、三相不平衡治理、用电信息管理和互动化管理功能,并可选配配电台区线损管理、经济运行分析、分布式能源监测与控制(智能配电变压器终端留有必要的硬件接口,方便智能配电台区功能扩展)等高级应用功能。
  3、扩展型智能配电台区
  适用于负荷水平高、对电能质量有要求或对电能质量有较大影响的农网智能配电台区。具备配电变压器基本的监测、保护和通信功能,实现配电台区状态监测、计量管理、负荷管理、广义无功补偿(动态谐波抑制、无功补偿、三相不平衡治理)、用电信息管理和互动化管理功能,并可选配配电台区线损管理、经济运行分析、分布式能源监测与控制等高级应用功能。
  3、功能建设
  农网智能化配电台区是对配电变压器信息进行采集、处理和实时监控的系统,要实现台区信息监测、集中抄表、电能质量监控、漏电保护监测管理、低压线损分析、台区异常运行报警、配电变压器环境监测、台区信息互动等功能。
  4、台区信息监测
  1)台区模拟量监测。对台区模拟量进行监测,管理并保存智能终端采集的模拟量数据,提供时间区间、数据类型等方式的查询。主要数据包括:台区电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等。
  2)台区数字量监测。对台区数字量进行监测,管理并保存智能终端采集的数字量数据,提供时间区间、数据类型等方式的查询。主要数据包括:台区总电能示值、总电能量等。
  3)台区状态量监测。对台区状态量进行监测,管理并保存状态量数据,提供时间区间、数据类型等方式的查询。主要数据包括:开关状态、配电监测终端及计量设备工况信息等。
  4)台区环境监测。根据智能终端对外部环境进行检测,主要有:温度、湿度,变压器油温等。
  5、电能质量监控
  1)台区频率监测。实时监测配电变压器台区变压器频率状况,并以图形方式实时显示选择监测的台区频率情况。
  2)台区电压监测。实时监测配电变压器台区变压器的线路电压状况,并以图形方式实时显示选择监测的台区电压情况。
  3)台区谐波监测。监测电流总及各次谐波电流日最大值及发生时间,统计电压总及各次谐波电压含有率及总畸变率日最大值及发生时间,以及电流电压谐波日统计数据,并可对谐波异常事件进行查询。
  4)台区三相不平衡监测。通过智能采集终端向主站发送变压器三相电流(或电压)幅值监测数据,根据配电变压器三相负荷或者台区下所属用户按相线电能量统计数据,计算三相不平衡度,并可以按照供电单位、线路、台区等进行查询。
  5)智能采集终端运行状况监测。自动监测终端设备的运行情况,当监测到终端设备故障时,产生故障事件,触发故障处理流程。系统自动对终端的采集情况、通信情况进行统计分析。以图形方式实时显示选择监测的终端的运行情况,生成终端采集情况、通信情况的统计报表。
  6)台区漏电保护器远程测控。根据业务需要提供面向台区对象的控制方式选择,管理台区漏电保护器,并通过向终端下发控制投人和控制解除命令。控制命令下发、开关动作应有操作记录。系统通过对台区漏电保护器的监测可以保证配电设备安全正常运行。
  7)台区无功补偿投切远程测控。根据业务需要提供面向台区对象的控制方式选择,管理台区无功补偿,并通过向终端下发控制投人和控制解除命令。控制命令下发、开关动作应有操作记录。通过对无功补偿投切的远程测控,以减少网络损耗,提高电网质量。
  6、台区异常报警
  1)台区电压越限报警。根据业务需要提供面向台区对象的控制方式选择,管理并设置电压越限定值参数,并通过向终端下发控制投人和控制解除命令,集中管理终端执行电压控制。控制参数及控制命令下发、开关动作应有操作记录。
  2)台区电流越限报警。根据业务需要提供面向台区对象的控制方式选择,管理并设置电流越限定值参数,并通过向终端下发控制投人和控制解除命令,集中管理终端执行电流控制。控制參数及控制命令下发、开关动作应有操作记录。
  3)台区功率因数越限报警。对用户设定相应的功率因数分段定值,统计各分段定值内的时间;统计用户指定时间段内的功率因数最大值、最小值;按供电单位对超标用户分析统计、对用户功率因数异常提供异常记录等。
  4)台区失压防盗报警。根据业务需要提供面向台区对象的控制方式选择,管理并设置失压定值参数,并通过向终端下发控制投人和控制解除命令,集中管理终端执行电压控制。控制参数及控制命令下发、开关动作应有操作记录。
  5)台区缺相报警提示。根据统一数据采集与集中监控平台采集来的配电变压器日常运行实时数据,对配电变压器缺相进行报警提示。并通过向终端下发控制投人和控制解除命令,集中管理终端执行缺相控制。控制参数及控制命令下发、开关动作应有操作记录。
  7、配电变压器监测分析
  1)电压合格率统计分析。根据智能终端采集系统采集来的配电变压器监测数据,对电压合格率进行统计分析。包括变压器名称、查询时间、电压合格率、电压越上限次数、电压越下限次数。满足各种条件查询,可用图形(曲线、棒图、饼图)展现并可输出报表。
  2)日负荷曲线统计分析。根据统一数据采集与集中监控平台采集来的配电变压器日常运行实时数据,以图形形式对配电变压器每日三相负荷进行分析,并在数据库中进行存储。当发现电能量示数曲线或电能量曲线异常时,生成相关的告警事件,并可输出报表。
  3)监测信息日统计。当完成日电能量示值(总、各费率)入库后,根据日电能量示值(总、各费率)计算日总电能量(总、各费率)。当发现电能量示值或日总电能量数据异常时,生成相关的告警事件,可用图形展现并可输出报表。
  4)监测信息月统计。当完成月电能量示值入库后,根据月电能量示值(总、各费率)计算日总电能量。当发现电能量示值或月总电能量数据异常时,生成相关的告警事件,可用图形展现并可输出报表。
  5)功率因数统计。当完成日电能量示值(总、各费率)入库后,根据日电能量示值(总、各费率)等实时数据,对配电变压器功率因数进行统计分析。满足各种条件查询,可用图形展现并可输出报表。
  
  结语:
  农网智能化配电台区功能的实现,必须通过建立农网统一数据采集和集中监控平台,将配电台区实时数据用统一的平台进行采集、存储,形成实时数据综合数据库,实现配电台区实分析与管理功能。本文提出的农网智能化配电台区功能建设,从理论上进行了分析和探讨,需要通过系统运行来检验功能效果。
  
  参考文献:
  [1]唐巍,赵云军.农村电网智能化建设的思考.电力科学与技术学报,2010,25(4)
  [2]刘振亚主编.智能电网技术[M].北京:中国电力出版社,2010, 4
  [3] Q/GDW 615-2011.农网智能配变终端功能规范和技术条件[S].北京:中国电力出版社,201 ,4
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