實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的方法研究

【摘 要】配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)使未來(lái)社會(huì)的必然要求，對(duì)于通信技術(shù)的要求非常高，對(duì)通信方法的選擇先的尤為重要，優(yōu)化配電網(wǎng)自動(dòng)化的運(yùn)行方式，本文探討了配電網(wǎng)的內(nèi)容及實(shí)現(xiàn)意義，不同的通信技術(shù)在使用局限，探討了合理的城市配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及與其匹配的保護(hù)配置方案，并在此基礎(chǔ)上探討了輸配電系統(tǒng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)自動(dòng)化 光纖通信 載波通信 饋線保護(hù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)用電的質(zhì)量和可靠性要求越來(lái)越高，配電網(wǎng)做為輸配電系統(tǒng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，其自動(dòng)化程度也要求越來(lái)越高，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的自動(dòng)化已成為配電網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。本文將對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化的功能與意義及其實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討。

1 中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的功能及其必要性

配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)能充分發(fā)揮配電系資源的作用，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的作用，包括饋線自動(dòng)化設(shè)備管理、自動(dòng)制圖等。一下是配電網(wǎng)自動(dòng)化的內(nèi)容簡(jiǎn)介：

配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化：即在線路發(fā)生故障時(shí)，以最快速度恢復(fù)非故障區(qū)域的供電，這需要配電自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)故障區(qū)進(jìn)行快速的判斷和隔離。

配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)單相接地故障點(diǎn)確定：新的接地故障選線原理是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，全系統(tǒng)將出現(xiàn)零序電壓，采用零序電壓?jiǎn)?dòng)，用零序電流除以零序電壓求得各饋線零序?qū)Ъ{值判別。

配電網(wǎng)自動(dòng)化優(yōu)化運(yùn)行方式：為了降低網(wǎng)損且有效提高電能質(zhì)量，可以通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)電容器和有載調(diào)壓等功能電源的控制以及對(duì)網(wǎng)環(huán)中負(fù)荷開(kāi)關(guān)的控制，最大限度的優(yōu)化潮流供電方案，且實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的無(wú)功/電壓優(yōu)化控制。

實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的必要性：實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)可以減少對(duì)配電網(wǎng)的維護(hù)工作，從而降低了維護(hù)人員的工作強(qiáng)度，是操作人員數(shù)量大大減少，而且可以延長(zhǎng)電網(wǎng)的使用壽命，最為重要的是可以準(zhǔn)確的提供更加豐富的數(shù)據(jù)和信息，可以遠(yuǎn)距離的檢測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行情況，保證供電的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)的宏觀掌控。

2實(shí)現(xiàn)方法

2.1通信方法

信息傳輸通道的選擇對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)有著特別關(guān)鍵的作用。目前的通信方式主要包括光纖通信、配電網(wǎng)載波通信、有線和無(wú)線通信。但是在實(shí)際應(yīng)用中都是幾種通信方式混合應(yīng)用來(lái)作為配電網(wǎng)自動(dòng)化的通信方式。光纖通信主要適用于以電纜為主的配電網(wǎng)，其具有極易擴(kuò)展的特性，為配電網(wǎng)系統(tǒng)的擴(kuò)大提供了方便，它強(qiáng)大的自愈功能，可以對(duì)通信介質(zhì)的故障區(qū)段進(jìn)行定位，且可以保證在通信故障時(shí)，數(shù)據(jù)可以通過(guò)其他路徑正常的傳輸，此通信方式技術(shù)比較純熟，切方便實(shí)現(xiàn)。光纖通信方式可以很大程度的滿足配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)通信的要求，是一種很適合配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的通信方式。

還有一種通信方式載波技術(shù)，其有很強(qiáng)的通信能力，因?yàn)槠涫腔跀U(kuò)頻原理的技術(shù)，所以可以在很低的信噪比情況下工作，但是此方法有一定的局限性，載波信號(hào)在故障線路上的傳輸情況會(huì)影響載波對(duì)故障的定位和隔離上產(chǎn)生影響，所以必須了解載波信號(hào)在故障線路上的傳輸情況，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的定位和隔離。

2.2電流保護(hù)

通過(guò)配電自動(dòng)化中的饋線自動(dòng)化，饋線保護(hù)的功能可以很好地得到實(shí)現(xiàn)。對(duì)于建立在光纖通信基礎(chǔ)上的饋線保護(hù)，它的實(shí)現(xiàn)主要包括以下三個(gè)部分：一是通過(guò)電流保護(hù)切除故障；二是通過(guò)集中式的配電主站或子站對(duì)FTU進(jìn)行遠(yuǎn)程控制來(lái)隔離故障；三是通過(guò)集中式的配電主站或子站對(duì)FTU進(jìn)行遠(yuǎn)程控制來(lái)恢復(fù)非故障區(qū)域的供電。

實(shí)際上，這種恢復(fù)供電是自動(dòng)裝置在無(wú)選擇性動(dòng)作之后的結(jié)果。如果饋線故障發(fā)生時(shí)，保護(hù)動(dòng)作的選擇性問(wèn)題能夠得到解決，饋線保護(hù)的性能就能得到進(jìn)一步的改善，故障切除與故障隔離也可以一次就實(shí)現(xiàn)。饋線系統(tǒng)保護(hù)的基本思路就是，通過(guò)利用快速通信，饋線上的多個(gè)保護(hù)裝置協(xié)同動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)有選擇性的故障隔離。利用通信，饋線系統(tǒng)保護(hù)解決了保護(hù)的選擇性問(wèn)題，一次性完成故障識(shí)別、故障隔離、重合閘和恢復(fù)故障等功能。

2.3配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)單相接地故障點(diǎn)確定及優(yōu)化運(yùn)行方式

新的接地故障選線的基本思路是，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地的情況時(shí)，全系統(tǒng)將會(huì)出現(xiàn)零序電壓，此時(shí)零序電壓?jiǎn)?dòng)被采用，再用零序電流去除以零序電壓，用求得的各饋線零序?qū)Ъ{值來(lái)進(jìn)行判別。通過(guò)控制微機(jī)智能配電終端（FTU）以及手拉手環(huán)網(wǎng)中的負(fù)荷開(kāi)關(guān)，配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)能方便地對(duì)環(huán)網(wǎng)開(kāi)環(huán)點(diǎn)進(jìn)行改變，同時(shí)在自動(dòng)化后臺(tái)系統(tǒng)的支持下，提供經(jīng)過(guò)優(yōu)化的供電方案。此外，通過(guò)有效控制整配電網(wǎng)電容器以及有載調(diào)壓等分布式無(wú)功電源，全網(wǎng)的無(wú)功/電壓優(yōu)化控制也能得到實(shí)現(xiàn)。這樣，不但網(wǎng)損可以得到降低，而且電能質(zhì)量也能得到提高。

3 配電網(wǎng)自動(dòng)化的意義及展望

如今，隨著電力系統(tǒng)現(xiàn)代化的發(fā)展，配電網(wǎng)自動(dòng)化已經(jīng)是勢(shì)不可擋的趨勢(shì)，它具有特別突出的優(yōu)點(diǎn)和非常重要的意義。當(dāng)配電網(wǎng)正常運(yùn)行的時(shí)候，配電網(wǎng)的運(yùn)行方式可以通過(guò)對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)的運(yùn)行狀況實(shí)施監(jiān)控來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。而當(dāng)配電網(wǎng)運(yùn)行異?；蛘甙l(fā)生故障的時(shí)候，對(duì)發(fā)生異常情況或故障的區(qū)段要迅速進(jìn)行排查，將發(fā)生故障的區(qū)段快速隔離出來(lái)，并及時(shí)恢復(fù)未發(fā)生故障區(qū)域用戶的供電，使用戶的停電時(shí)間縮短，使停電面積減小。用電負(fù)荷要根據(jù)配電網(wǎng)的電壓去合理控制，以提高設(shè)備的利用率；無(wú)功負(fù)荷和電壓水平也要根據(jù)配電網(wǎng)的電壓去合理控制，以改善提供的電能質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。因而，不論是電力公司還是用戶，配電自動(dòng)化都可以為其提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。目前，我國(guó)的配電網(wǎng)還存在一些列實(shí)際問(wèn)題，如點(diǎn)多、設(shè)備落后、地域?qū)拸V和資金短缺等，我國(guó)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)在參考發(fā)達(dá)國(guó)家成功經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，根據(jù)自身實(shí)際情況，對(duì)配電網(wǎng)應(yīng)制定完善的規(guī)范計(jì)劃和做充分的功能考慮，避免不必要的重復(fù)和浪費(fèi)，設(shè)備要執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化和通用化要求，并妥善處理好全局與局部、近期與長(zhǎng)期和主次之間的問(wèn)題。

4結(jié)語(yǔ)

提高電網(wǎng)可靠性是今后配電網(wǎng)發(fā)展的主要方向，配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)可以有效的提高電網(wǎng)的可靠度，而且也是提高電力企業(yè)自身水平的需要，通過(guò)選用合適的通信介質(zhì)，形成有效的通信方法，盡可能的最大限度實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的自動(dòng)化。

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作者簡(jiǎn)介：郭海云（1976—），男，內(nèi)蒙自治區(qū)呼和浩特人，本科。主管，配電網(wǎng)專(zhuān)業(yè)。