淺談電力系統(tǒng)中10KV智能配網(wǎng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

冷紅軍+杜文濤+王玉貴

摘要：電力是我們?nèi)粘Ｉ钪兄匾哪茉粗?，電力不僅維系著人們?nèi)粘Ｉ畹姆€(wěn)定，還不斷推動(dòng)人類的發(fā)展，科學(xué)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。10kV配網(wǎng)是與用戶聯(lián)系最為密切的，是當(dāng)代電網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，同樣也是電力行業(yè)里建設(shè)的關(guān)鍵。智能化電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)上的全體收集，多方位高速對等通信，同樣還支持分散式處理。為此，本文根據(jù)自身的工作經(jīng)驗(yàn)，分析并介紹了基于10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的智能化在電力系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，從而為電力企業(yè)電網(wǎng)發(fā)展提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：10KV電力系統(tǒng)；智能配網(wǎng)；運(yùn)維檢修；設(shè)計(jì)應(yīng)用

1、引言

配電網(wǎng)作為現(xiàn)代化建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施之一，它關(guān)系到社會的發(fā)展、人民的生活的提高，合理的設(shè)置配電網(wǎng)，能有效提高城鎮(zhèn)的建設(shè)和發(fā)展。對于10KV配電網(wǎng)，是我國電力發(fā)展中的一個(gè)重要項(xiàng)目，主要是為城區(qū)的正常運(yùn)行提供充足的電力供應(yīng)，隨著人們生活水平的提高，對供電的要求越來越高。配電的供電可靠性、安全性、節(jié)能性等方面有了更高的要求。因此，需要在原有的配網(wǎng)條件下，進(jìn)一步的加大力度，并合理的對配網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃，最大程度的發(fā)揮智能配網(wǎng)效果。最終實(shí)現(xiàn)智能配網(wǎng)。為此，下文分析并介紹了基于10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的智能化在電力系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

2、智能配網(wǎng)的概況與設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的配網(wǎng)包括變電站、配電線路和開關(guān)以及用戶端等部分，而在智能電網(wǎng)主要是高級自動(dòng)化方式進(jìn)行配電，包括高級操作和高級管理。首先，對配電控制和管理以及資料的收集方面屬于高級操作，有自動(dòng)化和無功控制的優(yōu)點(diǎn)。相對于高級操作，高級管理的范疇主要是對配電數(shù)據(jù)的輸入和編輯匯總等方面進(jìn)行的管理。利用高級管理和高級操作系統(tǒng)，可以通過使用智能技術(shù)，對故障進(jìn)行定位，有助于更好的修復(fù)故障，達(dá)到智能配網(wǎng)的目的。

（1）智能配電設(shè)計(jì)目標(biāo)。智能配電設(shè)計(jì)是，要事先設(shè)計(jì)好一個(gè)智能檢測系統(tǒng)，達(dá)到配電變壓器運(yùn)行中的準(zhǔn)確性。要注意對最近數(shù)據(jù)的檢測，并且能夠在最短的時(shí)間內(nèi)向主站匯報(bào)，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測的目的。對于出現(xiàn)的故障和問題，要能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，并向中心站報(bào)警，形成迅速發(fā)現(xiàn)故障，及時(shí)進(jìn)行解決的形式。同時(shí)，還要重視檢測設(shè)備的使用，以及自動(dòng)恢復(fù)情況，最終實(shí)現(xiàn)終端運(yùn)行中的安全性和可靠性。

（2）智能配電功能設(shè)計(jì)。關(guān)于智能配電功能設(shè)計(jì)，主要包括六種功能，分別是對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測的功能；對存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)表的功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲；還有對開關(guān)狀態(tài)的控制，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控控制；通過GPRS無線系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通訊效果；還有對故障的檢測，對出現(xiàn)的餓異常情況做到及時(shí)的向主站進(jìn)行匯報(bào)；最后是針對智能系統(tǒng)中出現(xiàn)的小故障進(jìn)行自我的診斷和恢復(fù)的功能，實(shí)現(xiàn)智能配網(wǎng)。

3、智能化配電系統(tǒng)的模式

3.1 10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化

根據(jù)我國行政管理體制及配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀，配電智能化系統(tǒng)多采用分層控制處理的模式，通常分為四層，A、中層：電力公司；B、分中心層：分局；C、子站層：變電站、住宅小區(qū)等；D、終端層：柱上、變壓器、供電站等。面對10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)有時(shí)要直接面向控制終端，分布廣、設(shè)備多，且現(xiàn)場條件很復(fù)雜，其本身設(shè)備頻繁操作，容易出現(xiàn)故障脫扣等原因產(chǎn)生的諧波干擾及強(qiáng)電磁等現(xiàn)象，智能化配電系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)解決這些問題的操作模式，其超強(qiáng)的抗干擾能力，重要的控制功能都是由設(shè)備層智能化設(shè)備完成，逐步形成了網(wǎng)絡(luò)集成式的完全分布控制系統(tǒng)，如此才能滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行的快速而安全的要求。

電力系統(tǒng)的智能化元件就其功能可分為：開關(guān)保護(hù)與控制、電能質(zhì)量監(jiān)測及電動(dòng)機(jī)保護(hù)控制等。電力系統(tǒng)中智能化設(shè)備可以不依賴計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而獨(dú)立工作，這樣就大大地提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和實(shí)用性，滿足工廠生產(chǎn)過程控制的要求及電器設(shè)備運(yùn)行管理的需要。

3.2 10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化的應(yīng)用模式

10KV的智能化配電網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)是以變電站一體化的監(jiān)控平臺作為其主機(jī)的，而且通過這個(gè)變電的一體化平臺為電力系統(tǒng)提供集中的監(jiān)控。同時(shí)，這個(gè)智能化的配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還配置了前端機(jī)，這種前端機(jī)是一種工業(yè)電腦，它具有超強(qiáng)的通信處理功能以及抗干擾能力，為內(nèi)部的局域網(wǎng)以及監(jiān)控主機(jī)實(shí)現(xiàn)了完美的連接，從而保證了變電設(shè)備連接的無縫隙；在前端機(jī)設(shè)備的下面還分布有一些現(xiàn)場的總線網(wǎng)絡(luò)，這些總線網(wǎng)絡(luò)和智能化的變電裝置進(jìn)行連接?？傊?jīng)過智能優(yōu)化以后的配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有了更好的數(shù)字通信功能，它可以對10KV的智能化配電裝置實(shí)施靈活的處理，從而使其能夠順利地兼容其他智能裝置，進(jìn)而滿足了配電網(wǎng)絡(luò)的開放性要求，使配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備集成的各個(gè)部分可以順利地達(dá)到有效配合，為城市供電達(dá)到運(yùn)行發(fā)揮極大的作用。

3.3 智能化配電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備開關(guān)要求

10KV智能配電網(wǎng)的建設(shè)步伐不斷加大，其具有線路長、分支多等特點(diǎn)，因而對配電開關(guān)的運(yùn)用較為廣泛，先進(jìn)的配電開關(guān)能增強(qiáng)10KV智能配網(wǎng)的自動(dòng)化與可靠性，直接關(guān)系到智能配網(wǎng)供電的安全性能。而且，智能化的配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在收集信息和數(shù)據(jù)時(shí)，也需要通過設(shè)備開關(guān)的接口來實(shí)現(xiàn)。所以，10KV的智能化配電網(wǎng)絡(luò)要求設(shè)備的開關(guān)具有電動(dòng)及手動(dòng)的雙重操作功能，同時(shí)還要在設(shè)備小型簡易、能耗低的前提下實(shí)現(xiàn)絕緣及無油化配備。

另外，開關(guān)還必須能夠?qū)崿F(xiàn)彈簧儲能以及直流的電動(dòng)操作，并使彈簧儲能信號以及開關(guān)閘信號等的狀態(tài)信號全部具備。此外，控制接口還必須有分合閘的外接控制點(diǎn)，并滿足在操作電源以及操作機(jī)構(gòu)等方面的要求。

3.4 10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)

如今先進(jìn)的測控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、新型的傳感器、現(xiàn)代化的通信技術(shù)為電力系統(tǒng)智能化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。10kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化系統(tǒng)中的各功能模塊都是采用計(jì)算機(jī)檢測技術(shù)，各個(gè)模塊之間相互連接。具有可靠、高速的優(yōu)點(diǎn)。通信介質(zhì)用的是雙絞線，在總線上最多可掛100多個(gè)節(jié)點(diǎn)，而且具有總線仲裁技術(shù)，支持信息傳輸可用短幀結(jié)構(gòu)，多主式通信，通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化，這些特性都很適合于電力系統(tǒng)智能化的通信。10 kV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)智能化的通信控制器主要是與上位機(jī)通信、完成內(nèi)部通信和遠(yuǎn)動(dòng)功能。與上位機(jī)通信可以用串行口通信方式或局域網(wǎng)方式，根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

4、結(jié)束語

總之，在電力網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建過程中，智能電網(wǎng)在不斷發(fā)展，其主要依賴于綜合性技術(shù)，通過能量傳感、網(wǎng)絡(luò)測量、設(shè)備、決策支持及控制方法等技術(shù)，保障電力的正常供應(yīng)，提高電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。10kV配網(wǎng)是當(dāng)代電網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，同樣也是電力行業(yè)里建設(shè)的關(guān)鍵，要完善的電力系統(tǒng)10kV配電網(wǎng)絡(luò)智能化必須通過各專業(yè)人士的相互配合和相關(guān)單位之間的合作才能夠完成。與此同時(shí)，也要重視用戶和智能配網(wǎng)之間的聯(lián)系，不斷的對電網(wǎng)運(yùn)行管理系統(tǒng)進(jìn)行完善，最大限度的增強(qiáng)電網(wǎng)的配電效果，最終達(dá)到安全、可靠的供電。

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