農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)的解決方案

梁秀飛

摘要：配電自動(dòng)化為一種綜合系統(tǒng)，在電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)督、故障方位確定與隔離以及協(xié)助電網(wǎng)系統(tǒng)快捷性恢復(fù)常規(guī)運(yùn)行模式等方面體現(xiàn)出巨大的優(yōu)越性。本文從實(shí)用性的視域出發(fā)，提出了農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)的幾類解決方案，希望在協(xié)助供電企業(yè)與相關(guān)部門(mén)提升農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃與執(zhí)行質(zhì)量方面有所幫助。

關(guān)鍵詞：農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)；電網(wǎng)；穩(wěn)定運(yùn)行；經(jīng)濟(jì)發(fā)展

引言

近年來(lái)，雖然我國(guó)農(nóng)網(wǎng)配電系統(tǒng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，如線路負(fù)荷能力有所提高，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也日趨完善，但其自動(dòng)化程度尚不合理，故在一定程度上限制了農(nóng)網(wǎng)配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行、供電能力和維護(hù)管理，在此本文結(jié)合試點(diǎn)工程對(duì)其自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)踐證明，其對(duì)于改善供電安全性和可靠性，節(jié)約資源，強(qiáng)化管理大有助益。

1農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化建設(shè)目標(biāo)

農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化建設(shè)將由一個(gè)覆蓋全面、聯(lián)系緊密、功能互補(bǔ)、數(shù)據(jù)共享、控制聯(lián)動(dòng)的高可靠性的信息處理和控制集成系統(tǒng)、終端智能設(shè)備以及堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架共同構(gòu)成。農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化建設(shè)應(yīng)達(dá)到以下目標(biāo)：其一，實(shí)現(xiàn)三遙功能，通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提升配網(wǎng)調(diào)度的安全性，避免由于支撐信息不足造成的可靠性較差的調(diào)度出現(xiàn)；其二，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化功能，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行故障隔離、恢復(fù)非故障區(qū)供電，減少停電范圍，縮短故障停電時(shí)間，提高供電的可靠性；其三，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、改善電壓質(zhì)量。優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和無(wú)功配置，降低電能損耗；其四，提高配電臺(tái)區(qū)供電質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)配變參數(shù)監(jiān)測(cè)、保護(hù)、測(cè)量、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制和三相不平衡治理等；其五，提高服務(wù)質(zhì)量，提高為用戶服務(wù)的響應(yīng)速度和服務(wù)質(zhì)量，保證故障時(shí)對(duì)用戶供電的能力；其六，通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)施，真正提高企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平。

2農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化原則

其一，穩(wěn)定性。需要兼顧考慮系統(tǒng)和設(shè)備兩個(gè)方面的穩(wěn)定和可靠。因此要保證系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)對(duì)于故障處理原則應(yīng)考慮在各種運(yùn)行狀態(tài)下故障處理的可靠性；其二，實(shí)用性。要求解決方案要因地制宜、因網(wǎng)制宜，根據(jù)各單位的特點(diǎn)選擇最適合、最能見(jiàn)效的自動(dòng)化解決方案優(yōu)先實(shí)施。自動(dòng)化系統(tǒng)必須綜合規(guī)劃，統(tǒng)籌考慮各方案的特點(diǎn)，可以分步、分期實(shí)施，逐步升級(jí)；其三，先進(jìn)性。指系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的先進(jìn)性，系統(tǒng)規(guī)劃有前瞻性，使用穩(wěn)定有效的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，但不應(yīng)該理解為就是使用最新的技術(shù)和設(shè)備。

3農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)的解決方案

3.1分布式智能、網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)饋線自動(dòng)化方案

分布式智能控制方案特性就是對(duì)斷路器配置智能自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備以及電動(dòng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有很強(qiáng)的依賴性，而且可以對(duì)配電線路電流的運(yùn)轉(zhuǎn)形式進(jìn)行有效的檢測(cè)和管理。分布式智能控制方案主要是指對(duì)電源開(kāi)關(guān)兩端的電壓進(jìn)行檢測(cè)，并應(yīng)用運(yùn)轉(zhuǎn)模式，提高檢測(cè)準(zhǔn)確性的一種控制方案，這一方案能夠充分發(fā)揮控制器的邏輯功能，能夠自主查找故障位置和避開(kāi)故障范圍兩端的開(kāi)關(guān)，進(jìn)而對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行有效的隔絕，并可以智能的將聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)進(jìn)行閉合，最終達(dá)到保證非故障區(qū)域的常規(guī)性和舒暢性的目的。這一方案通過(guò)V-I-T技術(shù)的邏輯辨識(shí)功能，可以實(shí)現(xiàn)迅速?gòu)?fù)電和高效檢測(cè)故障點(diǎn)位置的目標(biāo)。如果方案中的線路開(kāi)關(guān)使用的是斷路器裝置，還能夠通過(guò)重合器，發(fā)揮就地重合和快速切斷故障的功能。在通信通道建設(shè)健全的基礎(chǔ)上，自行的升級(jí)至標(biāo)準(zhǔn)化的FTU/DTU，具備三遙功能。

網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)控制方案編制工作和分布式智能控制方案具有很密切的聯(lián)系，這一方案的特殊性表現(xiàn)在其具有GPRS通信和局部光纖通信功能，正是這些功能的存在保證了環(huán)網(wǎng)中各FTU信息的交互性。一旦配電系統(tǒng)中存在異常，這一方案不需要變電站的開(kāi)關(guān)跳閘，就能夠在較快的時(shí)間內(nèi)讓環(huán)網(wǎng)中各FTU自主的避開(kāi)故障位置附近的兩端開(kāi)關(guān)，而且聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)會(huì)主動(dòng)合閘實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)供電，從而有效的減少停電面積，縮短停電時(shí)間。在這一方案的引導(dǎo)下，串聯(lián)開(kāi)關(guān)的無(wú)極差保護(hù)功能能夠最大限度的發(fā)揮出來(lái)，并可以整合分布式就地控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，保證配電設(shè)備運(yùn)行的高效性和一致性。

3.2農(nóng)網(wǎng)配電線路故障自動(dòng)定位系統(tǒng)

農(nóng)網(wǎng)配電線路故障自動(dòng)定位系統(tǒng)方案以接地故障和故障指示器自動(dòng)檢測(cè)短路故障的功能為核心，有效發(fā)揮通信功能的作用，把動(dòng)作信息利用短距離無(wú)線通信整合到就地安裝通信終端，然后通信終端會(huì)把收集到的相關(guān)信息，利用GPRS通信或者是公共通信網(wǎng)絡(luò)GSM的手機(jī)短信，發(fā)送到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)和中心站。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)異常時(shí)，指示器會(huì)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，與此同時(shí)利用通信功能把這些信號(hào)發(fā)送到人機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)，后臺(tái)會(huì)全面對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行分析，最終在較短的時(shí)間內(nèi)明確故障位置，并會(huì)在地理信息系統(tǒng)和主接線圖中給出一定的提醒，同時(shí)會(huì)以短信的形式把定位結(jié)果發(fā)給相關(guān)工作人員。這一方案的應(yīng)用，能夠提高故障查找和處理效率，減少很多故障位置的查找時(shí)間，而且還能夠有效的縮短停電時(shí)長(zhǎng)，保證電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。

3.3綜合型實(shí)用方案

綜合型實(shí)用方案就是把上面提到的兩種方案整合到一個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)中。在F類供電區(qū)域的郊區(qū)線路、農(nóng)網(wǎng)線路等投資資金規(guī)模受限的場(chǎng)合，實(shí)施安裝就地顯示的故障指示器和帶故障狀態(tài)遠(yuǎn)程信息傳輸?shù)囊贿b故障定位系統(tǒng)；在C、D、E類供電區(qū)域，實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)定位和基本的狀態(tài)檢測(cè)和負(fù)荷監(jiān)測(cè)；在A、B類供電區(qū)域的主環(huán)線路，已安裝有電動(dòng)開(kāi)關(guān)的場(chǎng)合，可以安裝三遙終端，實(shí)現(xiàn)故障情況下的故障隔離和負(fù)荷轉(zhuǎn)供。推薦使用具有分布智能的終端和必要的網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)功能，以提高可靠性；在A類供電區(qū)域的中小城市和區(qū)域，實(shí)施以線路故障自動(dòng)定位系統(tǒng)、SCADA和以GIS為基礎(chǔ)的配電管理系統(tǒng)為基本功能的實(shí)用主站系統(tǒng)。

4 E-PON技術(shù)在配電自動(dòng)化中的應(yīng)用

EPON技術(shù)組網(wǎng)在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以將通信系統(tǒng)劃分為三個(gè)層次，即主站層，變電所子站層與饋線層。手拉手環(huán)結(jié)構(gòu)在當(dāng)下配電自動(dòng)化系統(tǒng)中具有較高的應(yīng)用頻率，2個(gè)OLT被安置在不同的變電站中，達(dá)到對(duì)光路整體性維護(hù)的目標(biāo)，同時(shí)對(duì)不同變電站設(shè)施的檢查與維修對(duì)配電系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的安穩(wěn)性不會(huì)造成任何干擾。

在配電系統(tǒng)中，應(yīng)用手拉手環(huán)運(yùn)行結(jié)構(gòu)，能夠有效的保證單一通信ONU終端運(yùn)行可靠性，同時(shí)還能夠根據(jù)實(shí)際情況，把不同的PON連接口安裝于ONU終端，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)手拉手環(huán)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)應(yīng)用到農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，再結(jié)合EPON技術(shù)的輔助功能，能夠達(dá)到構(gòu)建配電通信的目標(biāo)，不僅使配電網(wǎng)絡(luò)中的資源實(shí)現(xiàn)了共享，還為配電系統(tǒng)的自動(dòng)化提供了技術(shù)支撐。

結(jié)語(yǔ)

對(duì)上述三種配電自動(dòng)化解決方案的研究和分析，認(rèn)為農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)不應(yīng)采取單一模式，而是根據(jù)實(shí)際情況合理布置配電線路監(jiān)控點(diǎn)的選型，滿足對(duì)不同配電線路的運(yùn)行監(jiān)控要求，大幅提升配電自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)用化水平。大量應(yīng)用以故障指示器為基礎(chǔ)的實(shí)用自動(dòng)化方案，將可以幫助供電運(yùn)行部門(mén)在一定的資金預(yù)算范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)最大程度的配電自動(dòng)化覆蓋范圍。對(duì)于饋線自動(dòng)化（FA）故障隔離策略，在實(shí)現(xiàn)基本三遙功能的同時(shí)，以分布式智能為基礎(chǔ)的饋線自動(dòng)化方案，可以實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)隔離和轉(zhuǎn)供，不依賴于通信和主站，可靠性更高，具有廣泛推廣價(jià)值。

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