城市配網(wǎng)自動(dòng)化及其配網(wǎng)規(guī)劃的應(yīng)用分析

劉寶寶

摘要：目前，城市用電需求已經(jīng)非常高，人們對(duì)電力公司提供的供電服務(wù)提出了更高的要求。然而，現(xiàn)有的城市配電網(wǎng)供電設(shè)施已經(jīng)使用了好幾年。這些設(shè)施不僅存在老化現(xiàn)象，而且供電能力低，已經(jīng)不能滿足用戶對(duì)供電企業(yè)的新要求。因此， 供電公司必須加強(qiáng)對(duì)城市配網(wǎng)自動(dòng)化的研究， 提高城市供電公司的供電能力， 使用先進(jìn)的電子科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還有數(shù)據(jù)管理技術(shù)將城市配網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：城市配網(wǎng);自動(dòng)化;配網(wǎng)規(guī)劃;應(yīng)用分析

1對(duì)城市配網(wǎng)自動(dòng)化概念的論述

什么是城市配網(wǎng)自動(dòng)化呢？城市配網(wǎng)自動(dòng)化能夠?qū)㈦娏ζ髽I(yè)提供給用電用戶的供電的質(zhì)量顯著提高， 并且還能使電力企業(yè)的效益也有所提升， 其重要運(yùn)行原理是能夠使用自動(dòng)化的控制技術(shù)并結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)， 監(jiān)督管理電力企業(yè)對(duì)城市的供電。城市配電網(wǎng)的自動(dòng)化也可以降低電力企業(yè)的供電服務(wù)成本，產(chǎn)生更多的經(jīng)濟(jì)效益。利用城市配電自動(dòng)化可以使電網(wǎng)的運(yùn)行自動(dòng)化，不再像以前那樣依靠人工操作和現(xiàn)場管理，減少人為操作造成的事故數(shù)量，大大提高供電效率。

城市配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)是一種非常先進(jìn)的技術(shù)， 該技術(shù)結(jié)合了各種先進(jìn)技術(shù)， 包括著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等， 該技術(shù)能夠?qū)φ麄€(gè)供電系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)控， 減少問題的發(fā)生， 當(dāng)問題發(fā)生時(shí)也能最快的找出發(fā)生問題的原因并進(jìn)行處理。這樣就能使供電系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定， 滿足人們的用電需求。

2城市配電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1配電網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)行設(shè)備應(yīng)用

目前，城市配電網(wǎng)的運(yùn)行已不能滿足城市用電需求。從配電網(wǎng)線路的布置來看?？紤]到城市環(huán)境和配電網(wǎng)的安全，原有的架空線路正逐步轉(zhuǎn)向地下電纜混合線路的設(shè)計(jì)。不過，鎮(zhèn)上還有架空線路。隨著配電網(wǎng)布線的改進(jìn)，為城市配電網(wǎng)自動(dòng)化奠定了基礎(chǔ)。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，我國城市配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，線路之間的聯(lián)系不系統(tǒng)，使得城市電力線路發(fā)展不暢。隨著城市用電負(fù)荷的增加，配電網(wǎng)線路難以承受高的合規(guī)性，這使得配電網(wǎng)在電力供需轉(zhuǎn)換過程中難以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行。為了彌補(bǔ)配線結(jié)構(gòu)布局混亂的問題， 供電企業(yè)在設(shè)備開關(guān)位置的設(shè)計(jì)上， 要設(shè)計(jì)相匹配的接口。一些電力系統(tǒng)在運(yùn)行使用之前， 就已經(jīng)將符合自動(dòng)化系統(tǒng)通用規(guī)格的接口預(yù)留出來， 以利于后期自動(dòng)化配網(wǎng)改造。在進(jìn)行自動(dòng)化系統(tǒng)改造中， 如果改造方案難以達(dá)到預(yù)期的效果， 又要對(duì)于所使用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行更換。

2.2配電自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)

配電自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)由4個(gè)基本部分所構(gòu)成， 即配電主站、子站、配電終端以及通信系統(tǒng)。配電自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行中， 采用了四種運(yùn)行模式， 即配電主站、子站以及配電終端集中采集， 統(tǒng)一監(jiān)控;集中采集， 分散監(jiān)控;配電主站和配電終端兩層結(jié)構(gòu)， 實(shí)施集中采集， 集中監(jiān)控。第四種配電自動(dòng)化運(yùn)行模式， 就是系統(tǒng)的自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備之間相互協(xié)調(diào)配合。從目前城市配網(wǎng)運(yùn)行狀況來看， 每一種配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行模式都存在著各自的缺點(diǎn)和不足。在進(jìn)行配網(wǎng)模式的選擇上， 要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要建設(shè)， 以確保配電自動(dòng)化系統(tǒng)具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

從配電自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)的功能來看，總配電站電力數(shù)據(jù)中心屬于整個(gè)配電網(wǎng)的中心環(huán)節(jié)。其應(yīng)用功能是存儲(chǔ)經(jīng)過相應(yīng)處理后的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。配電網(wǎng)分站實(shí)現(xiàn)主站與終端的連接，主要用于信息采集和區(qū)域監(jiān)控。配電網(wǎng)終端由各種自動(dòng)化設(shè)備組成，包括配電終端、饋線終端、變壓器終端、遠(yuǎn)程終端等，在接到主站命令后，進(jìn)行電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。通信網(wǎng)絡(luò)用于主站、分站和終端之間的信息傳輸。骨干層通信網(wǎng)絡(luò)是配電主站與配電電子站之間的信息傳輸;接入層通信網(wǎng)絡(luò)是配電電子站與配電終端之間的信息傳輸。

3城市配網(wǎng)的規(guī)劃與應(yīng)用措施

3.1注重電站電站的聯(lián)絡(luò)饋線安排

在布置和規(guī)劃變電所配電聯(lián)絡(luò)線時(shí)，作為相關(guān)工作人員，應(yīng)注意變電所的聯(lián)絡(luò)線，認(rèn)真做好電站聯(lián)絡(luò)線的布置。例如，當(dāng)變電所配電聯(lián)絡(luò)饋線電流為10kV時(shí)，在確定饋線數(shù)量時(shí)，饋線數(shù)量不應(yīng)少于4根，對(duì)于負(fù)荷電流應(yīng)嚴(yán)格控制。只有不超過導(dǎo)體安全截止流量的一半，才能滿足變電所負(fù)荷轉(zhuǎn)移的相關(guān)要求。一旦超過導(dǎo)體安全截止流量的一半，就不符合變電所負(fù)荷轉(zhuǎn)移的要求。在對(duì)變電站電纜管道開展相關(guān)規(guī)劃工作時(shí)， 應(yīng)當(dāng)對(duì)多方面的綜合因素進(jìn)行全面分析， 應(yīng)當(dāng)對(duì)變電站的具體情況進(jìn)行認(rèn)真考慮， 只有這樣， 才能夠與終期要求保持一致， 才能保證電纜管道能夠與變電站建設(shè)同時(shí)完工， 然而， 在對(duì)變電站電氣進(jìn)行建設(shè)的過程中， 則與電纜管道的規(guī)劃有所不同， 關(guān)于其建設(shè)方面， 不一定與要求終期同時(shí)完工， 可以分為不同的時(shí)間段來開展相關(guān)的建設(shè)工作。只有對(duì)變電站的聯(lián)絡(luò)饋線進(jìn)行科學(xué)合理安排， 才能使電網(wǎng)的安全性和可靠性， 得到充分保障， 只有這樣， 才能增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益， 促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.2地理信息系統(tǒng)方面

配網(wǎng)自動(dòng)化的系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控功能、故障識(shí)別功能的實(shí)現(xiàn)均與地理信息系統(tǒng)存在密切關(guān)聯(lián)。因此，在運(yùn)用配網(wǎng)自動(dòng)化及配網(wǎng)規(guī)劃開展電力系統(tǒng)管理時(shí)，應(yīng)注意加強(qiáng)對(duì)地理信息系統(tǒng)的重視，通過地理信息系統(tǒng)的合理運(yùn)用，確保自動(dòng)化配網(wǎng)系統(tǒng)的功能均可得到良好發(fā)揮。

在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，地理信息系統(tǒng)由系統(tǒng)層、數(shù)據(jù)層和業(yè)務(wù)邏輯層三部分組成。系統(tǒng)層主要負(fù)責(zé)配合自動(dòng)配電網(wǎng)的運(yùn)行要求，向其他層發(fā)出指令;數(shù)據(jù)層是配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)，能夠滿足人們查詢和檢索相關(guān)電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的需求;業(yè)務(wù)邏輯層是地理信息系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。在配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行過程中，GIS可以動(dòng)態(tài)采集系統(tǒng)的相關(guān)地理空間數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)和終端消耗的管理，為配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行提供支持。例如，當(dāng)管理人員發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)后，可快速利用地理信息系統(tǒng)的地理空間數(shù)據(jù)收集及儲(chǔ)存功能，調(diào)取相關(guān)信息，確定系統(tǒng)故障的發(fā)生位置，進(jìn)而減輕故障帶來的不良影響。

3.3確保主干網(wǎng)顯得穩(wěn)定運(yùn)作

在規(guī)劃配電網(wǎng)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。在標(biāo)準(zhǔn)的制定上，應(yīng)符合具體的負(fù)荷控制要求。在干線電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行過程中，應(yīng)充分重視負(fù)荷電流，認(rèn)真開展負(fù)荷電流控制工作，并針對(duì)單環(huán)網(wǎng)饋線的負(fù)荷電流， 其負(fù)荷電流不應(yīng)當(dāng)超過250A， 關(guān)于多環(huán)網(wǎng)饋線的負(fù)荷電流方面， 其負(fù)荷電流不應(yīng)當(dāng)超過300A， 在輻射線的負(fù)荷電流方面， 則不應(yīng)當(dāng)超過400A， 除此之外， 還包括許其他情況， 當(dāng)負(fù)荷電流， 超出所規(guī)定的范圍時(shí)， 應(yīng)當(dāng)對(duì)其所涉及的多方面進(jìn)行考慮， 可以通過線路增加的方式等方法， 來對(duì)負(fù)荷目標(biāo)進(jìn)行分割， 這樣能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)荷的轉(zhuǎn)供， 能夠使主干網(wǎng)線的穩(wěn)定運(yùn)作得到保障， 為城市派往自動(dòng)化奠定良好基礎(chǔ)。

3.4線路負(fù)荷管理方面

線路作為配電網(wǎng)系統(tǒng)的基本組成部分，其負(fù)荷控制狀況直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全和有效性水平。因此，為保證干線的安全、正常運(yùn)行，在建立配電網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)的要求對(duì)干線進(jìn)行負(fù)荷控制。本文將負(fù)荷電流指標(biāo)作為配電自動(dòng)化管理的基本依據(jù)。例如，配電網(wǎng)干線采用兩供一饋的方式，則應(yīng)將線路的電流水平控制于400A以下;而對(duì)于配網(wǎng)中的單環(huán)網(wǎng)饋線而言，其電流控制標(biāo)準(zhǔn)以<250A為宜;如配網(wǎng)自動(dòng)化采用輻射型饋線布設(shè)主干線路，同樣按照<400A標(biāo)準(zhǔn)控制線路負(fù)荷水平。

結(jié)束語

綜上所述，信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)城市電網(wǎng)的工作是必不可少的。同時(shí)，配電網(wǎng)的規(guī)劃工作離不開先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用。因此，在今后的發(fā)展中，要重視這些新技術(shù)的研發(fā)和利用，為城市電網(wǎng)的工作做出更大的貢獻(xiàn)。

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