白茂泉 姜彥
摘要:現(xiàn)階段,我國的10KV配網(wǎng)自動化技術(shù)有了很大進展,其建設(shè)管理工作也越來越受到重視。為了推動技術(shù)和能源開發(fā)的深度結(jié)合,提高社會基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的質(zhì)量和效益,推動公眾生活質(zhì)量水平不斷提升,本文首先分析了10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)簡介,其次探討了10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中故障定位隔離的問題,最后對對10kV配網(wǎng)自動化建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計進行探討,以供參考。
關(guān)鍵詞:10kV;配電網(wǎng);自動化建設(shè);規(guī)劃與設(shè)計
引言
隨著人們在生產(chǎn)生活中對電能應(yīng)用的需求變得越來越大,使電力系統(tǒng)有了更快速的發(fā)展。電能是一種既經(jīng)濟又實用的清潔能源,而且與其他能源相比,更容易受電能管理系統(tǒng)的控制。同時,相對比較容易進行能量之間的轉(zhuǎn)換。電能很好地代替了其他能源的應(yīng)用,這不僅給人們帶來舒適的生活體驗,而且更加的便利,還不會對環(huán)境造成污染。但是目前出現(xiàn)的線損問題越發(fā)嚴重,整個供電過程受到線損的影響,供電成本變大。因為配電網(wǎng)會隨著使用的次數(shù)逐漸增加而出現(xiàn)線損的問題,所以如果配電網(wǎng)的調(diào)控人員不能夠及時發(fā)現(xiàn)問題并做出解決的對策,就會影響到供電的質(zhì)量。
1 10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)簡介
10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)分為通信層、主站層、子站層及終端層,依托其特有的“四遙”功能實現(xiàn)對配電設(shè)備的動態(tài)化、持續(xù)化監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)并妥善處理線路故障。其作用機制并不復雜,簡單來講是根據(jù)線路的功率、電流等數(shù)據(jù)、警報信息、線路開關(guān)運行情況等,對線路當前運行狀態(tài)進行準確快速地判定,并借助遙控功能遠程操控線路開關(guān)。遙調(diào)是一項非常重要的功能,其主要任務(wù)是實時高效地調(diào)度配電網(wǎng),使其穩(wěn)定持續(xù)地運行。由此可知,配電自動系統(tǒng)的核心功能是根據(jù)實際情況實時優(yōu)化配電網(wǎng),使其始終保持穩(wěn)定安全的運行狀態(tài),一旦線路出現(xiàn)異常,便于電網(wǎng)調(diào)度工作人員高效精準地鎖定并排除故障。
2 10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中故障定位隔離的問題
在目前的10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中,單條線路發(fā)生短路故障時,線路上各級智能開關(guān)通過電流速斷保護定值來判斷是否跳閘。通常單條線路上從電源側(cè)到負荷側(cè),各級智能開關(guān)速斷保護定值依次減小,以實現(xiàn)線路故障處智能開關(guān)優(yōu)先跳閘,縮小停電范圍。由于縣域內(nèi)單條10kV線路較長、分支線多,各段線路和變壓器型號差異化較大,各級智能開關(guān)電流速斷整定值無法準確設(shè)置,造成發(fā)生短路故障時,開關(guān)無法正確動作,擴大了故障停電范圍。為實現(xiàn)10kV配網(wǎng)故障準確定位、快速隔離,縮小線路停電范圍,保障非故障區(qū)域電力的正常供應(yīng),本文重點對基于FTU縱聯(lián)差動與基于矩陣運算的故障定位隔離方案進行分析研究。
3對10kV配網(wǎng)自動化建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計進行探討
3.1運用先進的電能采集設(shè)備
用電信息采集系統(tǒng)的發(fā)展過程是由負荷控制系統(tǒng)到電力負荷管理系統(tǒng),最后發(fā)展為正在建設(shè)的用電信息采集系統(tǒng)。為了減少對電能采集的人力資源的投入,許多供電企業(yè)采用先進的電能采集設(shè)備,它不僅可幫助供用戶對電能的流向進行清晰的梳理,還可以通過對設(shè)備能耗的分析,建立科學的用電模式。調(diào)整設(shè)備的使用,規(guī)范人性化管理,對電能的使用情況進行實時監(jiān)控,不僅可以采集線損實際分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),還可以減少人員的工作量。在未來,用電信息采集建設(shè)的目標主要是對所有的電力用戶保證全面覆蓋,采集所有的用電信息,支持全面費控管理。
3.2中心站設(shè)計
中心站在配電系統(tǒng)中發(fā)揮的作用也是無可替代的,它能夠?qū)崟r監(jiān)測并分析10kV配網(wǎng)的狀態(tài)和情況,而且其自身的構(gòu)成也具有明顯的復雜性特點,涉及許多部分的工作,包括電信系統(tǒng)和通信系統(tǒng),特定的計算機系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)。在中心站建設(shè)的時候,光纖網(wǎng)絡(luò)應(yīng)是最優(yōu)越的選擇,其自身不僅可以提高數(shù)據(jù)收集的準確性,還能夠確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性,能夠讓監(jiān)督人員隨時發(fā)現(xiàn)問題并作出應(yīng)急處理。
3.3終端FTU選型設(shè)計
在智能配電網(wǎng)中,配電終端的主要作用是對線路運行過程中的各種狀態(tài)信息進行收集并傳入主站系統(tǒng)中進行分析。本研究中選用的控制終端(FTU)型號為RDCU-1A/X,該型號終端采用的是模塊化設(shè)計,CPU采用的是32位微處理器,具有非常強勁的數(shù)據(jù)計算處理能力,且有很好的拓展性能,方便配電網(wǎng)智能化系統(tǒng)后續(xù)各項功能的拓展。使用的軟件具有很好的兼容性,能夠兼容市面上常見的硬件設(shè)施,具有豐富的接口。環(huán)境適應(yīng)性方面,可以在-40℃~70℃范圍內(nèi)正常工作,所以完全可以適應(yīng)室外的工作需要。利用RDCU-1A/X型號控制終端可以對配電網(wǎng)中的關(guān)鍵運行狀態(tài)信息進行遙測、遙信和遙控。另外,還可以與其他配電網(wǎng)中的智能控制終端實現(xiàn)通信,實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的分布式智能化監(jiān)測與控制??刂平K端有多種數(shù)據(jù)信息通信方式,包括工業(yè)以太網(wǎng)和RS485,基于這兩種通信形式可以與外部計算機進行連接,以便對其進行升級維護。開關(guān)選用的是斷路器,具體型號為ZW20-12/630。該斷路器具有很好的保護功能,一旦配電網(wǎng)線路中出現(xiàn)了故障問題,導致線路中產(chǎn)生較大的故障電流時,斷路器可以快速對相關(guān)線路進行切斷處理,以達到隔離故障線路的目的。開關(guān)內(nèi)部已經(jīng)配備了三相CT和獨立的零序CT,同時配備了三相五柱PT,可以對三相線路中的電壓值以及零序電壓量進行檢測。
3.4進一步理清線損管理
在指定指標和分解指標時,對指標的指定很難做到實事求是、科學合理,再加上供電企業(yè)對員工的指標任務(wù)年年壓縮,時間緊、任務(wù)重,加大了工作的難度,因此構(gòu)建一套合理的線損指標管理體系十分重要。通過理論線損計算可以發(fā)現(xiàn)電能損失在電網(wǎng)中的分布規(guī)律,可以暴露出管理和技術(shù)上的問題,對降損工作提供理論和技術(shù)依據(jù),使降損工作抓住重點,提高節(jié)能降損的效益,使得線損管理更加科學合理。所以要以對電網(wǎng)進行理論線損計算的結(jié)果為基數(shù),綜合構(gòu)建線損指標管理體系,科學、嚴謹計算電網(wǎng)理論線損,確定合理線損指標修正值。由于分支線多、負荷量大、數(shù)據(jù)多、情況復雜,線損理論計算工作難度比較大,需根據(jù)實際情況選擇合適的計算方法,計算完后根據(jù)不同地區(qū)、經(jīng)濟發(fā)展、季節(jié)情況分別確定合理的線損指標修訂值。還要進行基于理論線損計算,建立線損指標管理體系:第一步以理論值為基礎(chǔ)制定指標,實施“重獎輕罰”的激勵機制。將前面得到的理論線損值與合理修正值進行相加,得到線損指標,這個指標就是獎罰的分界線,根據(jù)難度不同,制定不同的完成指標,一個完成指標對應(yīng)一個減系數(shù),最終的修正值等于合理修正值減去減系數(shù)。第二步是根據(jù)各個公司的具體情況,建立不盡相同的制度,據(jù)實而定。第三步是加強監(jiān)督線損指標的真實性,從嚴處理查出的問題,弘揚公平競爭,全面實現(xiàn)多勞多得。
結(jié)語
綜上所述,已有的實踐經(jīng)驗表明,對電力系統(tǒng)中的配電網(wǎng)進行智能化建設(shè),能顯著提升配電網(wǎng)運行過程的穩(wěn)定性,降低配電網(wǎng)出現(xiàn)故障問題的概率,為電力用戶提供更加完美的服務(wù),所以配電網(wǎng)的智能化建設(shè)是未來發(fā)展的必然趨勢。理論上的合理性與實踐上的可行性,能夠作為設(shè)計人員的參考依據(jù)。但不可否認的是,我國區(qū)域和區(qū)域之間的發(fā)展差距是較為明顯的,所以,配電網(wǎng)自動化建設(shè)的進程也有所區(qū)別,仍有一些問題亟待改善。
參考文獻
[1]江永桉.10kV配網(wǎng)自動化建設(shè)的規(guī)劃與設(shè)計分析[J].科技創(chuàng)新導報,2019(14):4-5.
[2]蔣陽明.10kV配網(wǎng)自動化建設(shè)的規(guī)劃與設(shè)計分析[J].數(shù)字通信世界,2020,No.183(03):191-192.
[3]米楚洪.10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設(shè)與設(shè)計研究[J].低碳世界,2017(2):141-142.