淺談智能配電臺(tái)區(qū)建設(shè)模式

胡龍?jiān)?嚴(yán)鴻鵬

摘要：配電臺(tái)區(qū)是直接面向電力用戶的基礎(chǔ)供電單元，主要實(shí)現(xiàn)電能變換、分配、監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、計(jì)量、無(wú)功補(bǔ)償?shù)裙δ?。近年?lái)，隨著新型節(jié)能型配電變壓器、自動(dòng)化、信息化及通信等先進(jìn)技術(shù)在配電臺(tái)區(qū)的應(yīng)用，配電臺(tái)區(qū)智能化水平不斷提升。智能配電臺(tái)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化、成套化等先進(jìn)的建設(shè)理念在一定程度的有所體現(xiàn)，發(fā)布了智能配變終端、智能配電箱功能規(guī)范和技術(shù)條件等系列標(biāo)準(zhǔn)，并在配電網(wǎng)建設(shè)改造中得到了推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能;配電臺(tái)區(qū);建設(shè)模式

引言

智能臺(tái)區(qū)綜合管理平臺(tái)建設(shè)總體思路：緊密圍繞堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展總體目標(biāo)，立足電網(wǎng)供電特點(diǎn)和需求，研究解決智能化建設(shè)中的基礎(chǔ)性關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。以建設(shè)中國(guó)特色智能化電網(wǎng)為中心任務(wù)，密切結(jié)合現(xiàn)狀和發(fā)展需求，密切結(jié)合智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、信息化、互動(dòng)化為技術(shù)導(dǎo)向，堅(jiān)持統(tǒng)一規(guī)劃，因地制宜，重點(diǎn)突破，逐步深化，注重實(shí)效等推進(jìn)原則，重點(diǎn)開(kāi)展智能配電臺(tái)區(qū)、配電自動(dòng)化、用電信息采集等工作。

一、智能配電臺(tái)區(qū)的建設(shè)意義

當(dāng)前，配電臺(tái)區(qū)的相關(guān)設(shè)備很難對(duì)變壓器運(yùn)行環(huán)境、狀態(tài)、回路與開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，和管理臺(tái)區(qū)沒(méi)有建成聯(lián)系渠道，所以很難保障數(shù)據(jù)交換與傳遞的及時(shí)性。一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，由于缺少自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，很難及時(shí)、快速的搶修。目前，大部分配電臺(tái)還沒(méi)有形成一套健全的故障預(yù)警、智能配電與負(fù)荷調(diào)控機(jī)制，電能質(zhì)量與設(shè)施維護(hù)達(dá)不到智能水平。從供電服務(wù)來(lái)看：大部分屬于單向提供，根本沒(méi)有在用戶與電網(wǎng)間建成雙向互動(dòng)的平臺(tái)，所以很難適應(yīng)當(dāng)代客戶的建設(shè)要求。從供電部門的生產(chǎn)技術(shù)來(lái)看：因?yàn)榧夹g(shù)手段有待完善，很難實(shí)時(shí)掌控配電臺(tái)區(qū)變量與數(shù)據(jù)，所以配電設(shè)備出現(xiàn)故障只得搶修。而企業(yè)又缺乏技術(shù)人員，很難對(duì)相關(guān)故障進(jìn)行精確的預(yù)測(cè)和分析。

二、智能配電臺(tái)區(qū)建設(shè)模式

（一）縱向集成型智能配電臺(tái)區(qū)

變壓器模塊和低壓配電模塊通過(guò)變壓器橫擔(dān)垂直固定，構(gòu)成縱向集成式結(jié)構(gòu)。其中高壓配電保護(hù)采用跌落式熔斷器;低壓一次回路部分采用封閉母線槽模塊直接連接;低壓配電模塊采用插拔式結(jié)構(gòu)配合的母線系統(tǒng)和帶漏電保護(hù)功能的斷路器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低壓?jiǎn)卧Y(jié)構(gòu)小型化與可維護(hù)性?？v向集成型智能配電臺(tái)區(qū)與常規(guī)配電臺(tái)區(qū)的結(jié)構(gòu)布局及運(yùn)維方式差異不大，有利于現(xiàn)場(chǎng)安裝及運(yùn)維人員開(kāi)展工作;低壓一次回路部分采用封閉母線槽模塊直接連接，可實(shí)現(xiàn)工廠化預(yù)制和整體性能試驗(yàn);對(duì)于距離較遠(yuǎn)的工程現(xiàn)場(chǎng)，高壓配電模塊、配電變壓器模塊、低壓配電模塊需要分別包裝運(yùn)輸，有一定的現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量;相對(duì)常規(guī)配電臺(tái)區(qū)，成本提高幅度較低;該方案主要適用于農(nóng)村人密度較小、線路走廊交通量不大的供電區(qū)域。

（二）組合型智能配電臺(tái)區(qū)

以配電變壓器為中心，與高壓配電模塊、低壓配電模塊緊密布置，構(gòu)成組合型結(jié)構(gòu)。其中高壓側(cè)保護(hù)采用氣體絕緣負(fù)荷開(kāi)關(guān)+熔斷器組合電器實(shí)現(xiàn);配電變壓器高壓進(jìn)線采用肘型電纜連接方式，穩(wěn)定可靠;配電變壓器低壓側(cè)進(jìn)線采用銅排連接方式，可實(shí)現(xiàn)工廠預(yù)制。組合型智能配電臺(tái)區(qū)建設(shè)方案密封及絕緣較好，在走廊資源緊張、環(huán)境要求高、人口密度較大的區(qū)域應(yīng)用具有一定優(yōu)勢(shì)。高壓側(cè)采用氣體絕緣負(fù)荷開(kāi)關(guān)+熔斷器結(jié)構(gòu)，要求氣體絕緣負(fù)荷開(kāi)關(guān)應(yīng)具有較強(qiáng)的氣候耐受能力，配電變壓器油箱應(yīng)滿足吊裝、運(yùn)輸、安裝等過(guò)程的承重要求;高壓側(cè)氣體絕緣負(fù)荷開(kāi)關(guān)手動(dòng)操作及內(nèi)置熔絲更換的便捷性，需通過(guò)相應(yīng)措施滿足。該方案成本較高，可作為新型智能配電臺(tái)區(qū)的發(fā)展方向之一進(jìn)行探索性研究及應(yīng)用，主要適用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高、供電可靠性要求高、樹(shù)線矛盾突出、對(duì)環(huán)境具有特殊要求的供電區(qū)域。組合型智能配電臺(tái)區(qū)建設(shè)方案由于成本相對(duì)較高，適用范圍特殊，可在具有特殊需求的供電區(qū)域應(yīng)用。

三、智能化配電臺(tái)區(qū)規(guī)劃建設(shè)

（一）配電臺(tái)區(qū)的功能建設(shè)

（1）信息監(jiān)測(cè)

配電臺(tái)區(qū)的智能化建設(shè)對(duì)于電網(wǎng)的信息監(jiān)測(cè)具有十分重要的作用，可以實(shí)現(xiàn)配電臺(tái)區(qū)的模擬量監(jiān)測(cè)，并且能夠進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)、數(shù)字量監(jiān)測(cè)和狀態(tài)量監(jiān)測(cè)。配電臺(tái)區(qū)的信息數(shù)據(jù)主要有電壓、電流和功率。在監(jiān)測(cè)配電臺(tái)區(qū)的模擬量過(guò)程中，對(duì)于智能終端采集模擬量的管理和保存，通過(guò)智能化

能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)類型或時(shí)間區(qū)間這一類別的信息查詢。環(huán)境監(jiān)測(cè)主要包括變壓器的油溫、溫度和濕度。針對(duì)數(shù)字量的監(jiān)測(cè)問(wèn)題，主要工作是整理和保存采集好的數(shù)字量，其中的核心數(shù)據(jù)有總電能量以及中電能示值。狀態(tài)量的監(jiān)測(cè)主要是開(kāi)關(guān)狀態(tài)、配電監(jiān)測(cè)終端以及計(jì)量設(shè)備信息等幾個(gè)方面。

（2）電能質(zhì)量監(jiān)控

電能質(zhì)量的有效控制是可靠性供電的有力保障，臺(tái)區(qū)電能質(zhì)量監(jiān)控是系統(tǒng)對(duì)臺(tái)區(qū)頻率、電壓、諧波、三相不平衡、智能采集終端運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)，以及對(duì)無(wú)功補(bǔ)償和漏電保護(hù)器的遠(yuǎn)程測(cè)控。對(duì)臺(tái)區(qū)頻率和電壓的監(jiān)測(cè)分別以配電變壓器的實(shí)時(shí)頻率和線路電壓為監(jiān)測(cè)對(duì)象，監(jiān)測(cè)結(jié)果以圖形的形式表現(xiàn)出來(lái)，可以使工作人員實(shí)時(shí)了解當(dāng)前電網(wǎng)的運(yùn)行狀況。臺(tái)區(qū)的漏電保護(hù)器和無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪h(yuǎn)程測(cè)控可以減少網(wǎng)絡(luò)耗損，保障配電設(shè)備的安全運(yùn)行。臺(tái)區(qū)諧波監(jiān)測(cè)是對(duì)電流和電壓變化程度和時(shí)間的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)過(guò)程中可以呈現(xiàn)出每日電流和電壓變化的最大值，當(dāng)諧波發(fā)生異常時(shí)說(shuō)明電能質(zhì)量出現(xiàn)異常，工作人員可根據(jù)諧波監(jiān)測(cè)的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。一體化智能采集終端作為智能配電臺(tái)區(qū)系統(tǒng)的核心，其運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)尤為重要。當(dāng)終端設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)智能終端的信息傳輸情況和信息采集狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并生成相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

（3）配電變壓器監(jiān)測(cè)分析

臺(tái)區(qū)配電變壓器監(jiān)測(cè)分析包括對(duì)電壓合格率、日負(fù)荷曲線、監(jiān)測(cè)信息的日統(tǒng)計(jì)和月統(tǒng)計(jì)以及功率因數(shù)統(tǒng)計(jì)進(jìn)行分析。監(jiān)測(cè)分析過(guò)程是以智能終端采集的配電變壓器運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為依據(jù)，以圖形的方式將數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示出來(lái)并形成報(bào)表。當(dāng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)異常報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)還可生成相關(guān)報(bào)警事件，為監(jiān)測(cè)分析提供依據(jù)。

（二）配電臺(tái)區(qū)的智能改造

（1）避雷器

在配電臺(tái)區(qū)中使用跌落式硅橡膠絕緣金屬氧化物避雷器，可以將其完全拆除，進(jìn)行預(yù)防性的試驗(yàn)，保證不停電，操作簡(jiǎn)單且具有安全性。同時(shí)，該種避雷器使用了硅橡膠和環(huán)氧樹(shù)脂等材料，能夠很大程度上防止惡性爆炸事故。另外，線路受到雷電侵襲的影響會(huì)自動(dòng)跌落，斷開(kāi)與線路的關(guān)聯(lián)，能夠快速地找到落雷的故障點(diǎn)，從而使設(shè)備整體的安全性得到保障，保證可靠供電。

（2）無(wú)功集中補(bǔ)償

智能化配電臺(tái)區(qū)的無(wú)功自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置選用電壓綜合控制功能和相應(yīng)的功率因數(shù)，以進(jìn)行分組無(wú)觸點(diǎn)的自然投切，在負(fù)荷功率達(dá)到最高峰時(shí)，補(bǔ)償容量可達(dá)到90%。通常情況下，低壓配電系統(tǒng)的電容器的補(bǔ)償裝置中會(huì)應(yīng)用到無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償控制器，具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，保證用電設(shè)備的功率因素和電力系統(tǒng)功率因素能夠達(dá)到既定預(yù)期值。以此提高用電設(shè)備和電力變壓器的效率，使整體的線路損耗降低，促進(jìn)供電電壓質(zhì)量的改善，并且使供電系統(tǒng)設(shè)備利用率和工作效率大力提高。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新型設(shè)備也應(yīng)用到了電網(wǎng)的配電臺(tái)區(qū)中，配電臺(tái)區(qū)的智能化建設(shè)不僅關(guān)系著供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，也是和諧社會(huì)的需要。智能化配電臺(tái)區(qū)建設(shè)能夠保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少安全事故，給用戶提供優(yōu)質(zhì)的用電服務(wù)。供電企業(yè)應(yīng)創(chuàng)新管理機(jī)制，改變觀念，提高電網(wǎng)的管理水平，加大投入。在基層人員中開(kāi)展智能化配電臺(tái)區(qū)建設(shè)的培訓(xùn)，讓員工了解到智能設(shè)備的相關(guān)知識(shí)，從而為智能化建設(shè)貢獻(xiàn)自己的力量。

參考文獻(xiàn)：

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