浅析电力系统配电网自动化实现技术的新发展

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中国科技博览
2018年09月15日 04:45

刘立健++侯斌

[摘 要]当前,世界各发达国家电力系统输电网都已经达到较高水平的自动化程度。自动化控制的电力系统配电网可以增强系统的稳定性、可靠性,同时又可以提高经济效益。我国电力工作者也逐渐重视电力系统的动动化控制程度,当前电力系统配电网自动化程度正在逐步提高。配电网自动化技术就是结合信息技术、网络技术、电子技术、计算机技术、通信技术,由系统进行统一管理,控制系统中的电力设备,使其在最优模式下工作,即能充分满足客户的需求,又能取得最大的经济效益。文章研究了当前电力系统配电网自动化实现的关键技术,并分析了未来技术发展趋势。

[关键词]配电网自动化 技术 发展

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)17-0373-01

1 电力系统配电网自动化简介

电力系统配电网在整个电子系统中处于末端环节与用户连接的那一部分网线,正如人的神经末梢一样,配电网上有较多的设备、线路错综复杂,连于终端用户,电压等级低。配电网自动化技术就是结合信息技术、网络技术、电子技术、计算机技术、通信技术,由系统进行统一管理,控制系统中的电力设备,使其在最优模式下工作,即能充分满足客户的需求,又能取得最大的经济效益。同时在自动监测电力设备,在出现故障时能够即时合理进行配制,并报警。当前,世界各发达国家电力系统输电网都已经达到较高水平的自动化程度,我国电力工作者也逐渐重视电力系统的动动化控制程度,当前电力系统配电网自动化程度正在逐步提高。

2 电力系统配电网自动化实现技术

配电网自动化是以实时方式就地或远方对配电网进行数据收集、控制、调节和事故处理的技术,其目的在于保证配电网安全经济运行,保证电压质量,降低电能损耗、快速处理、提高供电可靠性。配电网自动化应具备以下功能:

1.通过实时监控系统,监测每条线路上的负荷运行情况,及时发现不安全因素,消除事故隐患,使配电网安全运行;

2.通过系统监测功能及时发现用户计量表故障,防止窃电,避免用电量损失;

3.具备可靠的、高速率的通讯;

4.具备完善的、能识别故障电流的、满足室外恶劣环境的故障控制器FDR,以及实现断路器远方操作的RTU;

5.能通过系统监测功能及时计算线路线损,使线路能在最佳的经济状态下运行;

6.系统的电量控制和功率控制可促进电费回收;

7.配电网自动化的主站系统应具有扩充性和开放性功能,主站软件功能完善,硬件上有足够的处理速度。

2.1 面向对向的设计技术

配电网是按照变电站、馈线、开关或者变压器以及负荷分层分布。一个区域当中包括各个馈线子网,每个馈线子网即一个变电站,每个馈线子网又包括各个节点。每个节点归属于一个管理节点,并由联络节点进行联络管理。通常各个变电站之间的节点是不能进行通信的,因为只有归属于同一馈线子网上的节点才有通信的必要。但是当遇到特殊情况时,如网络重构时,节点需要沟通其当馈线子网中的节点时,就需要通知联络节点,当、当联络节点允许其通信时,不同变电站的节点才可以进行通信。网络管理节点在馈线子网上的第一个子站,该节点记录着馈线子网上子节点的信息,此种设计是面向对向的设计技术,有利于网络的不断扩展。

2.2 节点全网漫游技术

理论上全网中的每一节点都有可能与网中其它节点通信。在自动配电系统当中,每一节点都对应着其所在馈线中的一个管理节点,与管理节点进行通信。如果某一节点A不能够与其管理节点进行通信,则网络会自动自检节点,此时会发现节点为丢失状态。系统会改变中继,由管理节点去搜索该节点。当管理节点也不能搜索到该节点时,会报告给馈线子网的联络节点,即完成漫游申请。此漫游申请经将汇报给侧变电站的通信息管理节点,由此管理节点对漫游的新节点进行重新注册。注册成功后会发通知给配调中心,由配调中心通知相关变电站,从而实现节点的全网漫游。

2.3 自动设置中继技术

在软件设计当中对NDLC中继节点设置了转发、接收信息的功能模块,使其即能够成为一般结点,又能够实现信息的转发与接收功能。设计中对于NDLC中继节点采用了数字信号,信号可以在网络中不失真传输,并且由于传输的信息小、频率低,因此对于网上通信不会造成太大压力。整个网络节点中任意两个相临节点间若能实现通信,则整个网络中的任节点都可以相互通信。通过自动设置中继技术,在满足这一条件的基础上可以解决通信距离问题。

3 未来技术发展

未来,电力系统配电网自动化将有以下几种发展趋势。

首先是逐渐提高电能的质量。当前,在工业生产中大量大功率的电子设备数据增多,随之而来的是对电能质量要求的不断提高。当前,很多电力工作者都在探索提高电能质量的新课题。DSP对于提高电能质量起到了重要的作用。通过高速数字信号处理器可以使系统提高其可靠性与灵活性。同时可以通过算法的改进,达到提高电能质量的目标。

第二,实施配电网系统保护。馈线自动化把通信作为基础,实施配电网全局性的数据控制及采集,进而使配电高级应用―PAS与配电SCADA得以实现;还把地理信息系统―GIS作为平台,确保了配电网的设备管理的实现;同时PAS、SCADA与GIS的一体化就促进配电网自动化成为配电网管理与配电监控及保护的全方位自动化运行管理系统,此方案已经成为当前配电网自动化的主要方案。

第三,分布式小电流接地保护方案。未来,完全分布的FTU将会在探索小电流接地保护方案发面绽露头角。完全分布的FTU具有很高准确度、较大的承载量,运用此技术可以很容易获得配电网的整个电流负序分量分布状况,能够运用负序电流的突变量与小波分析技术,以使识别的可靠性及灵敏度有效提高。此种基于配电自动化的小电流接地保护方案有着优越的性能,其具有喜人的发展前景。

4 科学发展需要制定规划、统筹实施

以前经济发展的过程中,电力系统配电发展十分缓慢,原因有很多,其中一个原因就是因为没有得到足够的重视,导致了配电网的建设和经济的发展不协调,及配电网的发展无法满足与经济的发展,供电系统建设明显的滞后现象比较突出。配电网的发展及影响经济的发展,又影响社会的进步。所以为了经济的发展和社会的进步,必须重视电网的规划和建设。电网规划在电力工程早期工作的也是非常重要的一部分,科学的配电网规划有助于要想提高提高系统的供电可靠性和抗风险能力必须科学的进行电网规划,科学的电网规划不但能降低系统网络的损失,还能提高电网的运行效益。因此,配电自动化科学规划显得十分重要。配电网规划工作的实施,一方面要综合考虑供电部门的实际情况以及发展需要,另一方面还要结合配电自动化的具体的发展规划,具体问题具体分析,有条不紊的进行。现阶段配电网的发展目标是配电自动化系统能够在以配网与调度协调的设计基础上,实现三个目标:技术上统一平台、管理易维护、经济上节约,为实现未来电力企业信息化打下根基。

参考文献

[1] 白茂楠.论电力系统配电网自动化的应用优先出版[J].电子制作,2014(03).

[2] 张鲲.对电力系统配电网自动化发展与实现技术的探讨[J].科技资讯,2011(11).

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文章|节点|电力系统
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