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配電自動(dòng)化實(shí)用化關(guān)鍵技術(shù)及其進(jìn)展

2020-03-03 15:21:33許小婷
光源與照明 2020年12期
關(guān)鍵詞:實(shí)用化配電配電網(wǎng)

許小婷

國網(wǎng)福建省電力有限公司羅源縣供電公司(福建 福州 350600)

0 引言

配電自動(dòng)化系統(tǒng)通過應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù),如電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等,可以全面整合配電網(wǎng)中的在線數(shù)據(jù)、離線數(shù)據(jù)、配網(wǎng)數(shù)據(jù)及用戶相關(guān)數(shù)據(jù),進(jìn)而有效監(jiān)管配電系統(tǒng)中的用電情況。如今,我國電網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大,運(yùn)維管理工作至關(guān)重要,有助于確保電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。這需要工作人員根據(jù)電網(wǎng)特點(diǎn),合理運(yùn)用配電自動(dòng)化實(shí)用化關(guān)鍵技術(shù)。文章詳細(xì)分析了配電自動(dòng)化實(shí)用化的發(fā)展情況及關(guān)鍵技術(shù),并探討了未來配電自動(dòng)化實(shí)用化的發(fā)展趨勢(shì)。

1 配電自動(dòng)化實(shí)用化的重要性

為了提高配電自動(dòng)化實(shí)用化在實(shí)踐環(huán)節(jié)的作用及效果,需了解其重要性,主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:(1)有助于促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展,能滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的需求,并不斷優(yōu)化配網(wǎng)使用過程中的服務(wù)功能。(2)有助于完善其使用功能,為電力生產(chǎn)方案的有效實(shí)施提供重要支持。(3)符合與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展要求,能提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在具體實(shí)踐過程中加強(qiáng)對(duì)配電自動(dòng)化實(shí)用化的重視,了解其關(guān)鍵技術(shù)及進(jìn)展,有助于促進(jìn)配電網(wǎng)的長遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展。

2 配電自動(dòng)化實(shí)用化關(guān)鍵技術(shù)

深入研究配電自動(dòng)化實(shí)用化,需分析其關(guān)鍵技術(shù),提高配電運(yùn)行的技術(shù)水平,使其有效適應(yīng)電力發(fā)展形勢(shì)。

2.1 一二次融合成套智能配電開關(guān)

一二次融合設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置為饋線自動(dòng)化技術(shù),也是配電開關(guān)的主要特征。由于其不僅和單個(gè)設(shè)備的動(dòng)作邏輯關(guān)系密切,還需要與鄰近設(shè)備的參數(shù)配合,因此對(duì)一二次融合設(shè)備FA開展網(wǎng)絡(luò)化檢測(cè)意義重大。一二次融合成套開關(guān)測(cè)試系統(tǒng)的主要組成部分包括一次控制柜、二次控制柜及綜合接入裝置。其中,一次控制柜能保障智能開關(guān)一側(cè)的運(yùn)行環(huán)境,二次控制柜的主要功能為建立具有準(zhǔn)確性的二次測(cè)控環(huán)境,綜合接入裝置的主要作用為在系統(tǒng)中接入二次部分,有效兼容電子式小信號(hào)及電磁式大信號(hào)的接入。其技術(shù)主要包括電網(wǎng)一次電氣信號(hào)和二次電氣信號(hào)融合切換控制測(cè)試技術(shù),在開關(guān)內(nèi)部的電壓、電流互感器精度和角差檢測(cè)技術(shù),以及電網(wǎng)一次仿真和二次仿真融合的FA技術(shù)[1]。如今,柱上開關(guān)成套設(shè)備具有綜合型就地饋線自動(dòng)化功能,不需要依靠主站和通信,使用短路(接地)故障檢測(cè)技術(shù)、正壓分閘。故障路能適應(yīng)延時(shí)來電合閘等進(jìn)行邏輯控制,自適應(yīng)多分立多聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)架,實(shí)現(xiàn)永久性短路故障的就地選線、區(qū)段定位及隔離;與變電站出線開關(guān)一次合閘配合,確保永久性短路故障的區(qū)段定位和瞬時(shí)性故障供電的修復(fù);配合變電站出線開關(guān)二次合閘完成永久性故障的就地自動(dòng)隔離——故障上游地區(qū)供電恢復(fù)。

2.2 配電終端DTU

配電終端DTU是通過配電自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端技術(shù)研發(fā)的一種新型配單終端,是對(duì)傳統(tǒng)終端技術(shù)的創(chuàng)新,并且還新增了靈活組態(tài)配置功能、獨(dú)立保護(hù)插件發(fā)布功能、Web發(fā)布功能等,有效實(shí)現(xiàn)了線路保護(hù)、集成DTU及通信設(shè)備管理的一體化,是一種新型配電網(wǎng)自動(dòng)化終端。配電終端DTU功能狀態(tài)軟件組態(tài)具有靈活性,可隨意組合,能有效檢測(cè)10 kV線路的電流、電壓及設(shè)備情況,同時(shí)還具有遙信、遙測(cè)及遙控的作用,為配電自動(dòng)化奠定了良好的基礎(chǔ)。通信管理功能的通信接口、方法及規(guī)模繁多,不僅有助于提高終端內(nèi)部的數(shù)據(jù)管理水平,還可以直接轉(zhuǎn)發(fā)配電室電能表、PLC及直流屏的相關(guān)數(shù)據(jù),使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)接口和主站系統(tǒng)通信傳輸重要數(shù)據(jù)。配電終端設(shè)計(jì)主要為集散式,可以有效配置硬件及軟件組態(tài),滿足DTU的實(shí)時(shí)性需求,還具有儲(chǔ)存和記錄數(shù)據(jù)的功能,可有效解決一些保護(hù)、通信監(jiān)控問題,優(yōu)化和簡(jiǎn)化站端設(shè)備類型。保護(hù)功能主要表現(xiàn)在切除線路故障及就地檢測(cè)等方面。如今,DTU主要被應(yīng)用于開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、變電所等多回路的數(shù)據(jù)收集、通信和管理中。其主要作用在于將遠(yuǎn)端設(shè)備中的數(shù)據(jù)通過無線形式傳輸?shù)胶笈_(tái)中心,其具有較多回路及參數(shù)監(jiān)控性能,能上傳到上層主站。DTU在電力行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛,如城市中配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)、電網(wǎng)監(jiān)控及自動(dòng)補(bǔ)償、電力遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表;在市政中主要被用于路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控、官網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控及城市能耗監(jiān)控;在通信中主要被應(yīng)用于電信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境的管控;在交通行業(yè),主要應(yīng)用于監(jiān)控路燈、車輛流量信息監(jiān)控、GPRS(GPS)機(jī)動(dòng)車輛監(jiān)控調(diào)度等。

2.3 FTU技術(shù)

目前,我國配電自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅速,其中應(yīng)用最為廣泛的是FTU技術(shù),該技術(shù)應(yīng)用效果明顯,能實(shí)現(xiàn)室外配電作業(yè),并適應(yīng)外部復(fù)雜的環(huán)境條件。因?yàn)槠涔I(yè)設(shè)計(jì)性能強(qiáng)大,所以能滿足不同生產(chǎn)行業(yè)中電力資源供給及配備的需求。在應(yīng)用FTU技術(shù)時(shí),其指標(biāo)需要滿足室外環(huán)境下D2級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)。分析其電氣構(gòu)造可知,F(xiàn)TU技術(shù)和柱上開關(guān)的連接位置具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性,連接位置安全,有助于后續(xù)的保養(yǎng)、維修工作的順利開展,且安全性較高。工作人員在應(yīng)用FTU技術(shù)及計(jì)算相關(guān)信息的過程中,可以使用數(shù)據(jù)事故體系化剖析方式,逐漸恢復(fù)體系事故和體系隔離困境,以提高配電自動(dòng)化水平。此外,應(yīng)重視配電主站的建設(shè)。分布式管理是配電自動(dòng)化實(shí)用化的重要基礎(chǔ),因此應(yīng)將開放式支撐平臺(tái)作為FTU的技術(shù)支撐,進(jìn)而有效保存及維護(hù)數(shù)據(jù)庫。

2.4 DMS技術(shù)

在當(dāng)下配電自動(dòng)化實(shí)用化發(fā)展進(jìn)程中,DMS的過程化控制技術(shù)及綜合化設(shè)立是配電自動(dòng)化實(shí)用化的重要部分,占據(jù)著舉足輕重的地位。并且,在應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)的過程中,工作人員需確保GIS和SCADA間交流的有效性,加強(qiáng)二者的協(xié)調(diào)及配合,這也是實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化實(shí)用化監(jiān)管的重要基礎(chǔ)。通過DMS的過程化控制能提高配電自動(dòng)化實(shí)用化的設(shè)施質(zhì)量,同時(shí)其也是實(shí)現(xiàn)體系實(shí)踐性的重要方法。

如今,配電體系屬于一項(xiàng)具有一定綜合性和體系化的項(xiàng)目,因此運(yùn)行工作需要包括全部組成部分,每一個(gè)步驟都需要維持和協(xié)作,才能確保全面實(shí)現(xiàn)配電體系的自動(dòng)化和實(shí)用化。這便需要工作人員加強(qiáng)對(duì)GIS技術(shù)的重視,有效利用GIS技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的交流和傳輸。

2.5 開放式支撐平臺(tái)技術(shù)

為了更好地推動(dòng)和實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化實(shí)用化,需要充分利用開放式支撐平臺(tái)技術(shù),該技術(shù)能為配電自動(dòng)化實(shí)用化系統(tǒng)提供方便、快捷、多樣的擴(kuò)展平臺(tái),可以根據(jù)配電自動(dòng)化實(shí)用化未來發(fā)展需求和實(shí)際運(yùn)行情況,增加多樣化的軟件和硬件設(shè)備,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級(jí)和優(yōu)化,保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)之間切換順暢,提升系統(tǒng)運(yùn)行的效率和質(zhì)量。

3 進(jìn)展

自動(dòng)化系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用有助于提高工作人員的工作質(zhì)量及效率,提高電網(wǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。目前,配電自動(dòng)化實(shí)用化的推廣正處于起步階段,相關(guān)理論和技術(shù)尚未完善,仍需要進(jìn)一步研究。隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展,配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)用化技術(shù)會(huì)日益成熟,自動(dòng)化水平會(huì)越來越高,自動(dòng)監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)的能力也會(huì)逐漸增強(qiáng)。

3.1 智能分布FA發(fā)展

在分析配電自動(dòng)化實(shí)用化的過程中,要認(rèn)真分析其中涵蓋的智能分布FA發(fā)展情況。如今,我國電力市場(chǎng)改革逐漸深化,全面分析并合理使用智能化電力系統(tǒng)FA,能有效結(jié)合區(qū)域協(xié)調(diào)器及智能體,促進(jìn)配電自動(dòng)化實(shí)用化發(fā)展,確保電力基礎(chǔ)設(shè)施的智能分布具有科學(xué)性,進(jìn)而保證智能化水平的不斷提高。配電自動(dòng)化實(shí)用化發(fā)展過程中對(duì)智能分布FA發(fā)展的重視,可以為智能化通信的優(yōu)化與完善提供重要指導(dǎo),進(jìn)而得到具有一定參考價(jià)值的研究進(jìn)展和成果,提高配電運(yùn)行過程中的智能化程度[2]。

3.2 運(yùn)行決策優(yōu)化系統(tǒng)發(fā)展

目前,在配電自動(dòng)化實(shí)用化技術(shù)的發(fā)展過程中,工作人員有效部署配電自動(dòng)化實(shí)用化技術(shù)及設(shè)置,能縮小停電范圍,減少停電時(shí)間,進(jìn)而提高電力資源供給的穩(wěn)定性及安全性。但是,配電自動(dòng)化體系要在發(fā)展的過程中得到良好的經(jīng)濟(jì)效益,不僅需要提高電力資源供給的穩(wěn)定性,還需不斷優(yōu)化和完善網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造及運(yùn)轉(zhuǎn)方式,最大化減少導(dǎo)線的損耗,提高配電自動(dòng)化實(shí)用化技術(shù)的水平。在該過程中,可以將配電自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)完善運(yùn)轉(zhuǎn)決策維持體系作為基礎(chǔ),根據(jù)多種配電自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)線上及線下數(shù)據(jù)相關(guān)信息,通過優(yōu)化運(yùn)轉(zhuǎn)明確模型的輸入及輸出等聯(lián)系[3-4]。準(zhǔn)確、可靠地反映配電系統(tǒng)的運(yùn)行工況和未來的規(guī)劃信息、運(yùn)行方式等,做好各項(xiàng)安全指標(biāo)、技術(shù)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算工作,得出不同在線輔助決策方案和模擬方案的實(shí)際運(yùn)行效果,為配電自動(dòng)化實(shí)用化決策的優(yōu)化和改進(jìn)奠定基礎(chǔ)。

3.3 配電信息引擎

在電力行業(yè)發(fā)展的過程中,對(duì)配電自動(dòng)化實(shí)用化關(guān)鍵技術(shù)的研究和使用,最關(guān)鍵的部分是DMS及配電自動(dòng)化部分,這二者也存在一定的關(guān)系。未來,配電系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行可以更加支持配電企業(yè)總線集成的應(yīng)用,確保其在層次化的模擬標(biāo)準(zhǔn)中建立有效的公共信息模型,進(jìn)一步滿足配電系統(tǒng)二次供電的需要,基于此建立專門的網(wǎng)絡(luò)安全控制框架,使系統(tǒng)應(yīng)用層相互聯(lián)系,為數(shù)據(jù)信息的使用提供安全保障[5]。

3.4 做好技術(shù)結(jié)合

在配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程中,相關(guān)人員需要根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況,做好各種技術(shù)的融合工作,對(duì)GIS技術(shù)、SCADA系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等進(jìn)行有效的溝通,實(shí)現(xiàn)所有技術(shù)之間的數(shù)據(jù)信息互動(dòng)和溝通,保證軟件數(shù)據(jù)信息、圖片等的一致性,為保證配電自動(dòng)化系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。對(duì)配電自動(dòng)化實(shí)用化系統(tǒng)而言,只有保證各軟件平臺(tái)、硬件平臺(tái)相互配合和協(xié)調(diào),才能最大化發(fā)揮各項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

3.5 做好配電自動(dòng)化實(shí)用化設(shè)備運(yùn)維工作

在配電網(wǎng)運(yùn)行階段,各種設(shè)備發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,一旦某個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障,無法正常運(yùn)行,勢(shì)必會(huì)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和安全性產(chǎn)生不良影響。因此,需要做好配電自動(dòng)化實(shí)用化設(shè)備運(yùn)維工作,制訂科學(xué)的運(yùn)維計(jì)劃和方案,定期或不定期地維護(hù)各種設(shè)備,做好巡視工作,一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在異?;騿栴},就要及時(shí)采取針對(duì)性的方案予以處理,保證所有自動(dòng)化實(shí)用化設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性,保證自動(dòng)化實(shí)用化設(shè)備的故障發(fā)生率、遙控成功率及終端在線率等考核達(dá)標(biāo),以更好地實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化實(shí)用化,為電力企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語

基于科學(xué)技術(shù)的推動(dòng),我國配電自動(dòng)化實(shí)用化具有扎實(shí)的基礎(chǔ),為其發(fā)展提供了更好的前景。為了進(jìn)一步提高配電自動(dòng)化系統(tǒng)的效益,需不斷優(yōu)化和完善配電網(wǎng),引進(jìn)先進(jìn)的配電自動(dòng)化實(shí)用化關(guān)鍵技術(shù),確保其在正常運(yùn)行的同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益。

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