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淺探電力系統(tǒng)中配電自動化及管理工學(xué)論文
摘要:配電自動化是建設(shè)和改造中現(xiàn)代化管理的重要手段,包括變電站自動化和饋線自動化。發(fā)展變電站綜合自動化也是當(dāng)前城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和改造的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);配電自動化;管理
Abstract: The power distribution automation is in the construction and the transformation the modern management important means. Including transformer substation automation and feed line automation. Develops the transformer substation synthesis automation is also of the current city net and one of the agricultural network construction and transformation foundation links.
Key words: electrical power system; power distribution automation; management
1配電自動化概念
配電自動化是20世紀(jì)80年代末,美國等幾個工業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展起來的,中國目前的配電網(wǎng)很薄弱,絕大多數(shù)為樹狀結(jié)構(gòu),且多為架空線,可靠性差,損耗高,電壓質(zhì)量差,自動化程度低,因此加強(qiáng)配電網(wǎng)的建設(shè)是當(dāng)務(wù)之急,近幾年大量進(jìn)行的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造提供了巨大的市場機(jī)遇。采用信息技術(shù),對配電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,提高管理水平,降低損耗具有重要意義。
目前,配電自動化還沒有一個明確的定義。在電力系統(tǒng)一般把這4個方面的內(nèi)容統(tǒng)稱為配電管理系統(tǒng)。事實(shí)上,4個方面的內(nèi)容相互獨(dú)立運(yùn)行,它們之間的聯(lián)系十分密切,特別是信息的搜集、傳遞、存儲、利用是相互影響的。分步驟地從縱向和橫向兩個方向逐步實(shí)施和完善。在供電企業(yè)內(nèi),它屬于一個信息管理系統(tǒng)。
2配電自動化的內(nèi)容
2.1變電站自動化
發(fā)展變電站綜合自動化也是當(dāng)前城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和改造的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié),它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù),對電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。尤其是現(xiàn)在大容量發(fā)電機(jī)組的不斷投運(yùn)和超高壓遠(yuǎn)距離輸電和大電網(wǎng)的出現(xiàn),使電力系統(tǒng)的安全控制更加復(fù)雜,如果仍依靠原來的人工秒表、記錄、人工操作為主,依靠原來變電站的舊設(shè)備,而不進(jìn)行技術(shù)改造的話,必然沒法滿足安全、穩(wěn)定運(yùn)行的需要,更談不上適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求。
2.2饋線自動化
饋線自動化是指配電線路的自動化。包括配電網(wǎng)的高壓、中壓和低壓3個電壓等級范圍內(nèi)的線路自動化。它是指從變電站的變壓器二次測出線口到線路上的負(fù)荷之間的配電線路。等級饋線自動化有其自身的技術(shù)特點(diǎn),從結(jié)構(gòu)到一次、二次設(shè)備和功能,與高、中壓有很大的區(qū)別。
3配電自動化的立足點(diǎn)
解決電網(wǎng)的“瓶頸”問題是加強(qiáng)城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)的建設(shè)改造,提高供電質(zhì)量、開拓市場,拉動國民經(jīng)濟(jì)增長的一項(xiàng)重要措施。國家決定投入巨資用于建設(shè)和改造,必須依靠科技的進(jìn)步,采用先進(jìn)的技術(shù)。配電自動化是建設(shè)和改造中現(xiàn)代化管理的重要手段。發(fā)展變電站綜合自動化也是當(dāng)前城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和改造的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。
無論是城市配電網(wǎng),還是農(nóng)村配電網(wǎng),配電網(wǎng)自動化應(yīng)立足于在進(jìn)行配電網(wǎng)改造,以真正解決配電網(wǎng)的實(shí)際問題,以符合供電可靠性及用戶供電的要求,不搞形式,將有限的資金投入到較為實(shí)際有效的電網(wǎng)改造中去,解決配電網(wǎng)較為突出的技術(shù)問題。確保電力用戶用電的時效性,滿足電力用戶的供電需求。從用戶用電的實(shí)際要求為出發(fā)點(diǎn),做好用戶用電的服務(wù)工作,體現(xiàn)用戶是上帝的精神。 4配電自動化管理
在綜合分析配電網(wǎng)供電可靠性、停電損失及供電成本基礎(chǔ)上,提出了以轄區(qū)指數(shù)代表供電可靠性,在使電力總成本最低,即社會總效益最大的前提下,設(shè)置了配電網(wǎng)中分段開關(guān)的數(shù)量和位置的一種新方法,并進(jìn)行了實(shí)例論證,將為基于電力市場的配電自動化設(shè)計(jì)提供一種手段。在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中采用多媒體技術(shù),采用觸摸屏,使人機(jī)交互對話具有良好的界面。按照屏幕提示的區(qū)域用手輕輕觸摸,即可得到想要知道的信息,這為只懂電力系統(tǒng)的工作方式、不懂計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的人帶來極大方便。在配電自動化進(jìn)程中,自動重合器、分段器及熔斷器等開關(guān)設(shè)備的應(yīng)用將越來越廣泛,因此對開關(guān)設(shè)備的選擇和定位的研究具有重要意義。
4.1信息管理
信息管理是配電自動化系統(tǒng)的基本功能,信息被連續(xù)地采集更新。信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成是一個不斷更新、緊緊跟蹤配電系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。必須是配電系統(tǒng)的一個完整而準(zhǔn)確的記錄;配電調(diào)度員或任何一項(xiàng)自動化功能都能夠方便地存取數(shù)據(jù);要隨著配電系統(tǒng)的擴(kuò)充加以修改。信息管理是連續(xù)進(jìn)行的動態(tài)過程,信息存入、檢索和處理隨時都在進(jìn)行著。對用于控制的信息,其精度和實(shí)時性要求很高。用于保護(hù)的信息要求精度高并且實(shí)時性好,能使保護(hù)在毫秒級時間內(nèi)動作。在無功控制等功能中數(shù)據(jù)的精度比實(shí)時性更重要。數(shù)據(jù)采集時必須把由于順序地掃描遠(yuǎn)方各點(diǎn)而造成的數(shù)據(jù)不同時性減至最小。采用分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對此是有利的,并能提供保護(hù)所必需的快速響應(yīng)。信息記錄的內(nèi)容包括系統(tǒng)各點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)、事件和數(shù)值的時間標(biāo)志的開關(guān)量變動等。反映系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化,遠(yuǎn)方抄表直接從用戶表計(jì)上自動記錄到電力和電量信息。精度不受損失,遠(yuǎn)方抄表系統(tǒng)是比較復(fù)雜的。響應(yīng)時間對這一功能并不重要。介時,可以遙控切換用戶表計(jì)中的機(jī)械記度器或固態(tài)記數(shù)器。
4.2安全管理
安全管理的目的是使配電系統(tǒng)發(fā)生故障后所造成的影響最小。當(dāng)發(fā)生永久性故障時,首先要辨識并隔離故障線路段,重新構(gòu)建配電系統(tǒng),使非故障段能在最短時間內(nèi)恢復(fù)供電。典型的運(yùn)行方式是由變電站通過多條放射狀饋電線對用戶供電。當(dāng)負(fù)荷密度很大時,大多數(shù)饋電線將互連起來,以使用戶有備用的供電途徑。對于這種配電系統(tǒng),故障識別和恢復(fù)供電均可自動操作。當(dāng)一條線路某段發(fā)生故障時,饋電線斷路器將自動跳閘并自動重合一定次數(shù),如果故障消失則重合成功,如果是永久性故障,饋電線斷路器將再次跳開并鎖定在斷開位置。配電自動化系統(tǒng)通過對故障電流分布信息的分析,推求出故障位置,在電源已經(jīng)切斷的條件下,自動地打開有關(guān)的分段刀閘將故障段隔離。自動化系統(tǒng)重新安排運(yùn)行方式,控制操作適當(dāng)?shù)牡堕l和斷路器,將所有非故障線路段重新接入到供電電源上去。
4.3加快電網(wǎng)改造
按照電網(wǎng)的規(guī)劃,優(yōu)先安排增加電網(wǎng)傳輸容量、提高電網(wǎng)安全和供電質(zhì)量的項(xiàng)目,優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu),滿足合理的變壓器容載比的要求。城市配電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高互供能力。積極采用配電自動化技術(shù)。實(shí)施環(huán)網(wǎng)供電,饋線自動化,縮短故障隔離時間,縮小停電范圍。對已經(jīng)形成的配電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)積極合理的裝設(shè)線路分段設(shè)備、重合設(shè)備。推廣在線路上裝設(shè)有效的故障指示儀,變電所內(nèi)裝設(shè)小電流接地選線裝置,采用電纜故障尋址器等分散、智能型就地故障檢測裝置,準(zhǔn)確并縮短查找故障點(diǎn)的時間。使用較好的105 CV接地故障查找儀器,盡快確定故障點(diǎn)。大力開展10 kV配電網(wǎng)帶電作業(yè)。帶電接引,處理和更換跌落開關(guān)、帶電立桿緊線等作業(yè)項(xiàng)目推行帶電作業(yè)方法,同時加強(qiáng)帶電作業(yè)人員培訓(xùn),配置工器具、帶電作業(yè)車等,不斷擴(kuò)大帶電作業(yè)項(xiàng)目范圍。實(shí)行帶電作業(yè)時,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)章制度,確保安全。
積極試行和推廣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù),科學(xué)地延長設(shè)備檢修周期。對不同的新設(shè)備,應(yīng)及時修訂檢修制度,對免維型、智能型、具有狀態(tài)自檢報(bào)警功能的設(shè)備,應(yīng)積極實(shí)踐狀態(tài)檢修。
提高配電自動化水平,減少檢修或事故停電次數(shù)和時間,發(fā)生電網(wǎng)事故停電事件時應(yīng)能在1 h內(nèi)基本恢復(fù)供電。推動微機(jī)電腦收費(fèi)管理和企業(yè)綜合信息管理。注重環(huán)境保護(hù),配電設(shè)施的建設(shè)要與環(huán)境相協(xié)調(diào),在建設(shè)和改造電網(wǎng)時,將架空線路改為人地電纜,提高電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平。
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