10kV配电网自动化系统设计与实施

10kV配电网自动化系统设计与实施

(国网乌鲁木齐供电公司新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830000)

摘要:随着我国经济的发展,电力需求量越来越庞大,城市配电网供电能力却跟不上需求,矛盾已经越来越突出。因此,我国投入巨大资金在发电厂和输电网的建设上,已经初步缓解这种矛盾,但是对配电网的监控还很薄弱,一旦输电线路出现故障,会导致大片面积的停电事故,带来巨大的经济损失,严重影响社会正常生活。所以,对于城市配电网自动化建设必须加快,对整个城市电网做到随时监测,保障电力系统的稳定运行。因此,本文对10kV配电网自动化系统设计与实施进行分析讨论。

关键词:10kV配电网;自动化系统;设计;实施

110KV配电网实现自动化的意义

在10KV配电网中实现自动化的主要目的是为了降低故障的发生率,减少停电的频率与范围,从而保证人们的正常用电,提高人们的生活质量以及生活水平。在城市配电网系统运行过程中,采用自动化技术能够有效的控制变电线路在运行过程中存在的问题,如果检测出故障,系统则会自动对故障进行隔离、切除,避免大范围受到影响,影响到用户的正常使用,另外,我们还需要采用先进的远程控制技术来对系统进行控制,这样才能够从根本上避免系统中故障的发生。

在配电网系统中采用自动化技术能够充分发挥其功能,并且能够满足用户对电力的各种要求。所以,不管是供电企业还是用户都会从其中得到较好的效益。例如我们对线路上的故障进行检修之后,可以通过远程开关来对线路进行操作,而不需要再次爬上杆塔进行手工操作,避免意外事故的发生;又如在紧急情况之下,操作人员可以通过远程控制来对线路开关自由控制,避免造成经济损失。

210kV配电网自动化系统设计思路

2.1设计原则

依据配网自动化的可靠性原则,实施配网自动化的首要目标是提高配电网的供电可靠性。实现高度可靠的配网自动化系统要遵循的原则有:第一,具有可靠的电源点;第二,具有可靠的配电网网架(规划、布局、线路)。

2.2主站设计

主站系统设计应该层次化、模块化。所谓层次化就是将软件分为两个层次:基础平台层和应用模块层,使得功能扩充与修改仅增加或修改功能模块,而不改变作为核心、作为基础的平台层,这样系统可靠性高,可扩充性强。模块化指系统在基础平台之上尽可能按功能进行模块化,使得功能可方便地增加、修改和精简以适应不同的投资规模。网络结构设计硬件上应设计为双网平衡、分流互为备份的模式,以增加带宽与通讯可靠性。软件上设计成C/S和B/S模式。凡属于运行管理和维护的工作站全采用C/S模式,可以经授权进行控制操作和修改各类数据库。

2.3配电网设计

2.3.1终端层

终端层完成对开关、配电变压器等的数据采集,并可执行对相应设备的控制命令。本系统采用NARIDAT-1系列FTU作为采集模块,为主站进行数据统计和分析提供了丰富的数据。

2.3.2子站层

子站层负责收集终端层的数据,并向主站层转发,同时,将主站层下发的命令,转发给终端层。随着计算机技术的发展,子站层承担的功能可以逐渐集中到主站,以提高系统整体的可靠性和反应速度。

2.3.3通讯层

通讯层主要指通讯通道(信道部分),是终端设备与主站系统之间交互的通路。根据终端设备的架设位置和对通讯速率要求的不同,可采用光纤、载波等多种通道。通讯层负责完成采集终端和子站、主站系统的连接。各采集模块用RS485方式通过光Modem接入光纤主干网,最后汇集到子站中,然后通过网络方式集中上送到主站。

310kV配电网自动化实施建议

3.1对10kV配电网网架进行科学规划

对城市10kV配电网进行科学合理的规划设计,能优化城市配电网的结构,提升城市10kV配电网经济运行效率。一是供电半径要合理,不能过大,一旦超过配电网供电范围,不仅浪费电力资源,而且会造成末端电压降低,影响供电质量。二是配电线路分段量和分段点的设置要科学合理,保证即使发生故障,及时隔开后也能保证大部分用户的供电正常。

3.2选择智能化设备,提高配电网的自动化

要实现10kV配电网的自动化,就离不开智能设备在系统中的应用。比如智能开关的使用,它与配电网自动化系统给的通信系统相连,通过主站与子站的控制单元能对输电线路实施远程监控,如果发现故障,能及时将故障点隔离,防止事态的严重化。又比如智能开闭站的广泛采用。目前10kV配电网开闭站所拥有的功能不能满足配电网自动化的要求。以DIB为核心,以智能配电终端和信息管理终端为主体的智能开闭站,能实现对配电网的运行的实时监控,做到监测、调控、遥感等功能的一体化,提升10kV配电网的自动化水平。

3.3完善通信网络

10kV配电网的通信网络一直是困扰配电网自动化建设的难题,通信网络建设的质量在很大程度上决定着配电网自动化建设质量。由于在10kV配电网开闭站中,光纤覆盖率极低,制约着配电网通信网络的建设,从而对10kV配电网自动化系统的建设产生不利影响。GPRS通信在比较分散的10kV环网柜等设备中使用,更加合理,加强了电网的通信能力。相反在密度比较大的配电室或者环网柜多采用基于以太网的无源光网络。

4配网自动化实施中应注意的问题

配网自动化的实施涉及的部门多,投资大,是一项系统工程,因此配网自动化的规划是必不可少的,必须结合当地配电网的发展规划,制定详细的配网自动化的实施计划,整体考虑,分期分批实施,同时要和供电企业内部信息化建设相协调。另外,从供电局的实际需要和发展需求出发,目前的配网自动化系统应该实现配(网)调(度)合一的设计,技术上统一平台,管理上易于维护,经济上节约资金,同时也奠定了将来电力企业信息化的基础。在实施过程中,注重已有的调度自动化的升级改造与建设配网自动化统一考虑,新上调度自动化与建设配网自动化统一考虑。

配电线路设备的户外运行环境,对开关设备、配电终端设备等提出了更高的要求,必须考虑雷击过电压、低温和高温工作、雨淋和潮湿、腐蚀、风沙、振动、电磁干扰等因素的影响,在开关的外绝缘材料、电子设备的设计、元器件的筛选等方面应综合考虑其性价比。

此外,配电自动化系统中的站端设备进行远方控制的频繁程度比输电网自动化系统要高得多,因此要求配电自动化系统中的站端设备具有更高的可靠性。

配电终端设备中的电源用于控制开关动作,正常情况下从线路中取得,线路失电后的后备电源应具有较高的可靠性。

在实施配网自动化后,降低了运行人员的劳动强度,提高了劳动效率,使运行人员对网络的运行状况掌握得更全面更快捷,为供电企业创造更好的经济效益和社会效益。配网自动化的实施,改变了配电网传统的运行管理方式,但对运行人员提出了较高的要求。

结束语:

随着国民经济的高速发展和改革开放的深入,电力用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高,电压波动和短时的停电都会造成巨大的损失,所以10KV中压配电网的自动化设计就显得尤为重要,因此,需要在结合电网改造中实现自动化,以提高电网的管理水平,向广大电力用户不间断的提供优质电能。

参考文献:

[1]王彬贤.10kV配网自动化系统的研究与设计[J].机电信息.2014(15)

[2]李威武.城市10kV配电网规划与建设[J].中国电力教育,2014(12)

[3]梁维杰.论10kV配电网运行及自动化系统的管理[J].广东科技,2014

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