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      電力自動(dòng)控制在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

      2014-10-21 19:53:35錢宇
      科學(xué)時(shí)代·下半月 2014年12期
      關(guān)鍵詞:低壓配電系統(tǒng)應(yīng)用研究

      錢宇

      【摘 要】近年來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和電力行業(yè)的不斷進(jìn)步,人們生活水平不斷提高的同時(shí),對(duì)電力控制水平也提出了更高的要求,電力自動(dòng)控制在現(xiàn)代低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。本文將對(duì)電力自動(dòng)控制系統(tǒng)、組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)上分析了低壓配電自動(dòng)控制特點(diǎn)和RTU的RS6011G GPRS RTU實(shí)現(xiàn),深入研究了電力自動(dòng)控制在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用,以供參考。

      【關(guān)鍵詞】電力自動(dòng)控制;低壓配電系統(tǒng);應(yīng)用;研究

      從當(dāng)前國(guó)內(nèi)電力傳輸現(xiàn)狀來(lái)看,常用的是低壓配電形式,若能實(shí)現(xiàn)低壓配電智能化,則可以有效提高電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)能力。經(jīng)總結(jié)、歸納后,可歸并為以下幾點(diǎn):第一,能夠有效實(shí)現(xiàn)總體監(jiān)控的實(shí)時(shí)性,對(duì)每一個(gè)用點(diǎn)客戶的供用電情況進(jìn)行全面管控,做到一目了然;第二,建立和完善電力自動(dòng)化管理程序,自動(dòng)、及時(shí)向監(jiān)管人員提供詳細(xì)、準(zhǔn)確的電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息;第三,如果發(fā)生范圍內(nèi)突發(fā)停電事故問(wèn)題,可及時(shí)進(jìn)行處理,恢復(fù)正常供電。在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展要求下,生活節(jié)奏不斷加快,電氣設(shè)備需保持二十四小時(shí)持續(xù)供電?;诖?,我們應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的電力自動(dòng)化控制,最大限度地滿足人們正常用電需求。

      1、電力自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成

      對(duì)于電力自動(dòng)控制系統(tǒng)而言,主要包括工控機(jī)、多功能電力儀表、數(shù)字式電力測(cè)控設(shè)備、通信模塊、有源總線集結(jié)器、監(jiān)控系統(tǒng)以及有源音箱和報(bào)表打印機(jī)等。從電力自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái),其組成主要包括分層和分布式結(jié)構(gòu),同時(shí)還包括測(cè)控裝置和多功能電力儀表等,其多采用串口通信方式與自動(dòng)控制系統(tǒng)相連接,并且通過(guò)總線連接構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)。

      對(duì)于工控機(jī)而言,電力自動(dòng)控制系統(tǒng)工控機(jī)完成的主要功能是:通過(guò)對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)處理,在后臺(tái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行管控、測(cè)量以及存盤和保存;同時(shí),通過(guò)記錄打印、顯示畫(huà)面,對(duì)電力自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行情況分析:通過(guò)遙信可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理相關(guān)事故問(wèn)題,并且有效減少因事故問(wèn)題而導(dǎo)致的停電時(shí)間;在遙信過(guò)程中,可對(duì)負(fù)荷進(jìn)行有效的調(diào)配,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化管控。

      對(duì)于數(shù)字式電力測(cè)控設(shè)備而言,其可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)電力低壓配電系統(tǒng)三相回路的電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)以及無(wú)功電度和有功電度等參數(shù)進(jìn)行持續(xù)測(cè)量,并且對(duì)開(kāi)關(guān)量的監(jiān)視、過(guò)負(fù)荷現(xiàn)象進(jìn)行告警,同時(shí)還可以對(duì)電力繼電器出口、應(yīng)答式通信功能進(jìn)行控制,從而使低壓配電系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠性進(jìn)行有效的管控。一般而言,主要表現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的特點(diǎn):

      第一,電力故障問(wèn)題分析與高精度測(cè)量。實(shí)踐中,采用真有效值進(jìn)行測(cè)量,適用于非線性負(fù)荷;具備完善的故障分析功能,其中主要包括電壓電流不平衡率統(tǒng)計(jì)、諧波分析以及最大和最小值統(tǒng)計(jì)等,以便于可以有效滿足在電力安全、節(jié)能方面的需求。

      第二,通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的合理化。實(shí)踐中,采用分層分樹(shù)形布設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)方式,

      尤其是抽屜式開(kāi)關(guān)柜;通信管理模塊與總線集線器的應(yīng)用,并且結(jié)合通信電源

      現(xiàn)場(chǎng)總線,有效地簡(jiǎn)化了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),大大提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信質(zhì)量;物理上采用雙絞線,不僅便于安裝,而且便于運(yùn)維。

      第三,自檢能力的完善。支持兩級(jí)越限告警與過(guò)負(fù)荷告警。帶有控制和保護(hù)功能的設(shè)備具有自檢、告警出口繼電器,與中央信號(hào)系統(tǒng)連接起來(lái),可以有效控制設(shè)備、確保保護(hù)設(shè)備的性能穩(wěn)定性。

      第四,采用國(guó)際IEC61850協(xié)議,不僅具有以太網(wǎng)的高帶寬、兼容性好以及技術(shù)成熟和易維護(hù)等優(yōu)勢(shì),作為較有影響力的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,使DMC231更容易與中高壓系統(tǒng)的保護(hù)和控制裝置一起構(gòu)成完整的數(shù)字化變配電系統(tǒng)。

      2、低壓配電系統(tǒng)中的電力自動(dòng)控制

      對(duì)于低壓配電系統(tǒng)中的電力自動(dòng)控制技術(shù)而言,其主要特點(diǎn)是遙控和遙信,控制對(duì)象主要有開(kāi)關(guān)房、配電房等,因此對(duì)開(kāi)關(guān)的操作非常的頻繁。同時(shí),低壓配電系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)便、安裝方便以及對(duì)環(huán)境抵抗性能強(qiáng)的特點(diǎn),主要是因?yàn)榕潆娝璋惭b的對(duì)象多集中在農(nóng)村、城市郊區(qū),各種環(huán)境條件影響比較大;同時(shí),還具有模塊式結(jié)構(gòu)形式,硬件設(shè)備簡(jiǎn)單、可靠,尤其是RTU用在低壓配電系統(tǒng)之中,最好是硬件設(shè)備通過(guò)優(yōu)化調(diào)整設(shè)置相關(guān)內(nèi)容,以此來(lái)滿足不同場(chǎng)合、不同規(guī)模設(shè)備的需求。新型的低壓配電系統(tǒng)中的自動(dòng)控制包括五個(gè)部分,即主站、路線傳感器、RTU以及通信電纜和控制SF6等。對(duì)于RS6011G GPRS RTU而言,其在低壓配系統(tǒng)中的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

      RS6011G遠(yuǎn)程智能監(jiān)控集成采集、遠(yuǎn)程控制和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸于一體,控制終端內(nèi)具有的微處理器性能非常的強(qiáng),可通過(guò)對(duì)信號(hào)采集模擬及濾波處理等技術(shù)手段,將傳感器的開(kāi)關(guān)量、模擬量以及繼電器信號(hào)利用GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)傳到監(jiān)控中心,同時(shí)這也是小規(guī)模信號(hào)可以有效達(dá)到無(wú)線監(jiān)控的合理方案,并且在一定程度上有效地實(shí)現(xiàn)了由現(xiàn)場(chǎng)采集直達(dá)監(jiān)控中心的完整解決方案,可根據(jù)用電客戶的不同需要,及時(shí)優(yōu)化和調(diào)整數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、上報(bào)周期,通過(guò)通用型組態(tài)軟件、遠(yuǎn)端現(xiàn)場(chǎng)傳感設(shè)備,實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的有效交流。從實(shí)踐來(lái)看,使用較多的組態(tài)軟件,可直接接入系統(tǒng),無(wú)須進(jìn)行定制驅(qū)動(dòng);同時(shí),還提供了互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的WEB電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)(遠(yuǎn)程),加之模擬信號(hào)采集、開(kāi)關(guān)輸入(出)以及脈沖輸入等接口資源,有效地滿足了多數(shù)客戶的實(shí)際用電需求。

      從應(yīng)用實(shí)踐來(lái)看,電力自動(dòng)控制技術(shù)具有監(jiān)測(cè)、控制和報(bào)警等功能,采集、傳輸和控制集于一體;在此過(guò)程中,電力用戶可編程的量程轉(zhuǎn)換、對(duì)上下限設(shè)報(bào)警功能;電力用戶數(shù)據(jù)信息接口支持一路形式,即RS232/RS485,可有效實(shí)現(xiàn)接入監(jiān)測(cè)裝置,尤其是大用戶電表等;在此過(guò)程中,采用的是超低功耗高性能嵌入式處理設(shè)備,提供電力客戶設(shè)置軟件以及開(kāi)放式接口,能夠與組太軟件或者其他相關(guān)軟件進(jìn)行有效連接。在RS6011G監(jiān)控終端布設(shè)兩個(gè)繼電器,可利用兩組接點(diǎn)輸出,對(duì)他們進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,無(wú)需工作人員深入施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行維護(hù),并且通過(guò)遠(yuǎn)程控制保護(hù)器、斷路器,以此來(lái)保障運(yùn)維的安全可靠性。

      上述自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠有效實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的自動(dòng)化管控,并且可以有效實(shí)現(xiàn)低壓配網(wǎng)的特殊需求,其具有采集、傳輸和控制等功能,RS6011G的RTU方法應(yīng)用前景非常的廣闊。實(shí)踐中,之所以采用該種方法,主要是因?yàn)槠渚哂薪Y(jié)構(gòu)硬件和相關(guān)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可免調(diào)試、安全可靠性高、造價(jià)低一級(jí)對(duì)環(huán)境條件的適應(yīng)性強(qiáng)以及容易通過(guò)編程等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)所需的功能,同時(shí)還具有免維修等優(yōu)勢(shì)。在此過(guò)程中,電力自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用集成規(guī)??赏ㄟ^(guò)大小變化的有效調(diào)控,來(lái)增加相應(yīng)的遙控點(diǎn)、遙信點(diǎn)以及遙測(cè)點(diǎn)目標(biāo),可以有效提高電力質(zhì)量、供電效率,從而實(shí)現(xiàn)了低壓配電系統(tǒng)的自動(dòng)化管控,對(duì)于提高電力企業(yè)的運(yùn)維和管理水平,具有非常重要的作用。

      3、結(jié)束語(yǔ)

      總而言之,從電力自動(dòng)控制技術(shù)在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)踐來(lái)看,自其投入應(yīng)用以來(lái),運(yùn)維非常的穩(wěn)定,而且保護(hù)動(dòng)作也比較可靠、準(zhǔn)確,技術(shù)管理實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化管理,便于操作和維護(hù),低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行非常的穩(wěn)定。

      參考文獻(xiàn):

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      [2]呂婧.電力系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)與發(fā)展[J]北京電力高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2012(10).

      [3]孫凌.淺析電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技風(fēng),2013(09).

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