農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)研究與分析

馬寶榮

摘要：在農(nóng)網(wǎng)中實(shí)行配電自動(dòng)化技術(shù)，能夠監(jiān)督農(nóng)網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，確定故障方位并將其隔離，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)快速恢復(fù)正常運(yùn)行模式起到了重要的協(xié)助作用。本文分析了農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化建設(shè)的原則與目標(biāo)，并對(duì)農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化方案以及農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化典型建設(shè)模式應(yīng)用進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵字：農(nóng)網(wǎng)；配電；自動(dòng)化技術(shù)

引言

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及交通運(yùn)輸?shù)目焖龠M(jìn)步，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，農(nóng)村居民生活質(zhì)量不斷提升，農(nóng)網(wǎng)得到了廣泛的運(yùn)用。在這樣的前提下，發(fā)展新的配電技術(shù)，提升農(nóng)村電網(wǎng)的安全性和可靠性必不可少，而農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，為農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)、優(yōu)化農(nóng)網(wǎng)配置以及智能電網(wǎng)的發(fā)展提供了巨大幫助。

1農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的原則及目標(biāo)

1.1建設(shè)原則

在建設(shè)農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)要遵循以下幾個(gè)原則：第一，穩(wěn)定性原則，在建設(shè)農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)要兼顧設(shè)備與系統(tǒng)雙方的穩(wěn)定可靠，保證系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，提升農(nóng)網(wǎng)在各種運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)故障處理的可靠性；第二實(shí)用性原則，農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化方案要統(tǒng)籌考慮方案特點(diǎn)、綜合規(guī)劃，根據(jù)各單位特點(diǎn)選擇最合適、效果好的自動(dòng)化方案，可以分期、分布實(shí)施改造，逐步升級(jí)，做到因網(wǎng)制宜、因地制宜；第三，先進(jìn)性原則，在設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)要有前瞻性，使用穩(wěn)定有效的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，但不能理解為只使用最新的設(shè)備和技術(shù)。

1.2建設(shè)目標(biāo)

農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化建設(shè)將由一個(gè)覆蓋全面、聯(lián)系緊密、功能互補(bǔ)、數(shù)據(jù)共享、控制聯(lián)動(dòng)的高可靠性的信息處理和控制集成系統(tǒng)、終端智能設(shè)備以及堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架共同構(gòu)成。應(yīng)達(dá)到以下目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)三遙功能，通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提升配網(wǎng)調(diào)度的安全性，避免由于支撐信息不足造成的可靠性較差的調(diào)度出現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化功能，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行故障隔離、恢復(fù)非故障區(qū)供電，減少停電范圍，縮短故障停電時(shí)間，提高供電的可靠性。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、改善電壓質(zhì)量。優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和無(wú)功配置，降低電能損耗。提高配電臺(tái)區(qū)供電質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)配變參數(shù)監(jiān)測(cè)、保護(hù)、測(cè)量、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制和三相不平衡治理等；提高服務(wù)質(zhì)量，提高為用戶服務(wù)的響應(yīng)速度和服務(wù)質(zhì)量，保證故障時(shí)對(duì)用戶供電的能力；通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)施，真正提高企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平。

2農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)方案

2.1技術(shù)方案一：農(nóng)網(wǎng)配電線路故障自動(dòng)定位系統(tǒng)

目的：實(shí)現(xiàn)故障的快速定位，減少故障巡查和故障處理時(shí)間。

技術(shù)：故障指示器技術(shù)+通信技術(shù)+故障處理技術(shù)。

特點(diǎn)：不需要改造一次設(shè)備，易于實(shí)施，投資少，見(jiàn)效快，能夠快速實(shí)現(xiàn)故障檢出的故障定位系統(tǒng)。

適用范圍：這項(xiàng)方案適合于10kV的配電線路，尤其適合配置手動(dòng)分段開(kāi)關(guān)或沒(méi)有配置分段開(kāi)關(guān)的農(nóng)網(wǎng)架空配電線路。能夠?qū)⑴潆娋€路的故障區(qū)域細(xì)化至具體客戶或區(qū)域，細(xì)化補(bǔ)充客戶分界開(kāi)關(guān)未覆蓋到的故障區(qū)域。滿足實(shí)施配電自動(dòng)化方案的最基本最關(guān)鍵的故障自動(dòng)定位的要求，并在資金投入有限的情況下自動(dòng)化系統(tǒng)覆蓋范圍最廣。

方案描述：以故障指示器自動(dòng)檢測(cè)短路故障和接地故障的功能為基礎(chǔ)，通過(guò)增加通信功能，將其動(dòng)作信息通過(guò)短距離無(wú)線通信匯集到就地安裝的通信終端上，通信終端再將采集到的指示器信息通過(guò)公共通信網(wǎng)絡(luò)GSM的手機(jī)短信或GPRS通信傳送到中心站和后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。故障發(fā)生時(shí)，就地安裝的指示器給出動(dòng)作翻牌、燈光報(bào)警等就地信號(hào)，同時(shí)通過(guò)通信功能將動(dòng)作信息傳輸?shù)胶笈_(tái)的人機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)，后臺(tái)綜合分析所接收到的所有動(dòng)作信息，最終快速定位出故障發(fā)生的位置，并在主接線圖和地理信息系統(tǒng)中給出相應(yīng)告警和提示，同時(shí)將定位結(jié)果以手機(jī)短信的形式通知相應(yīng)的運(yùn)行維護(hù)人員和管理人員。促進(jìn)故障處理的快速反應(yīng)，節(jié)約大量故障查找的時(shí)間，減少客戶的停電時(shí)間，提高供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

2.2技術(shù)方案二：分布式智能、網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)饋線自動(dòng)化方案

目的：有效隔絕配網(wǎng)系統(tǒng)故障點(diǎn)與自動(dòng)性轉(zhuǎn)移供電。

設(shè)施：電動(dòng)開(kāi)關(guān)與智能控制器的聯(lián)合應(yīng)用。

特征：造價(jià)成本較低、效果較為顯著，具有安穩(wěn)性，對(duì)開(kāi)關(guān)種類沒(méi)有提出確切的要求，不需要主站的輔助。

應(yīng)用范疇：多被應(yīng)用在城區(qū)新建線路，以及現(xiàn)有具備電動(dòng)操作構(gòu)造開(kāi)關(guān)的線路中，可以借助通信拓展模式達(dá)到實(shí)現(xiàn)三遙功能的目標(biāo)。其在將單電源、雙電源或多電源供電系統(tǒng)的故障區(qū)域迅速隔離與非故障區(qū)段快速?gòu)?fù)電標(biāo)準(zhǔn)上體現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價(jià)值。

方案概述：分布式智能管控方案實(shí)效性的發(fā)揮，對(duì)電動(dòng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)、斷路器配置智能自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備表現(xiàn)出強(qiáng)烈的依賴性，對(duì)配電線路電流運(yùn)轉(zhuǎn)形式進(jìn)行整體性檢測(cè)與管理，具體是對(duì)開(kāi)關(guān)兩端電壓的檢測(cè)，結(jié)合其運(yùn)轉(zhuǎn)模式達(dá)到精確性檢測(cè)的目標(biāo)，控制器自體的邏輯功能在該環(huán)節(jié)的實(shí)用價(jià)值充分的彰顯出來(lái)，自行的對(duì)故障點(diǎn)方位進(jìn)行檢查與尋找，自行的避開(kāi)故障區(qū)段的兩端開(kāi)關(guān)達(dá)到隔絕故障點(diǎn)的目標(biāo)，并智能性的將聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)閉合，從而確保非故障區(qū)域供電的舒暢性與常規(guī)性。對(duì)配電系統(tǒng)故障點(diǎn)方位的檢測(cè)以及迅速?gòu)?fù)電目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有賴于V-I-T技術(shù)的邏輯辨識(shí)功能，若線路開(kāi)關(guān)應(yīng)用斷路器裝置，還可以借用重合器迅速切斷故障與就地重合的優(yōu)點(diǎn)。在通信通道建設(shè)健全的基礎(chǔ)上，自行的升級(jí)至標(biāo)準(zhǔn)化的FTU/DTU，具備三遙功能。網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)控制方案的編制與實(shí)施有賴于分布智能控制方案，其特殊性體現(xiàn)在增設(shè)了局部光纖通信或GPRS通信功能，從而確保了環(huán)網(wǎng)內(nèi)各FTU信息的交互性。此時(shí)配電系統(tǒng)中一旦有故障產(chǎn)出，網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)控制方案的應(yīng)用在瞬間使環(huán)網(wǎng)內(nèi)各FTU自行避開(kāi)故障點(diǎn)最近的兩端開(kāi)關(guān)，變電站出線開(kāi)關(guān)無(wú)需跳閘，縮短停電范疇，聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)自行合閘達(dá)到轉(zhuǎn)供電的目標(biāo)，降低停電時(shí)長(zhǎng)。在網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)控制方案的導(dǎo)向下，各個(gè)級(jí)別串聯(lián)開(kāi)關(guān)的無(wú)級(jí)差保護(hù)功能發(fā)揮出來(lái)，整合分布式就地控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到維護(hù)配電設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)效率性與一致性的目標(biāo)。

3農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化典型建設(shè)模式應(yīng)用

在對(duì)農(nóng)網(wǎng)改造或者新建配電自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，要優(yōu)先考慮配置一體化主站系統(tǒng)；如果是已經(jīng)存在配電自動(dòng)化系統(tǒng)，并且現(xiàn)存規(guī)模能夠滿足當(dāng)?shù)匚磥?lái)3至5年發(fā)展需要的農(nóng)網(wǎng)，就可以考慮建設(shè)獨(dú)立配電自動(dòng)化主站模式。根據(jù)當(dāng)?shù)氐呐潆娋W(wǎng)規(guī)模，可以采用兩層或三層的配電自動(dòng)化結(jié)構(gòu)，選擇附近的開(kāi)閉所或變電站作為子站層。對(duì)于開(kāi)發(fā)區(qū)或城鎮(zhèn)等供電需求較高的區(qū)域，可以采用集中管理或就地管理的模式；由于開(kāi)關(guān)設(shè)備、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等因素的制約，不能采用就地控制或遠(yuǎn)方集中控制的區(qū)域，可以采用配電網(wǎng)故障監(jiān)測(cè)模式；較為偏遠(yuǎn)的農(nóng)網(wǎng)饋線線路，可以采用輻射型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件考慮采用就地控制模式或配電網(wǎng)故障監(jiān)測(cè)模式。

結(jié)語(yǔ)

農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與電網(wǎng)的建設(shè)相輔相成，人們對(duì)農(nóng)網(wǎng)配電的自動(dòng)化要求也越來(lái)越高，我們應(yīng)當(dāng)從實(shí)際出發(fā)，詳細(xì)分析農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化與農(nóng)電實(shí)際生產(chǎn)需要的關(guān)系，符合生產(chǎn)、運(yùn)行、服務(wù)的基本要求，推動(dòng)農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化的廣泛應(yīng)用，提升農(nóng)村居民的生活質(zhì)量，為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供基礎(chǔ)。

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