顧 鈺
(國網江蘇省電力有限公司 如東縣供電分公司,江蘇 南通 226400)
目前,自動化、智能化及現(xiàn)代化已成為配電網絡發(fā)展的主要方向,其能夠實現(xiàn)自動化作業(yè),改變傳統(tǒng)人工作業(yè)的模式。從配電網系統(tǒng)的架構來看,變電站、配電網及電網調度等均在朝著自動化、信息化及智能化的方向發(fā)展。相較于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng),這種創(chuàng)新式電力系統(tǒng)能夠借助采集、分類整合及分相處理的方式來對相關數(shù)據信息進行精細化管理。隨著社會經濟的迅速發(fā)展,人們對電力的需求量也在不斷增加。從電力資源的實際應用情況來看,存在諸多應用不合理、不規(guī)范等問題,能源未實現(xiàn)合理有效的配置?;谂潆娮詣踊夹g的應用,分析配變電相關數(shù)據信息,進而作出運行決策,以此確保配電自動化系統(tǒng)能夠正常運行。
在配電網自動化技術的應用中,要考慮到電力供應的問題。電力配電網停電將嚴重影響到整個地區(qū)的正常供電,相關的配電網自動化技術功能較單一[1]。配網自動化運行中會產生信息不對稱等問題,從而對自動控制技術的使用造成很大影響。此外,在技術設備更新?lián)Q代時,往往會將老的設備與新的設備相結合,這會對電網的正常運行造成影響。
由于配電網絡已經從傳統(tǒng)的配電方式變成了基于科學技術加持的自動化配電方式,整個配電系統(tǒng)的運作形式發(fā)生了極大的轉變,但在電力管理理念方面沒有做到及時轉變,導致配電網自動化技術應用效果不佳。
隨著城鄉(xiāng)電網改造的深入,配電網的規(guī)模和線路長度都在不斷擴大,其自動化程度也相應提高。限時保護模式使用電流梯形和時間梯形,使得上下保護之間的協(xié)作更加容易、協(xié)調。
配電網自動化建設最根本的要求就是要具備一個完整的多路供電網絡,這與城鎮(zhèn)建設、配電網規(guī)劃、設備選型有關。配電系統(tǒng)的自動化施工應分期、分階段進行。首先變電所的出線采用自動合閘,在線路上設置多套自動斷路器,并設置一個電壓控制系統(tǒng);其次是在原有的基礎上增加通信和控制裝置,各個分支的自動斷路器由各供電站控制,并進行負載分配;最后將各個節(jié)點的數(shù)據傳輸給配電管理中心,以微機控制的方式來處理相關數(shù)據信息,從而凸顯配電網自動化應用的價值與意義。
合分運行和暫態(tài)失效時往往會出現(xiàn)自動重合現(xiàn)象,造成開關動作頻繁,最終導致配電網自動化應用穩(wěn)定性與可靠性降低。此外,自動配電網斷路器存在合閘延遲的現(xiàn)象,其最終合閘所需的時間遠遠超過故障判定的時間,從而影響了供電的連續(xù)性。自動開關沒有計數(shù)的功能,僅依靠一次開關的時間來判斷電流控制的方式,電流控制方式所使用的裝置比電壓控制方式的裝置簡單、高效[2]。
積極完成配電網的建設和改造工作,并構建更加完善的硬件支撐系統(tǒng),從而確保自我診斷能力能夠得到進一步提高,以此來縮短配電網的故障處理時間。配電網的網絡架構如圖1所示。
圖1 配電網的網絡架構
為了適應我國社會和經濟的發(fā)展,滿足不同用戶群體在電力供應方面的需求,加快配電網建設和改造已成為我國電力行業(yè)發(fā)展的一個重大課題。在電力系統(tǒng)配網建設和改造時,需明確建設與改造工作事項,細化電力系統(tǒng)配網建設與改造,使整個電網最優(yōu)化,滿足用戶高質量用電。
基于電力系統(tǒng)自動化技術的應用,在原有電力設施的基礎上不斷優(yōu)化電力硬件與管理維修系統(tǒng)。針對目前配電網絡工作中存在的一些問題,提出實現(xiàn)配電網絡自動化、智能化的目標,并進行數(shù)據的自動分析,從而確定電網數(shù)據采集區(qū)內的線路故障[3]。除此之外,建立一個健全的網絡管理體系,借助管理維修系統(tǒng)進行配電網修復,保證配電網絡中出現(xiàn)的各種問題能夠在最短的時間內得到有效解決。
為了推動配電自動化技術在電網中的廣泛應用和發(fā)展,需要對其進行自我診斷。在電力系統(tǒng)的配電自動化中,要通過計算機技術和通信技術將被測量的電力參數(shù)傳輸?shù)诫娋W中,以達到自動控制的目的。對整個配電網自動化設備進行故障測定與質量安全評估,積極采取相應的對策,以最大限度降低電力系統(tǒng)配網工作對電力供應造成的影響。
配電網絡以變電站、饋線、開關、變壓器以及負載的分層分布為準,區(qū)域內包含有獨立的饋線子網,一個饋線子網就代表了一個變電站,而每一饋線子網都包含一個單獨的節(jié)點。各節(jié)點隸屬于一個管理節(jié)點,由聯(lián)絡節(jié)點負責聯(lián)絡管理。一般情況下,在不同變電站的節(jié)點中很難實現(xiàn)通信,通常在同一種饋線的節(jié)點中才能進行通信。網絡管理節(jié)點位于饋線子網的第一個子站,其能夠記錄饋線子網中的節(jié)點信息,促進網絡實現(xiàn)有效擴展。
從理論上講,在網絡體系中,每一個節(jié)點都可以和網絡中的其他節(jié)點進行通信。在自動分配系統(tǒng)中,每個節(jié)點都要與其自身在饋線中的一個管理節(jié)點相對應,并與管理節(jié)點進行通信。當一個節(jié)點無法與其管理節(jié)點進行通信時,網絡能夠自動進行節(jié)點自檢,從中檢測出節(jié)點的形態(tài)為丟失。在此過程中,系統(tǒng)能夠通過改變中繼的方式,交由管理節(jié)點進行丟失節(jié)點的查找。在無法查找到的情況下,向饋線子網中的聯(lián)系節(jié)點匯報,從而實現(xiàn)漫游請求。該管理節(jié)點重新登記,并注冊新漫游節(jié)點,在完成注冊與登記后會自動通知配置中心,其再將相關信息傳送至變電站中,使相關節(jié)點能夠在網絡上進行網絡漫游。
中繼節(jié)點設置了轉發(fā)和接收信息的功能,既可以作為普通節(jié)點,也可以進行信息轉發(fā)和接收。在NDLC中繼節(jié)點的設計中,防止出現(xiàn)信息傳輸失真的現(xiàn)象。如果在一個完整的網絡中出現(xiàn)任意兩個節(jié)點進行通信,那么代表在網絡中任何節(jié)點都能實現(xiàn)互相通信,在此前提下采用自動設定轉接技術能夠解決通信距離的問題。
隨著大功率電力電子開關裝置的普及,電力工作者愈發(fā)重視電能質量問題,電能質量提高已經成為電力領域重點研究的問題[4]。采用高速數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor,DSP)既能提高系統(tǒng)的靈活性、穩(wěn)定性和可靠性,又能使系統(tǒng)不受溫度等因素的影響[5]。饋線自動化以通信為基礎實現(xiàn)電力系統(tǒng)全局數(shù)據的監(jiān)控和采集,具有較好的實際應用效果。以地理信息系統(tǒng)來保證配電網絡設備管理的實現(xiàn),同時將數(shù)據采集與監(jiān)視控制(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)與地理信息系統(tǒng)結合起來,在實際工作中實現(xiàn)配電網自動化技術的有效應用。
電力自動控制技術在供電和電力分配中占據舉足輕重的地位,通過構建電力系統(tǒng)配網自動化體系,可以有效提高供電和用電的安全性和可靠性,對于推進現(xiàn)代化電網建設和發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。