摘要:10kV以下配電網(wǎng)線路主要服務(wù)用戶終端和次終端,以提升其工作能力為目標(biāo),需要加強(qiáng)規(guī)劃和運(yùn)行維護(hù)等工作。以10kV以下配電網(wǎng)線路的規(guī)劃及運(yùn)行維護(hù)要求為切入點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,分別分析10kV以下配電網(wǎng)線路的規(guī)劃技術(shù)、運(yùn)行維護(hù)技術(shù),就空間規(guī)劃技術(shù)、負(fù)荷規(guī)劃技術(shù)、信息化工作系統(tǒng)建設(shè)、網(wǎng)格化維護(hù)模式等內(nèi)容進(jìn)行論述,為后續(xù)10kV以下配電網(wǎng)線路工作提供參考。
關(guān)鍵詞:配電網(wǎng)線路建設(shè)規(guī)劃運(yùn)行維護(hù)信息化技術(shù)
中圖分類號:TM75
ResearchonPlanningandOperationMaintenanceofDistributionNetworkLinesBelow10Kv
WUWenquanZHANGHuibingWANGChengWUDingcuiYANGWenhai
HetianPowerSupplyCompanyofStateGridXinjiangElectricPowerCo.,Ltd.,Hetian,XinjiangUygurAutonomousRegion,848000China
Abstract:Thedistributionnetworklinesbelow10kVmainlyserveuserterminalsandsubterminals,withthegoalofimprovingtheirworkcapabilities.Itisnecessarytostrengthenplanningandoperationmaintenancework.Takingtheplanningandoperationmaintenancerequirementsofdistributionnetworklinesbelow10kVasthestartingpoint,andonthisbasis,thispaperanalyzestheplanningandoperationmaintenancetechnologiesofdistributionnetworklinesbelow10kV,discussesthecontentssuchasthespatialplanningtechnology,loadplanningtechnology,informationworksystemconstruction,gridmaintenancemode,providingreferenceforsubsequentworkondistributionnetworklinesbelow10kV.
KeyWords:Distributionnetworklines;Constructionplanning;Operationmaintenance;Informationtechnology
10kV以下配電網(wǎng)一般納入配電系統(tǒng)范疇,可以直接面向各類用戶提供電能,其主要作業(yè)設(shè)備為配電線路,一般以架空形式組織作業(yè),少數(shù)線路也可能埋設(shè)于地下。實(shí)際工作中,10kV以下配電網(wǎng)線路的規(guī)劃及運(yùn)行維護(hù)作用突出,直接影響其工作穩(wěn)定性、安全性,也關(guān)乎到電力用戶的生活、生產(chǎn),這要求做好相關(guān)線路的綜合管控[1]。就其規(guī)劃及運(yùn)行維護(hù)要求、技術(shù)方法等進(jìn)行分析,具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
110kV以下配電網(wǎng)線路的規(guī)劃及運(yùn)行維護(hù)要求
1.1穩(wěn)定性
穩(wěn)定性是10kV以下配電網(wǎng)線路的規(guī)劃、運(yùn)行維護(hù)的基本要求,是指線路的規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)維工作、維護(hù)管控具有較高的科學(xué)性、合理性,可以穩(wěn)定完成配電工作,也能穩(wěn)定接受維護(hù),不會(huì)因一般因素出現(xiàn)供電中斷、無法維護(hù)等問題。如部分10kV以下配電網(wǎng)在規(guī)劃階段設(shè)計(jì)了補(bǔ)償模塊,當(dāng)電網(wǎng)因一些不可預(yù)知因素出現(xiàn)供電波動(dòng)時(shí),可啟動(dòng)補(bǔ)償機(jī)制維持電壓穩(wěn)定,保證電能配送質(zhì)量。
1.2安全性
10kV以下配電網(wǎng)線路可能因雷擊、竊電、過負(fù)荷運(yùn)行、設(shè)施老化等問題出現(xiàn)安全方面的問題,在組織規(guī)劃、運(yùn)行維護(hù)時(shí),需要重視安全性。一般要求結(jié)合電力系統(tǒng)的工作、服務(wù)目標(biāo),確定各類設(shè)施的基本參數(shù),包括線路金屬內(nèi)芯截面積、變壓器容量、設(shè)施工作年限和性能等。此外,還需要規(guī)劃避雷系統(tǒng)、防護(hù)設(shè)備以及應(yīng)急處理模塊,以減少運(yùn)維工作難度、復(fù)雜性,也降低出現(xiàn)安全問題的可能,保障人員和設(shè)備安全。
1.3經(jīng)濟(jì)性
經(jīng)濟(jì)性是10kV以下配電網(wǎng)線路規(guī)劃、運(yùn)行維護(hù)的附加要求,在能夠保證其穩(wěn)定、安全的基礎(chǔ)上,通過對規(guī)劃方案、運(yùn)行維護(hù)方案的調(diào)整改進(jìn),使一些非必要支出得到控制,或?yàn)橐恍┚哂休^高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的技術(shù)提供運(yùn)用空間。如當(dāng)前各地10kV以下配電網(wǎng)普遍使用的智能技術(shù),可以在現(xiàn)場端、遠(yuǎn)程端提供故障定位服務(wù),參與應(yīng)急處理,向工作者提供有關(guān)電力網(wǎng)絡(luò)的信息,減少運(yùn)行維護(hù)工作的勞動(dòng)量,提升電網(wǎng)運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性,優(yōu)化經(jīng)濟(jì)效益。
210kV以下配電網(wǎng)線路的規(guī)劃技術(shù)
2.1空間規(guī)劃技術(shù)
空間規(guī)劃技術(shù)是10kV以下配電網(wǎng)線路規(guī)劃的基礎(chǔ)技術(shù),是指根據(jù)空間范圍特點(diǎn),為配電網(wǎng)提供基礎(chǔ)性的建設(shè)規(guī)劃方案。包括桿塔位置選取、架空線路高度和位置分析、地下線路埋設(shè)深度、干擾控制等[2]。
如建設(shè)在城區(qū)范圍內(nèi)的10kV以下配電網(wǎng),一般以架空線路為主,可以通過計(jì)算機(jī)建設(shè)模擬平臺(tái),在空間范圍內(nèi)以固定或基本固定的距離進(jìn)行桿塔建設(shè),原則上距離應(yīng)在30~50m之間,架空線路的高度應(yīng)在3.5m以上,達(dá)到4.5m左右為宜。同時(shí),空間規(guī)劃也關(guān)注線路對周邊環(huán)境影響控制,例如:配電線路與居民樓的距離,一般應(yīng)超過1.5m。在組織規(guī)劃的過程中,主張收集建設(shè)區(qū)域的一般信息,形成三視圖,或一般二維平面圖、3D模型,利用上述資源進(jìn)行線路空間規(guī)劃效果模擬分析,做空間范圍內(nèi)規(guī)劃方案的局部微調(diào),提高規(guī)劃質(zhì)量[3]。
2.2負(fù)荷規(guī)劃技術(shù)
負(fù)荷規(guī)劃是10kV以下配電網(wǎng)線路規(guī)劃的核心技術(shù),強(qiáng)調(diào)根據(jù)用戶特點(diǎn)進(jìn)行線路規(guī)劃,以滿足用戶需求為基本原則,重視根據(jù)非空間信息確定資源的使用需求,保證配電能力。
從共性特點(diǎn)上看,10kV以下配電網(wǎng)線路的服務(wù)對象各有差別,在其服務(wù)區(qū)域內(nèi),用戶的用電需求也存在差異,這種差異往往受到人文因素影響,與空間因素的關(guān)系不大,其多不會(huì)呈現(xiàn)出幾何對稱的特點(diǎn)。實(shí)際工作中,需要針對服務(wù)范圍內(nèi)的用戶用電情況進(jìn)行分析,了解其用電負(fù)荷情況,并按一般原則評估其用電穩(wěn)定性要求、安全性需求,作為規(guī)劃10kV以下配電網(wǎng)線路的基礎(chǔ)。用電負(fù)荷等級較高的區(qū)域,需要做好資源管理,配置完善的工作設(shè)施、建設(shè)穩(wěn)定的配電系統(tǒng),適當(dāng)優(yōu)化線路配電能力,如加大金屬內(nèi)芯截面積減少電阻、規(guī)劃較多的線損器控制電能消耗等。此外,通常需要面向醫(yī)療機(jī)構(gòu)、教育機(jī)構(gòu)、公共事業(yè)單位等組織進(jìn)行電能傾斜,以保證公共事業(yè)的用電需求。一般居民小區(qū)、分散用戶、商業(yè)區(qū)等,用電穩(wěn)定性原則上允許出現(xiàn)小幅波動(dòng)或短時(shí)間的供電中斷,在資源有限的情況下,可不作為關(guān)注重點(diǎn)[4]。
2.3變動(dòng)分析技術(shù)
變動(dòng)分析,是指在組織10kV以下配電網(wǎng)線路規(guī)劃時(shí),結(jié)合數(shù)據(jù)資料分析服務(wù)區(qū)域內(nèi)各類主體的用電情況變化規(guī)律,作為分析配電線路以及系統(tǒng)建設(shè)、組織規(guī)劃的參考。一般包括電能使用時(shí)間規(guī)律、電能使用總量變化特點(diǎn)等。
例如:某地當(dāng)前用電量為XkW,但本地存在人口流動(dòng)性較大的特點(diǎn),用電情況也存在對應(yīng)變化,同時(shí)本地經(jīng)濟(jì)建設(shè)情況、社會(huì)發(fā)展情況存在動(dòng)態(tài)性,用電總量不穩(wěn)定。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)本地冬季因務(wù)工人員返鄉(xiāng)用電量減少,且近年來因工業(yè)發(fā)展速度快,用電總量宏觀增長。組織10kV以下配電網(wǎng)線路規(guī)劃時(shí),可首先向工業(yè)區(qū)進(jìn)行資源傾斜,根據(jù)其用電總量的增長規(guī)律,確定變壓器、配電線路等核心設(shè)施的規(guī)格,以XkW為基準(zhǔn)適當(dāng)提升線路配電能力、變壓器容量。在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)配電系統(tǒng)的可控性,規(guī)劃更多的變壓設(shè)施、補(bǔ)償設(shè)施以及儲(chǔ)能器,控制線路冬季配電控制能力,避免無謂消耗電能。如通過儲(chǔ)能器使過量配送的電能得到存儲(chǔ)以備后用(如圖1所示)。
針對電能使用變動(dòng)情況進(jìn)行規(guī)劃,有助于提升10kV以下配電網(wǎng)線路工作的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益,在現(xiàn)有技術(shù)條件下可實(shí)現(xiàn)性也較高。
310kV以下配電網(wǎng)線路的運(yùn)行維護(hù)技術(shù)
3.1優(yōu)化常規(guī)技術(shù)方法
10kV以下配電網(wǎng)線路的運(yùn)行維護(hù),應(yīng)保留現(xiàn)有的常規(guī)技術(shù)方法,包括設(shè)備周期檢修與更換、設(shè)施性能運(yùn)行測試、巡線處理故障等。
以線路的線索控制工作為例,從技術(shù)角度出發(fā),可首先收集本地電能工作一般信息,確定導(dǎo)致本地線損問題的主要因素,通常而言,線損因素包括線路老化、線路內(nèi)芯截面積過小、室外工作區(qū)域溫度過低、頻繁啟停工作設(shè)備等。部分因素具有不可控性(如氣候因素)可不作處理,其他可控性因素則應(yīng)納入運(yùn)維工作范疇[5]。
3.2建設(shè)信息化工作系統(tǒng)
10kV以下配電網(wǎng)線路的運(yùn)行維護(hù)工作內(nèi)容復(fù)雜、專業(yè)要求高,為提升其維護(hù)效率、運(yùn)行穩(wěn)定性,建議建設(shè)信息化工作系統(tǒng)。該系統(tǒng)承擔(dān)信息記錄、故障定位、應(yīng)急處理、可視化控制等工作任務(wù),通過通信系統(tǒng)與遠(yuǎn)程端保持實(shí)時(shí)連接,以服務(wù)電網(wǎng)電路的常規(guī)管理。以故障定位為例。可建設(shè)分布式監(jiān)督、集中智能分析的信息作業(yè)系統(tǒng)。10kV以下配電網(wǎng)線路的各類信息,由分布在各處的感知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集,并實(shí)時(shí)傳輸至遠(yuǎn)程端,組織集中智能分析,根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行故障定位和信息存儲(chǔ)。
3.3加強(qiáng)預(yù)分析
10kV以下配電網(wǎng)線路面向較多用戶提供電能配送服務(wù),這就意味著一旦其出現(xiàn)故障,會(huì)帶來較大范圍的影響,未來10kV以下配電網(wǎng)線路運(yùn)行維護(hù)應(yīng)專注于問題的預(yù)處理。以上文所述的信息化作業(yè)機(jī)制為基礎(chǔ),可通過傳感器以及智能方法,進(jìn)行部分故障的預(yù)判和處置。
以線路運(yùn)行工作為例,如果出現(xiàn)設(shè)施短路問題,其鄰近線路一般出現(xiàn)電流瞬時(shí)快速升高的情況。默認(rèn)某線路常規(guī)工作情況下的額定電流值為Q,則其實(shí)際工作電流可能圍繞Q上下波動(dòng),這種波動(dòng)是無序的,但在非異常情況下,不會(huì)導(dǎo)致線路損傷、供電中斷等問題,也無須處理。可通過數(shù)集1表達(dá):
[min;9A;G6;7;Q;9-;H;GN;max](數(shù)集1)
數(shù)集1中,min表達(dá)線路內(nèi)最小電流值,max表示其最大允許電流值,Q為額定參數(shù),其他均為圍繞Q上下波動(dòng)的隨機(jī)參數(shù)。實(shí)際工作中,可通過大數(shù)據(jù)技術(shù)收集min、max信息,代入計(jì)算機(jī)中,并以該計(jì)算機(jī)控制傳感器,組織對10kV以下配電網(wǎng)線路的實(shí)時(shí)管控。當(dāng)線路內(nèi)電流值快速升高達(dá)到或接近max水平時(shí),可初步判斷其存在“電流瞬時(shí)快速升高、處于危險(xiǎn)狀態(tài)”,可借助智能模塊下達(dá)質(zhì)量,以繼電保護(hù)裝置中斷線路配電作業(yè),并提供信息由遠(yuǎn)程端工作人員進(jìn)行處理,在事故出現(xiàn)、擴(kuò)大前予以排除,減少其破壞性,提升10kV以下配電網(wǎng)線路的運(yùn)維水平。
此外,還可嘗試構(gòu)建網(wǎng)格化維護(hù)模式,以屬地工作的方式提升10kV以下配電網(wǎng)線路的運(yùn)行維護(hù)責(zé)任配置質(zhì)量,優(yōu)化工作水平。
4結(jié)語
綜上所述,10kV以下配電網(wǎng)線路的規(guī)劃及運(yùn)行維護(hù)對其功能履行具有突出影響,需要在實(shí)際工作中予以更多關(guān)注。原則上應(yīng)重視電網(wǎng)線路工作穩(wěn)定性、安全性、經(jīng)濟(jì)性,規(guī)劃工作以空間配置、負(fù)荷分析、變動(dòng)研究為中心,并以模型提供輔助。運(yùn)行維護(hù)方面,10kV以下配電網(wǎng)線路當(dāng)前使用的常規(guī)技術(shù)需要予以保留,同時(shí)建設(shè)信息化工作系統(tǒng)、加強(qiáng)預(yù)分析,并以網(wǎng)格化維護(hù)模式提高總體工作質(zhì)量、效率,保證10kV以下配電網(wǎng)線路的服務(wù)效能。
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