配電網(wǎng)自動(dòng)化在電網(wǎng)建設(shè)的運(yùn)用

時(shí)間:2022-10-21 11:36:12

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配電網(wǎng)自動(dòng)化在電網(wǎng)建設(shè)的運(yùn)用

摘要:分析配電網(wǎng)自動(dòng)化在建設(shè)及運(yùn)行過程存在的問題,并從設(shè)備布點(diǎn)、模式選擇、運(yùn)維管理以及人員培養(yǎng)4個(gè)方面提出相應(yīng)的對(duì)策,旨在進(jìn)一步提高配電網(wǎng)可靠性,減少故障的隔離時(shí)間并實(shí)現(xiàn)快速?gòu)?fù)電,為配電網(wǎng)自動(dòng)化更好的發(fā)揮作用提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞:配電網(wǎng)自動(dòng)化;設(shè)備布點(diǎn);模式選擇;運(yùn)維管理

1配電網(wǎng)自動(dòng)化存在的問題

配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及自動(dòng)化選點(diǎn)不合理。在城區(qū)配電網(wǎng)網(wǎng)架建設(shè)中,盲目增加聯(lián)絡(luò)點(diǎn)以提高供電可靠性,使得網(wǎng)架結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜;而在農(nóng)村或城郊結(jié)合部等區(qū)域由于地形、投資金額等因素,配電網(wǎng)典型接線率較低,難以建立有效聯(lián)絡(luò)點(diǎn);在自動(dòng)化分段點(diǎn)的選取時(shí),缺乏對(duì)用戶行為的分析和線路轉(zhuǎn)供能力的評(píng)估,分段不合理,以上原因都導(dǎo)致發(fā)生故障時(shí),難于進(jìn)行轉(zhuǎn)電操作,無(wú)法有效轉(zhuǎn)移線路負(fù)荷并大幅縮短用戶平均停電時(shí)間。配電網(wǎng)自動(dòng)化智能化水平相對(duì)落后。配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)快速迭代,早期設(shè)備與后續(xù)設(shè)備建設(shè)不匹配,新舊設(shè)備無(wú)法有效聯(lián)動(dòng)。主站系統(tǒng)無(wú)法充分利用自動(dòng)化設(shè)備上送的信息,亟待開發(fā)高級(jí)應(yīng)用功能。此外,設(shè)備模塊本身存在質(zhì)量問題出現(xiàn)拒動(dòng)、誤動(dòng)現(xiàn)象,導(dǎo)致故障排查費(fèi)時(shí)費(fèi)力。配電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境惡劣。多變的自然環(huán)境,在沿海地區(qū)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害頻發(fā)易受鹽霧侵蝕,在內(nèi)陸地區(qū)溫差大易受冰凍災(zāi)害,在山林地區(qū)樹林茂密易發(fā)生山火,在農(nóng)村地區(qū)空曠易受雷擊,電網(wǎng)和設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性受到了嚴(yán)峻考驗(yàn)。不穩(wěn)定的通信環(huán)境也極大影響設(shè)備正常運(yùn)行,大部分自動(dòng)化設(shè)備使用無(wú)線公網(wǎng)通信,偏遠(yuǎn)地區(qū)通信信號(hào)不穩(wěn)定,數(shù)據(jù)傳送延遲現(xiàn)象嚴(yán)重,后臺(tái)監(jiān)控?zé)o法獲得及時(shí)有效數(shù)據(jù),容易錯(cuò)誤評(píng)估設(shè)備狀態(tài)。

2設(shè)備布點(diǎn)

配電網(wǎng)的網(wǎng)架規(guī)劃是自動(dòng)化設(shè)備合理布點(diǎn)的基礎(chǔ),從規(guī)劃的源頭提高規(guī)劃質(zhì)量,資源統(tǒng)籌力度,網(wǎng)架規(guī)劃應(yīng)根據(jù)規(guī)劃區(qū)域的負(fù)荷發(fā)展水平,電網(wǎng)基本情況、供電可靠性要求因地制宜地確定區(qū)域的配電網(wǎng)發(fā)展建設(shè)目標(biāo)、規(guī)模等,依據(jù)線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的環(huán)網(wǎng)點(diǎn)確定饋線組,系統(tǒng)性的對(duì)線路、主站、通信進(jìn)行規(guī)劃,最終確定自動(dòng)化設(shè)備布點(diǎn)思路,如圖1所示。從現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、發(fā)展預(yù)測(cè)、預(yù)期目標(biāo)3個(gè)方面確定配電網(wǎng)的遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)。根據(jù)主站功能目標(biāo)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)目標(biāo)、通信方式目標(biāo),劃分配電網(wǎng)的饋線組,并確定網(wǎng)架結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)期接線方式和每組饋線的優(yōu)化目標(biāo)。為了避免過度超前電網(wǎng)建設(shè)造成資金的浪費(fèi),根據(jù)饋線組遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)制定近期過渡接線方式。近期改造方案涉及主站設(shè)計(jì)方案、網(wǎng)架優(yōu)化方案、通信設(shè)計(jì)方案,注重統(tǒng)一規(guī)劃,明確在規(guī)劃過程的3種方案的協(xié)同性。網(wǎng)架優(yōu)化方案要根據(jù)現(xiàn)有的電源、網(wǎng)架、開關(guān)設(shè)備情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),做到分層分區(qū)。在綜合考慮主站建設(shè)、通信建設(shè)的基礎(chǔ)上,確定饋線組的轉(zhuǎn)供電,明確線路的環(huán)網(wǎng)點(diǎn),充分開展前期現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,合理安排聯(lián)絡(luò)點(diǎn),最大程度實(shí)現(xiàn)線路轉(zhuǎn)供,減少用戶平均停電時(shí)間,最終制定自動(dòng)化設(shè)備布點(diǎn)方案。在配電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備的選點(diǎn)時(shí)要分別針對(duì)電纜、架空線路及電纜與架空線混合線路,確定不同類型配電線路的關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)和非關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn),在關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)設(shè)置分段開關(guān)。主干線長(zhǎng)度一般為2000~3000m處,中壓用戶10~20戶處,低壓用戶1500~2500戶處進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)備布點(diǎn)。在綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和可靠性要求,通常主干線選擇2~5個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)配置自動(dòng)化設(shè)備。分段點(diǎn)設(shè)置時(shí),不可機(jī)械的對(duì)照線路長(zhǎng)度、中低壓用戶數(shù)量等數(shù)值要求,對(duì)線路上的重要用戶、密集用戶、小電源,如小水電、風(fēng)電等分布式電源,結(jié)合便于檢修等實(shí)際要求,靈活設(shè)置關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)化布點(diǎn),保證線路的安全可靠運(yùn)行。結(jié)合線路故障頻率,合理設(shè)置分界開關(guān)以減少用戶故障出門頻次。

3模式選擇

配電網(wǎng)自動(dòng)化基本模式分為監(jiān)測(cè)型和控制型兩類。監(jiān)測(cè)型有就地型故障指示、帶信息上送的故障指示。就地型故障指示是指一種可以直接安裝在配電線路上的指示裝置,通過檢測(cè)線路電流、電壓,進(jìn)行線路的故障判別和故障狀態(tài)指示。帶信息上送的故障指示是指在就地型故障指示的基礎(chǔ)上,增加通信功能,將狀態(tài)信號(hào)送到主站或后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。控制型有集中型和就地控制型。集中型通過終端與主站的雙向通信,根據(jù)實(shí)時(shí)采集的配電網(wǎng)和配電設(shè)備運(yùn)行信息及故障信號(hào),由主站自動(dòng)計(jì)算或輔以人工方式遠(yuǎn)程控制開關(guān)設(shè)備投切,實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化和故障的快速隔離與供電恢復(fù)。按實(shí)現(xiàn)方式分為半自動(dòng)和全自動(dòng)兩種。就地控制型通過終端相互通信,配合繼電保護(hù)或邏輯功能,實(shí)現(xiàn)隔離故障區(qū)域,恢復(fù)非故障區(qū)域供電,同時(shí)上報(bào)主站處理過程及結(jié)果。按實(shí)現(xiàn)方式又可細(xì)分為就地重合式,級(jí)差保護(hù)式和智能分布式3種。根據(jù)地區(qū)的網(wǎng)架線路建設(shè)情況及主站建設(shè)情況,選擇配電網(wǎng)自動(dòng)化模式,確定自動(dòng)化設(shè)備的邏輯和保護(hù)功能,不一味的追求自動(dòng)化分段的設(shè)置。對(duì)于新建線路,為避免重復(fù)改造建設(shè),按照遠(yuǎn)期建設(shè)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)備的安裝和功能的配置。對(duì)于沒有自動(dòng)化設(shè)備的線路改造線路時(shí),根據(jù)實(shí)際線路條件配置自動(dòng)化設(shè)備,可采取近期的過渡方案,例如在線路優(yōu)化完成前,減少自動(dòng)化布點(diǎn)或采用簡(jiǎn)便的自動(dòng)化模式的方式。對(duì)于已有老式自動(dòng)化設(shè)備的線路改造時(shí),綜合考慮實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性,達(dá)到更換年限的可整體更換,未達(dá)到更換年限的設(shè)備要充分的改造利用,例如,具有電操機(jī)構(gòu)的可在原設(shè)備的基礎(chǔ)上升級(jí)改造,不具備升級(jí)改造條件的設(shè)備可通過參數(shù)的合理設(shè)置,與新設(shè)備配合使用,避免資源的浪費(fèi)。為提高故障檢測(cè)及定位效率,可選擇一個(gè)或多個(gè)斷路器、負(fù)荷開關(guān)或環(huán)網(wǎng)柜,可配合使用故障指示器和自動(dòng)化開關(guān),也可試點(diǎn)應(yīng)用智能化或模塊化配電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備,縮小故障處理時(shí)間。線路自動(dòng)化模式的確認(rèn)后,在設(shè)備驗(yàn)收各個(gè)環(huán)節(jié)中確認(rèn)選擇模式的可行性,驗(yàn)收流程如圖2所示。部分現(xiàn)場(chǎng)單位忽視對(duì)樣機(jī)的功能性測(cè)試,造成供貨后調(diào)試時(shí)間過長(zhǎng),工程進(jìn)度緩慢,現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行不穩(wěn)定等問題。在確定供貨廠家后,應(yīng)重點(diǎn)針對(duì)自動(dòng)化功能、邏輯功能開展開展樣機(jī)測(cè)試,合格后開展出廠驗(yàn)收工作,期間發(fā)現(xiàn)任何不符合標(biāo)準(zhǔn)的事項(xiàng),需嚴(yán)格執(zhí)行返廠處理程序。出廠驗(yàn)收合格后,開展關(guān)于設(shè)備、材料及資料的到貨驗(yàn)收,將該批次的設(shè)備送到第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)開展到貨抽檢。合格后生產(chǎn)單位開展倉(cāng)庫(kù)調(diào)試,包括開關(guān)本體、終端功能、PT功能設(shè)備測(cè)試,以及成套設(shè)備的聯(lián)調(diào),保證安裝到現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備可用。針對(duì)改造的饋線組的全部自動(dòng)化設(shè)備開展自動(dòng)化功能的聯(lián)調(diào),以確保整條饋線組設(shè)備可準(zhǔn)確切除線路故障,及時(shí)恢復(fù)非故障區(qū)域供電,不會(huì)擴(kuò)大停電范圍。組織施工隊(duì)到現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試,驗(yàn)收送電成功后工程方結(jié)束。

4運(yùn)維管理

按照配電網(wǎng)線路的重要度和健康度兩個(gè)指標(biāo)來(lái)差異化制定運(yùn)維管控策略。開展常態(tài)化一、二次設(shè)備的綜合巡視,對(duì)線路的關(guān)鍵信息開展專業(yè)巡視,對(duì)惡劣天氣、保供電、外力破壞等特殊情況開展特別巡視。發(fā)揮主站的監(jiān)控作用,主站設(shè)備進(jìn)行巡視及日常維護(hù)保障主站的正常運(yùn)轉(zhuǎn),確保數(shù)據(jù)正常交互,通過主站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電自動(dòng)化終端、通信通道運(yùn)行異常現(xiàn)象,縮短故障的排查時(shí)間。在各類巡視中,最重要的工作任務(wù)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常狀態(tài)并消缺,以保障配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)備異常狀態(tài)主要分為異常信號(hào)和設(shè)備拒動(dòng)誤動(dòng)兩種,處理流程如圖3所示。在設(shè)備故障處理時(shí),要及時(shí)開展一故障一分析,尤其對(duì)設(shè)備拒動(dòng)誤動(dòng)。首先查看參數(shù)配置,由于參數(shù)配置涉及人為因素較多,應(yīng)首先予以排除,隨后依次檢查二次回路、設(shè)備模塊、一次設(shè)備是否存在故障。針對(duì)異常信號(hào),要分為有無(wú)信號(hào)上送主站2種,無(wú)信號(hào)上送主站時(shí),要依次排查主站端規(guī)約、參數(shù)等設(shè)置、通信信道、終端設(shè)備是否存在問題;有信號(hào)上送主站時(shí),但是發(fā)生信號(hào)抖動(dòng)、信號(hào)丟失、誤報(bào)等,一般是從終端設(shè)備開始檢查,按照設(shè)備模塊、二次回路、參數(shù)配置的順序進(jìn)行檢查,可快速查找到問題。速排查處理設(shè)備異常狀態(tài),做好各類故障、缺陷登記及整理工作,需要重點(diǎn)針對(duì)批次性、家族性、多發(fā)性設(shè)備故障、缺陷,進(jìn)行原因分析及對(duì)應(yīng)措施的制定工作,完善日常運(yùn)維方案,增加設(shè)備相應(yīng)的定檢內(nèi)容,降低設(shè)備故障頻次,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

5結(jié)束語(yǔ)

配電網(wǎng)自動(dòng)化可以縮短配電網(wǎng)停電時(shí)間,提高供電可靠性,保障配電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。設(shè)備布點(diǎn)、模式選擇到運(yùn)維管理三方面都可以有效提高配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用效果,人才隊(duì)伍的培養(yǎng)是對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)維的有力保障,對(duì)日后及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化在配電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)維中的問題并剖析解決至關(guān)重要。

參考文獻(xiàn):

[1]王艷玲,李圳.淺談配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)與配電運(yùn)行管理[J].科技風(fēng).2018,(4):147.

[2]劉忠偉.配電網(wǎng)自動(dòng)化在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用分析[J].技術(shù)與市場(chǎng).2019,(10):117,119.

作者:靳一林 單位:廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院