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配網(wǎng)自動(dòng)化論文
配電網(wǎng)已從傳統(tǒng)的架空線路為主的局面向電纜線路發(fā)展。下面我們來(lái)看看配網(wǎng)自動(dòng)化論文，歡迎閱讀借鑒。
摘要：配網(wǎng)自動(dòng)化就是利用通訊技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),完成配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行,在事故情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)及時(shí)保護(hù)、監(jiān)測(cè)、控制和配電管理。一般情況下，110 kV及以下電力網(wǎng)絡(luò)屬于配電網(wǎng)絡(luò)，380/220 V屬于低壓配電網(wǎng)，1 kV及以上屬于中壓配電網(wǎng)，35 kV及以上屬于高壓配電網(wǎng)。
關(guān)鍵字：10kV配網(wǎng) 自動(dòng)化 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
0引言
目前，配電網(wǎng)已從傳統(tǒng)的架空線路為主的局面向電纜線路發(fā)展。同時(shí)，一些結(jié)構(gòu)緊湊的封閉式設(shè)備、交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電力電纜及氧化鋅避雷器的廣泛應(yīng)用，使原有的一些電氣設(shè)計(jì)尺度不能適應(yīng)當(dāng)前電力事業(yè)的發(fā)展需求。電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展要求進(jìn)一步加大10kV配電電氣設(shè)計(jì)深度。
1、10kV開(kāi)閉所的功能
10 kV開(kāi)閉所是變電所10kV母線的延伸。由變電所送出較大容量的饋線至開(kāi)閉所.再由10kV開(kāi)閉所按用戶需要送出饋線至用戶。10kV開(kāi)閉所接受和重新分配10kV出線，減少高壓變電所的10kV出線間隔和出線走廊。可用作配電線路間的聯(lián)絡(luò)樞紐。還可為重要用戶提供雙電源。
此外，配電網(wǎng)中10kV開(kāi)閉所的合理設(shè)置，可以加強(qiáng)對(duì)配電網(wǎng)的控制，提高配電網(wǎng)運(yùn)行及調(diào)度的靈活性，從而大大提高整個(gè)配電網(wǎng)供電的可靠性。有了一定數(shù)量的開(kāi)閉所�？蓪�(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度，部分城網(wǎng)設(shè)備檢修時(shí)�？梢赃M(jìn)行運(yùn)行方式的調(diào)整。做到設(shè)備檢修時(shí)用戶不停電;當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)。開(kāi)閉所可發(fā)揮其操作靈活的優(yōu)勢(shì)，迅速隔離故障單元，減小停電范圍。
2、補(bǔ)償電容器投切控制參量選擇
饋線首端功率因數(shù)和電壓合格率是10 kV配電網(wǎng)運(yùn)行狀況的重要考核指標(biāo)，饋線首端的功率因數(shù)與線路有功負(fù)荷以及感性無(wú)功的大小、分布有關(guān)。根據(jù)文獻(xiàn)[3]所述方法，計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)和補(bǔ)償容量，并在相應(yīng)位置安裝選定容量的能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投切的補(bǔ)償電容器。根據(jù)線路運(yùn)行狀況— — 饋線首端功率因數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)電壓，動(dòng)態(tài)控制補(bǔ)償電容器的投切，以達(dá)到無(wú)功優(yōu)化的目的。作為線路運(yùn)行的重要參數(shù)，功率因數(shù)可通過(guò)從變電站SCADA系統(tǒng)中獲取的有功功率和無(wú)功功率計(jì)算得來(lái)。為給控制電容器自動(dòng)投切的控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)供電，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)電壓互感器從10 kV線路取得電壓，再通過(guò)控制器運(yùn)算可識(shí)別出電容器運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)電壓。反映線路無(wú)功缺額或過(guò)補(bǔ)的線路首端無(wú)功功率是決定電容器投切的直接控制參量，但考慮到設(shè)備成本和線路上的電容器配置組合的限制，無(wú)功欠補(bǔ)或過(guò)補(bǔ)就立即進(jìn)行電容器投切是不現(xiàn)實(shí)的，還應(yīng)考慮有功功率的大小， 即通過(guò)無(wú)功功率和功率因數(shù)共同控制電容器的投切。在無(wú)法取得線路首端參數(shù)或通信不暢的情況下，補(bǔ)償設(shè)備也應(yīng)當(dāng)能良好地運(yùn)行，此時(shí)控制器轉(zhuǎn)入現(xiàn)場(chǎng)電壓控制狀態(tài)，由設(shè)定的電壓整定上下限控制電容器的投切。因此本文選擇10 kV線路首端無(wú)功功率、功率因數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)電壓作為控制電容器投切的參量。
3、配網(wǎng)自動(dòng)化存在的問(wèn)題
3.1片面追求功能完善,忽視部分核心功能和系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值的實(shí)現(xiàn)
(1)為了提高配網(wǎng)自動(dòng)化水平,構(gòu)筑一個(gè)理想網(wǎng)架下的系統(tǒng)。對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一細(xì)致的規(guī)劃, 因此提不出完整而準(zhǔn)確的需求，直接導(dǎo)致了后期的應(yīng)用無(wú)法實(shí)用化;
(2)過(guò)分追求狹義的故障處理和恢復(fù)功能。具備示范,不具備推廣。
(3)只解決了少數(shù)饋線的自動(dòng)化，導(dǎo)致使用方?jīng)]有具體的受益，而沒(méi)有對(duì)整個(gè)配網(wǎng)實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理，投入產(chǎn)出比很不明顯。而配網(wǎng)處于一個(gè)負(fù)荷高度集中，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，故障較多的用戶終端，而可靠性要求較高。更加需要對(duì)配網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視、管理和及時(shí)發(fā)現(xiàn)。及時(shí)處理缺陷以提高供電可靠性。而現(xiàn)代電力企業(yè)更是以可靠性為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家電網(wǎng)公司今年工作以供電可靠性為總抓手。
3.2配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)問(wèn)題主要有設(shè)備及系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題、通信方式及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的選擇問(wèn)題、控制電源和操作電源的提取問(wèn)題等。主要表現(xiàn)在：
(1)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的可靠性和可維護(hù)性要求很高。
(2)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的大量站端設(shè)備安裝在戶外，運(yùn)行環(huán)境惡劣，電子設(shè)備較易損壞。
(3)10kV開(kāi)關(guān)控制電源和操作電源提取困難。
(4)開(kāi)發(fā)廠商對(duì)供電企業(yè)配網(wǎng)管理流程不熟悉，對(duì)需求了解不深，因而產(chǎn)品的適應(yīng)性不好。
(5)配網(wǎng)自動(dòng)化往往須采用多種通信方式相結(jié)合，導(dǎo)致通信可靠性不高。
3.3設(shè)計(jì)與建設(shè)問(wèn)題。主要表現(xiàn)在：
(1)首先從配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)單位選擇，依靠專業(yè)配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)公司。從主站、通信、設(shè)備、土建、實(shí)現(xiàn)方式、管理模式等全方位的考慮。
(2)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程。工作職責(zé)不確定，運(yùn)行管理工作跟不上，系統(tǒng)應(yīng)用和數(shù)據(jù)維護(hù)工作薄弱。
(3)把DMS看成EMS的翻版或簡(jiǎn)單集成等不良傾向，在配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃方面，要分析本公司實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化所需要的潛在功能，確定合適的實(shí)現(xiàn)方案，值得注意的是每個(gè)公司都有它的特殊性，如地理環(huán)境、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和規(guī)模、管理模式、負(fù)荷性質(zhì)等。
3.4配網(wǎng)管理模式與配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行不匹配，配網(wǎng)基層工作人員對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)認(rèn)識(shí)不足。配網(wǎng)本來(lái)就是電力系統(tǒng)技術(shù)、管理薄弱環(huán)節(jié)，一直存在人員匱乏，技術(shù)能力不強(qiáng)等現(xiàn)狀。而配網(wǎng)自動(dòng)化該項(xiàng)工程涉及到通信、自動(dòng)化、一次設(shè)備、配網(wǎng)運(yùn)行等一系列相關(guān)人員的協(xié)調(diào)工作，人員培養(yǎng)和管理就是一項(xiàng)復(fù)雜工作。否則配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)不能成為解決配網(wǎng)管理的工具，反而成為工作負(fù)擔(dān)。所以配網(wǎng)自動(dòng)化的軟硬件基本成熟情況下，它的管理、運(yùn)行維護(hù)和人員培養(yǎng)將極其重要。
3.5配電自動(dòng)化系統(tǒng)涉及到電力系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、通訊、電子技術(shù)、地理信息等多個(gè)領(lǐng)域。配電網(wǎng)設(shè)備比較分散、地理情況變化多端、覆蓋面廣、用戶眾多，且易受用戶增容以及城市建設(shè)等外界因素的影響。從目前的技術(shù)水平來(lái)看，尚沒(méi)有一種通信技術(shù)可以很好的滿足配電自動(dòng)化系統(tǒng)各層次的需要，往往采用混合的通信方案。
4、配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)施中應(yīng)注意的問(wèn)題
配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)施涉及的部門多，投資大，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，因此配網(wǎng)自動(dòng)化的規(guī)劃是必不可少的，必須結(jié)合當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃，制定詳細(xì)的配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)施計(jì)劃，整體考慮，分期分批實(shí)施，同時(shí)要和供電企業(yè)內(nèi)部信息化建設(shè)相協(xié)調(diào)。另外，從供電局的實(shí)際需要和發(fā)展需求出發(fā)，目前的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)配(網(wǎng))調(diào)(度)合一的設(shè)計(jì)，技術(shù)上統(tǒng)一平臺(tái)，管理上易于維護(hù)，經(jīng)濟(jì)上節(jié)約資金，同時(shí)也奠定了將來(lái)電力企業(yè)信息化的基礎(chǔ)。在實(shí)施過(guò)程中，注重已有的調(diào)度自動(dòng)化的升級(jí)改造與建設(shè)配網(wǎng)自動(dòng)化統(tǒng)一考慮，新上調(diào)度自動(dòng)化與建設(shè)配網(wǎng)自動(dòng)化統(tǒng)一考慮。
配電線路設(shè)備的戶外運(yùn)行環(huán)境，對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備、配電終端設(shè)備等提出了更高的要求，必須考慮雷擊過(guò)電壓、低溫和高溫工作、雨淋和潮濕、腐蝕、風(fēng)沙、振動(dòng)、電磁干擾等因素的影響，在開(kāi)關(guān)的外絕緣材料、電子設(shè)備的設(shè)計(jì)、元器件的篩選等方面應(yīng)綜合考慮其性價(jià)比。
此外，配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的站端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方控制的頻繁程度比輸電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)要高得多，因此要求配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的站端設(shè)備具有更高的可靠性。
配電終端設(shè)備中的電源用于控制開(kāi)關(guān)動(dòng)作，正常情況下從線路中取得，線路失電后的后備電源應(yīng)具有較高的可靠性。
在實(shí)施配網(wǎng)自動(dòng)化后，降低了運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率，使運(yùn)行人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況掌握得更全面更快捷，為供電企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)施，改變了配電網(wǎng)傳統(tǒng)的運(yùn)行管理方式，但對(duì)運(yùn)行人員提出了較高的要求。
5、結(jié)語(yǔ)
總之，10kv配電網(wǎng)在城市電網(wǎng)中具有重要地位，為了進(jìn)一步提高和完善配電質(zhì)量，我們要加強(qiáng)配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、實(shí)施配網(wǎng)自動(dòng)化，進(jìn)一步加大10 kV配電電氣設(shè)計(jì)的深度，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
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