电力系统配电网自动化的应用

2011-08-15河北廊坊供电公司刘立英肖云峰

河南科技 2011年22期

河北廊坊供电公司刘立英肖云峰

电力系统配电网自动化的应用

河北廊坊供电公司刘立英肖云峰

近年来，随着电力事业的发展，各种新电器的广泛应用，给人们的生产生活带来了很大的便利，同时也使人们对电的依赖日益加深。由于我国电力建设长期以来侧重电源和大电网建设，电力系统在配电网络方面还较为滞后，使配电网络技术发展受到严重的影响，造成了配电网用电质量及供电可靠性方面较难满足用户要求。因此，加快配电网自动化的建设与应用，是提高配电网供电可靠性的一个关键环节。

一、电力系统配电网自动化背景

我国配电网自动化是电力市场发展和经济建设的必然结果。长期以来，配电网的建设未得到应有的重视，建设资金短缺，结构薄弱，设备技术性能落后，供配电能力低，事故频繁发生，严重影响了人民生活和经济建设的发展。随着电力的发展和电力市场的建立，配电网的薄弱环节显得越发突出，与电网建设形成了不协调的局面。

二、电力系统配电网自动化的应用

配电网自动化作为电力应用技术的新型技术，主要涉及中低级电网，作用对象是电力经营企业和用电企业。目前配电网自动化系统不仅是具有配电线路及其所相应的设备，还有通信、计算机综合应用、电力监控、节能、电网规划等，具体可归纳为以下几方面。

1. 可靠安全的供电网络。它包括电源点，应保证电力输送线路的经济运行、开关变压器等设施的可靠性。

2. 对故障的自动判断和隔离。在人工或自动条件下恢复非故障线路的供电，对故障点进行自我隔离和诊断。

3. 判断系统的运行状况并进行实时监控。采用分布式的SCADA对配电网所需的信息进行技术处理，对配电网的各种信息上传下发，及时反映配电网的运行状况和事故的分析处理能力。

4. 用电管理包括用户对电能的管理要求，用户对电能的意见及要求能够反映到配电管理中心，由配电管理中心作出反应和处理。对电能进行调整，对用电负荷进行控制和经济调度。

三、配电网自动化模式方案

1. 自动重合器方案。此方案是将2个电源连接的环网分成有限段数，每段线路由相邻的两侧重合器作保护。故障时，由上一级重合器开断故障，尽可能避免由变电站断路器进行分合。当任一段故障时，应使故障段两端重合器分断，对故障进行隔离，线路分支线故障由重合器与分断器动作次数相配合来切除。

2. 自动重合分段器方案。每段事故由自动重合分段器根据关合故障时间来判断。此方案在时间设置上，应保证变电站内断路器跳开后，线路断路器再延时断开。然后站内断路器进行重合，保证从电源侧向负荷侧送电。当再次合上故障点时，站内断路器再次跳开，同时故障点两侧线路断路器将故障段锁定断开，确保再次送电成功。

3. 变电站主断路器与馈线断路器配合方案。由变电站出线保护开关和馈线开关相配合，并由两个电源形成环网供电方案。即优化配网结构，推行配电网“手拉手”，变电站出线保护开关具有多次重合功能，重合命令由微机控制，线路开关、通信开关具有自动操作和遥控操作功能，通信及远动装置、事故信息、监控系统由微机一次完成。设备与线路故障由主站系统判断，确认故障范围后，发令使故障段开关断开。

4. 馈线自动化模式。就地控制模式是利用重合器加分断器的方式实现；计算机集中监控模式设立控制中心，馈线上各个自动终端采集的信息通过一定的通信通道传回主站。在有故障的情况下，由主站根据采集的故障信息进行分析判断，切除故障段并实施恢复供电的方案，即就地与远方监控混合，模式是采用断路器和智能型负荷开关，并且各自动化开关具有远方通信能力。此方案可及时准确地切除故障，恢复非故障段供电，还可接受远方监控，配电网可以积极参与网络优化调整和非正常方式下的集中控制。

四、发展配电网自动化应注意的问题

1. 分析地区配电网的实际应用情况，找出本地区配电网存在的技术方案问题，实事求是，立足国情和网情。当前我国配电网处于高速发展的时期，但又处于方案的探索时期，所以在吸收国外先进技术和设备的基础上，应广泛开展中国配电网改造和自动化的研究。

2. 配网自动化方案是自动化的核心，在引进国外技术的同时结合国内配电网的实际情况进行分析。国外与国内的配电网在很大程度上不相同，应吸取其精华，选择适合我们的国情、地情、网情的技术方案。

3. 配电网自动化是一项综合性工程，涉及的专业多，规划性强，应根据电网、城市电网的规划进行，避免盲目性发展。远方通信是自动化的关键技术，RTU要适合配电网使用分布（散）式、单点的特点；通信方式应选择合理，选用通信功能强、误码率小、速度快、符合远方实时监控功能的。

4. 配电设备的使用面广，量大，运行环境较为严酷，设备选择应符合当前配电网要求，具有高度可靠性和优越的技术性能。应以真空断路器为主，要免维护周期长，二次保护控制设备具有可靠性、抗干扰能力，适合户外高温和低温等较为严酷的运行环境；应具有远方通信的接口，自动化程度高，一次开关设备与二次保护装置能良好地配合，具有实现配电网自动隔离故障，恢复正常供电的能力。

5.配电网的工程设施应有计划地分期、分批实施。应确定配电网络的基本条件，导线截面、输送容量、线路走向及用户的基本条件。先采用具有自动化功能的一次开关设备和二次保护监控设备完成自动送电，具备故障自动分闸和隔离故障功能，做到隔离和区分故障点。在条件具备时再投入通信和计算机网络，可以少走弯路。

6. 计算机应用软件的开发，要选择具有开放、兼容的操作平台，对各种标准的数据库应具有连接功能，地理信息应实时地反映配电系统的潮流及负荷情况，对事故记录及信息反馈，可实现负荷控制、远方抄表、设备数据库统计及规划、无功优化的理论计算等。计算机软件功能是配电系统自动化的核心技术，应充分进行比较，选择好的软件。