配网自动化的规划设计与分析
2014-02-16
(佛山禅城供电局,528000)
配网自动化的规划设计与分析
何智祥,曾永浩,廖伟文
(佛山禅城供电局,528000)
随着经济发展和人民生活水平的提高,对供电质量和可靠性也提出了更高的要求。大规模的两网改造结束以后,配电网的布局得到了优化,但要进一步提高配电网的可靠性,还必须全面实现高水平的配电自动化。因此,为提高县级地区供电可靠率和配电网自动化、智能化水平,积极稳妥地推进配电自动化规划建设工作,在总结以往经验的基础上,必须做好地区配电自动化规划工作。
自动化;规划;设计;配网;智能化
0 引言
配网自动化规划以建设一个完善的、先进的、可持续发展的配电自动化系统为总体目标。能够实现配网线路故障的快速排除,缩短配电线路故障停电时间,为配网运行提供现代化的管理手段,提高配网运行管理水平和工作效率,提升用户满意度和客户服务水平,切实提高用户供电可靠性。
配电自动化主站系统要充分整合现有的与配网有关的系统,能够满足规划期内配网运行调度管理的需求并预留有一定的裕度,并在此基础上开发相关的高级分析应用功能,作为高层及调度管理关键岗位辅助决策的依据。配网通信建设按照配电自动化系统需求,根据各信息量传输速度和时间要求,因地制宜的建设相对独立、先进的通信系统。
1 配电自动化需求分析
1.1总体需求分析
1.1.1 满足调度运行的需求
(1)为灵活调整运行方式提供手段
如果配网主干点实现“两遥”,则可对方式调整进行准确的计算。如果实现“三遥”,则可对方式进行随时的灵活调整。
(2)为经济调度提供手段
通过对配电网的运行状况实施全面的实时监控,对配电网运行数据的深入分析和挖掘,可以更加科学的安排配网运行方式、转供电操作,更加科学的进行规划设计、无功优化配置,更加科学的进行经济调度,开展节能降损等工作。
1.1.2 满足生产管理的需求
(1)信息采集完善和加强的需求
基础自动化是建设智能电网的基础和关键,没有良好的基础量测数据,分析和应用无从谈起,更谈不上智能化。因此,需要加强基础自动化的维护管理与提升,实现电网一次设备与二次设备运行信息以及状态数据的采集和完善。在扩大数据采集范围的基础上,应进一步加强基础信息的准确性与可靠性。系统应可满足规划期间新增的约20万个数据量的处理需求。
(2)为故障快速处理提供手段
配电自动化系统可实现故障区段定位,及实现快速的转供电操作。如实现遥控功能,则可进一步对故障区段进行快速隔离和非故障段转电供电。故障定位(“一遥”或“两遥”)可大大减少故障查找时间,遥控可减少到达现场及操作的时间。
1.1.3 满足客户服务的需求
对非专线重要用户,保障其供电可靠性具有良好的社会效益。如果对重要用户的环网设备实现“三遥”,以及对转供电联络点进行“三遥”,则可在其他区段线路或用户设备故障时,对重要用户可进行快速的转供电,有效保障重要用户的供电可靠性。
1.1.4 满足规划建设的需求
如果配网主干点实现“遥测”,则可对配网负荷情况进行准确的分析,进而可对配电网进行有效的规划,及可编制出有效的技改计划。配电自动化的实施和持续的发展建设,是智能化电网管理的技术支撑,是分布式电源管理的必要技术手段。通过对配网运行历史数据的统计分析,可以对供电可靠率、线损率和电能质量等指标给出更加科学、准确的数据,也为制定科学合理的管理制度、考核制度提供了更加可靠的数据支撑。能够给出合理的决策支持信息,制定更加科学的电网建设方案和发展规划,避免决策失误和资金浪费。
1.2不同区域对配电自动化需求
配电网自动化基本功能可以分为“一遥”(遥信)、“二遥”(遥信、遥测)和“三遥”(遥信、遥测和遥控)三种配置。就地控制型自动化属“二遥”自动化,集中控制型自动化属“三遥”自动化。
区域内根据发展程度和网架情况的不同,对配电自动化系统功能要求也有所不同。
2 自动化规划原则
配网自动化规划本着先进性、兼容性、可靠性、实用性的建设原则,突出简单实用,配电自动化建设目前主要采用“就地控制型”馈线自动化技术方案,即架空线路采用“就地控制型”建设模式,电缆线路则采用“运行监测型+就地控制型”建设模式,另有金融高新区可考虑采用“集中控制型”的三遥建设模式。在通信方式上,除金融高新区“三遥”试点为光纤通信之外,其它全部建议采用GPRS公网通信。
2.1 架空馈线自动化:“就地控制型”建设模式,采用智能柱上断路器或负荷开关将馈线分成若干区段,通过现场配电终端、保护装置或自动化开关装置相互配合,实现对馈线的分段监测、分段/分支故障隔离。采用GPRS通信方式。
2.2 电缆网“二遥”自动化:实施“运行监测型+就地控制型”建设模式,即“主干线故障指示器+分支线智能分界断路器柜”的建设方式,实现主干线运行状态监测及故障定位,分支线故障就地切除;采用GPRS通信方式。
2.3 电缆网“三遥”自动化:“集中控制型”建设模式,即“三遥”监控开关采用断路器开关的建设方式,配置配电终端DTU、通信终端和通信光缆,采用光纤通信方式。通过配电终端与配电主站的双向通信,根据实时采集配电网的运行状态、配电设备运行情况及故障信号,由配电主站自动计算或辅以人工方式远程控制开关设备投切,实现配电网运行方式优化、故障快速隔离与供电恢复。
3 技术方案
3.1线路监控选点方案
线路馈线自动化监控选点原则是选取主干线重要的分段开关、联络开关、大分支线或故障率较高的分支线的分支开关、用户分界点实行监控,采用自动化开关成套设备和故障指示器的配置方式,实现故障的快速隔离和快速定位,具体的配置原则如下:
1)主干线根据线路长度和用户分布情况配置1~3台分段负荷开关,进行合理分段。
2)当10kV线路主干线路超过8km时,配置主干线分段断路器。
3)用户数超过5个或长度超过3km的大分支线配置分支线分界断路器;若用户数超过10个或长度超过6km,除了装设分支线分界断路器外,可在分支线中段(平分用户数)装设1台分段负荷开关。
4)线路分支线在长度或用户数量不满足安装分界断路器要求时,可配置1-2组故障指示器。
5)所有新建线路工程和线路开关改造工程按实现馈线自动化功能进行建设。
架空馈线自动化配置方案示例:
图1 架空线馈线自动化典型配置方案
3.2配电主站技术方案
地区配电自动化主站系统应包括电网运行监控系统与电网运行管理系统,从逻辑上划分为智能数据中心、智能监视中心、智能控制中心及智能管理中心四大应用中心。系统通过统一的基础支撑平台为各类应用提供支撑,并通过配电网运行综合驾驶舱(IOC)实现综合的信息展示及操作控制,各级主站间通过广域服务总线实现数据共享和应用交互,具体划分如下图所示。
Designand analysisof distribution automation
He Zhixiang,Zeng Yonghao,Liao Weiwen
(FoshanChancheng Power Supply Bureau,528000)
The power supply quality and reliability are also put forward higher request,with economic development and the improvement of people's living standard.Mass after the reform of the two network, the layout of the distribution network has been optimized,but should further improve the reliability of distribution network,must also achieve a high level of distribution automation.Therefore,in order to improve the county region to achieve high reliability of power supply and distribution network automation and intelligent level,actively yet prudently proceed with work of power distribution automation planning and construction,on the basis of summarizing the past experience,area distribution automation planning work must be done.
Automation;planning;design;distribution network;intelligent