10 kV 配电网中自动化系统的应用研究
2018-12-21张雄飞
程 飞 张雄飞
(国网浙江义乌市供电有限公司,浙江金华322000)
0 引言
近年来,国家大力建设坚强智能电网,提出清洁、低碳、环保的目标,给配电网的发展带来了巨大机遇,配电网长期以来基础薄弱,面临设备老旧、线路老化、自动化程度不高的问题,在智能电网大发展的背景下,配网自动化系统在10 kV配电网中的应用日益广泛,并成为发展热点。
1 配网自动化系统及其体系结构
配网自动化系统主要包含馈线自动化、电网分析自动化、监控自动化等功能,并能够与其他自动化系统友好互联,能够广泛应用于数据采集、量值管理、馈线故障隔离与恢复等,包含中心主站层、主站层、子站层、终端层几个层次,具体如图1所示。
图1 配网自动化系统体系结构
如图1所示,主站层主要包括各级配网区域主站,主站又下辖多个配电子站,各个不同的配电子站层中,有各级配电终端。而中心主站层负责所有主站层系统的管理,采集所有配网内部信号,进行配电自动化监控。
配电网直接接入用户,其电能质量的高低与客户满意度和居民用电需求密切相关,与此同时,配电网运行环境复杂,工况恶劣,因此面临巨大的挑战。一直以来,我国10 kV低压配电网受到设备老化、线路老化、管理水平不高等因素影响,运行水平长期低于主干网架,故障率高,是我国电网的薄弱环节。在此情况下,国家电网公司也提出大力发展配电网的规划,投入大量人力、物力进行配电网建设,致力于配电网自动化程度的提升。
2 10 kV配电网中调控一体化技术的应用
2.1 配网调控一体化的必要性分析
目前,我国调度系统采取分层、多级管理,有国调、网调、省调、地调、县调五级调度系统,分层调度控制图如图2所示。
实际运行中,调度与控制没有一体化运行的方式,这也给调度控制之间的协调以及信息共享带来一定困难,不利于电网运行效率的提升以及运行水平的提高。基于此,国家电网公司提出精益化运行,推行“大运行”和“大检修”,配网调控一体化发展势在必行。
2.2 智能电网背景下的10 kV配电网调控一体化
目前,10 kV配电网虽然获得了一定发展,但受到发展基础的影响,配电网自动化系统中主站功能有待提升,各类自动化设备相对老旧,配电网内不少地刀、刀闸、开关等一次设备的信息通过系统采集不完整,还需要进行改造。
所谓的“调控一体化”,是指依托配电网建设过程中的调控一体化智能技术,建设调控中心,对配电网的调度和监控两个环节进行一体化联动,并同时优化相应的运行、维护、检修机制,提升配电网整体运行管理水平。配网调控一体化有利于提升运行效率,兼顾“监”与“调”两个环节,全面把握配电网内部的设备运行、建设、检修情况,实现配电网的“大运行”和“大检修”。
2.3 10 kV配电网调控一体化的应用和推广
要实现10 kV配电网内部的全面调控一体化,实现运行监控的监视全景化、决策精细化、运行自动化,需要做好配套设施建设,构建相应的技术支撑体系。在10 kV配电网调控一体化的应用和推广中,应该注重以下方面:
(1)做好配电网内设备的升级改造。如上文所述,配电网内设备老化严重、基础薄弱,很多一次设备的信息采集还不完整,甚至有些老装置还没有远方遥控功能,因此,应该积极做好配电网内设备的升级改造,推广光纤通信,不断丰富通信系统的接口,做好整个系统内部各个模块之间的衔接和接口工作,提升配网自动化系统的灵活性。
(2)规范调控一体配套管理。调控一体化的实施,除了做好技术支撑外,还需要规范配套管理,明确各项工作职责,规范相关流程,打通内部的信息盲区;优化组织分工,做好相关工作的有机分配,针对配电网内部各处故障做好处理预案,建立科学的一体化管理制度。
(3)不断完善自动化系统功能。伴随智能微电网的发展,配电网技术领域各类新技术也不断出现,以此为契机,应该不断完善自动化系统功能,积极跟进各项新技术,包括数据采集处理、远方操作和控制、无功电压优化、微机防误闭锁和操作预演等,有利于针对配电网故障做好防控和预演。
(4)拓展配网自动化系统相关功能的支持度。配网调控一体化体系下,应积极拓展相关支持度,依托云计算、地理信息系统技术,拓展对GIS系统中相关模型、数据库的导入和拓展能力,依托电子地图实现直观化、形象化的可视多维度管理,做好相应的台账管理、缺陷自查、协同优化管理。
3 结语
在智能电网发展背景下,发输变配用各级环节的自动化与智能化水平不断提升,配合国家电网公司“大运行、大检修”战略,10 kV配电网的自动化系统也得到发展,发展调控一体化成为主流技术趋势。目前,我国配电网受基础薄弱、设备老化、管理水平不高等因素影响,发展相对滞后于主网,有些技术还不够成熟,伴随着国家电网公司持续不断地支持和投入,配电网的发展前景向好,配网自动化系统的建设工作也将稳步推进。