电力系统10kV配电网智能化探讨

2020-07-12

探索科学(学术版) 2020年5期

海南电网有限责任公司乐东供电局海南乐东 572542

1 引言

现阶段我国社会经济快速发展,使得人们对于电能的需求量以及对电能的依赖程度都在不断增加,给电力企业带来更大的电能生产和供应压力。10kV配电网作为电力系统中直接连接电力用户的关键部分,其建设和运营情况也直接决定整个电力系统的运行情况。在目前电网规模不断扩大的同时也推动了电力相关技术的进步,表现出先进智能化技术应用其中,提升电力系统的运行效率和供电质量,降低作业人员劳动强度和成本,提升电力系统的运营经济效益。

2 10kV配电系统的管控现状

由于在传统的管理模式下,10kV配电系统主要采取人工开展电力生产、使用和管理的方式,此种方式目前已经被社会淘汰,不符合现代信息化社会的发展需求。虽然目前SCADA功能已经在10kV配电网中广泛应用,弥补了上述传统人工作业模式中的缺陷,同时也提升了配电网的自动化运行水平。但是配电系统的智能化水平仍然不够成熟,表现出此配电系统中应用的智能化终端设备数量较少,阻碍了10kV配网的稳定发展。在目前部分电力企业在尝试对SCADA功能进行升级改造并取得一定成效的形势下,仍然表现出配电网络的特点和功能无法充分体现的问题。

3 10kV配电网络智能化应用的意义

10kV配电网智能化应用的意义主要体现在以下几个方面:一是有利于配网供电可靠性的提升。这主要表现在应用配电网智能化技术有利于配网线路检修工作的开展,实现停电区域和停电时间的减少。而且还可以通过此技术来检测和控制配网运行情况,及时发现其中的问题并进行处理,提升其运行可靠性。二是有利于供电质量的提升。基于各种终端系统的设计和应用实现配网智能化,可以监控供电电压变化情况并结合此情况对其运行方式进行调整,同时采取投切电容器组的方式来保证供电网络功率的稳定性,还有利于降低电能传输过程中的损耗,保证供电电压的稳定性,满足用户需求。三是有利于供电企业服务水平的提升。通过智能化配电网网络的应用可以及时发现和确认配网运行中出现的电力故障的位置、原因、范围和停电时间等。在此基础上不仅可以及时排除故障,而且可以为电力用户提供及时的通知和明确的回复,提升电力用户对电力企业的满意度。四是有利于管理效率的提升。配电网络智能化可以实时监控网络中的设备和线路,便于在系统运行中出现故障时可以及时排查故障原因和位置,减少故障排查所消耗的时间和人力。此外,通过配电网智能化可以实时获取系统运行数据并利用现代化技术对这些数据进行分析和处理,为管理者作出决策时提供依据,实现配网管理效率和质量的提升。

4 10kV电力系统配电网络智能化的应用

4.1 建立智能化配电网络在目前的10kV配电网络智能化系统中主要应用分层处理方式进行信息处理,避免其在广泛应用和采集较多设备运行数据时出现信息拥挤问题,或者在设备故障时难以及时处理的问题。因此,采取此种分层处理方式,可以同时由10kV配网主站和其他层次的系统和设备来接收和处理信息。通常按照此种方式将此配电网智能化系统分为主站层A、分站层B、子站层C和终端层D。其中的主站层就是电力公司和局机关,分站层则是主站层和分局机关,子站层是住宅区、变电站以及开闭所等,终端层则是变压器和供电站等。

在主站层和分站层中,其智能化系统中主要包括前置服务器、数据库服务器、工作站、网络设备微机以及其他服务设备等,此系统中的不同工作站所执行的任务不同,但是最终实现的功能是一致的。通过此系统可以对各种配电变压器监测终端、馈线自动化测控终端等不同终端的数据和信息进行接收,而且通过其中其中的采集调度SCADA系统进行数据转发,并获取配电网中的实时信息,起到对10kV配电网的监控作用。基于上述过程,可以分析配电网运行状态并协调配网运行方式,保证整个偏低网络处于最佳运行状态。

在子站层中,其智能化系统主要有PC数据采集服务器组成,主要作用就是监测配电网并起到数据采集交换中心点作用,使用光纤将终端层获得的数据向主站层和分站层转发,由此来形成局域网,同时还可以形成连接其他配电终端的数据通信网。

在终端层中,其智能化系统主要包括终端设备和通信设备,在终端设备中的TTU终端单元主要采取GPRS/CDMA的方式与主站层和分站层系统实现通信,而其他的DTU和FTU则是通过光纤环网通信的方式与主站层和分站层连接。

4.2 智能化系统的具体功能此种智能化系统在应用中主要体现在智能化运行和管理两个方面,在智能化运行中的FA功能就是自动隔离故障区域和非故障区域的功能,而SCADA功能就是实时监控的功能。而智能化管理则主要包括用电管理、通电管理以及离线设备管理等。对于前者,也就是FA功能来说,如果在配电线路运行中出现了永久故障,通过此功能的发挥可以定位故障地点并实现对相应跳合分段开关的遥控,起到隔离故障区域同时恢复非故障区域供电的作用。而在环网供电的10kV配网线路中,主要采取分段开关对线路分段的方式,而且在每段线路中安装FTU终端来实现配网馈线自动化功能。对于后者也就是SCADA功能来说,其作为10kV配网智能化系统的最基础功能,通过此功能的发挥可以对数据进行采集并向其他系统和高级应用提供数据,满足配电网运行和供电需求,实现主站层的负载率和不平衡率统计以及电量统计等功能。