配网自动化技术在电力系统中的应用分析
2021-11-27曾挺
曾挺
(广东电网有限责任公司阳江阳春供电局,广东 阳江 529600)
配网自动化以先进的计算机通信技术、自动监控技术、电子技术为支撑,对现有配网进行实时监控与管理,让配网处于安全可靠、高效运行的状态。当前电力改革不断深入,信息化建设进程加快,配网自动化技术的应用也更为成熟与广泛。加强其在电力系统中具体应用的分析,对于提高电力系统运行稳定性,促进电力行业持续发展具有重要意义。
1 配网自动化技术概述
运用现代网络技术、通信技术、电子科技,实现配网地理信息、电网结构参数、用户信息等的全方面收集,构建完整的自动化工作系统,实现配电管理控制与保护的自动化、高效化。在电力系统配网中应用自动化技术必须遵循可靠性原则和分散性原则[1],前者指在应用自动化技术中以不损失配网运行可靠性为前提,使得配网各组成部分性能稳定,整个系统运行可靠。后一原则则是通过分散地处理配电网中的各个组成部分,实现配电网风险的分散,以减少风险发生,防止配电网某个部分遭到严重破坏。分散性原则要求配电网各环节独立运行。
2 配网自动化技术两大实现模式
基于故障处理方式的不同,电力系统配网自动化技术有集中智能和分布智能两种实现模式,其中集中智能实现模式是指在现场开关断路器检测到故障之后,及时将故障信息传输到主控制中心,而主控制中心完成故障定位,根据配电网的实时拓朴结构,有效控制FPU、开关断路器,完成故障范围的锁定和故障点的隔离,集中智能实现模式应用范围广。支持一些特殊故障有效处理,是配网自动化中较为先进的实现模式[2]。
分布智能实现模式是指在现场开关短路器检测到故障之后,无需将故障信息传输到主控制中心,其本身就具备网络重构及自动故障判断隔离的功能,本身承担了FPU 重合功能分段开关的作用。该模式应用成本低,且无需主站参与,但其劣势是处理效率较差,在一些可靠性低、通信条件不完善的区域应用较为常见。
3 配网自动化技术在电力系统中的有效应用
3.1 自动化技术在电网运行效率中的应用
配网自动化技术能实现电量的准确分配,对电量供给作出迅速准确的反应。如果输电过程中配网出现故障,采用自动化技术能及时进行故障处理。通过识别故障,然后有效判断,在探明故障发生点后分析其故障原因,并针对故障类型、故障成因及时修复,使得配网受故障影响较小或者不受影响。配网自动化技术带来配网适应能力的提升,使得其更好地应对复杂外界环境的挑战,通过内部控制的多样性调整,使配网运行更稳定,也降低配网中突发事件对系统的干扰。
3.2 电网系统可操作模块中自动化技术的应用
在配网系统中有很多可操作的模块,这些模块具有“可理解性”的操作性质,发挥配网自动化技术优势,使得各项功能模块实现了有效的控制[3]。电力企业可以参考配网系统的工作状态,及时调整,减少电能运输误差,以各类信息技术在配网系统中的自动化调节发现配网运行中出现的误差错误,并实时检测与维护,提高电网自动化运行能力,也使得电网系统整体运行效率明显提升。
3.3 配网自动化软件在电网系统中的应用
配网自动化软件在电网系统中也具有明显的应用价值,主要集中在对配网系统进行有效的监控与维护,将电源和网架作为软件研究的重点对象,实现配网设备的智能化控制。具体控制原理是在配网系统中引入具有维护功能的软件,在软件的支持下进行系统整体复杂程度的分析,根据其复杂程度智能控制目标,发挥监控管理功能。软件相当于配网系统的智能开关,辅助具备控制功能的软件,使得配网系统供配电质量更有保障,也辅助提升配网系统中电能传输质量,实现配网运行状态的自动化“保护”。
4 电力系统配网运行现状
电力技术的更新与发展,使得电力系统配网运行朝着智能化、自动化方向发展,且在智能化、自动化发展实践中取得了一定成果[4]。但鉴于配电网规模较大,影响范围广,对应的监测电力设备较多和要求高,监测自动化电力设备数量方面依然没有很好地满足实际需要。不乏部分偏远地区配网处于传统落后的运行状态,运行风险较大,供电质量不高。而在智能化建设中,对于已经建立的配电网,其电力自动化终端设备安装改造难度较大,中心主站系统与综合信息系统协作不佳,不能很好地指导配电网的规划、运行与维护,限制了配电网自动化系统功能价值的发挥,这意味着中国配电网技术的研究还亟待深入,配电网技术支持下的电力系统优化运营任重而道远。鉴于电力系统配网运行的不足,资源共享程度较低的实际,需要加快资源整合,实现不同主体之间的深入沟通与交流,让电力系统配网得到更好的发展。
5 自动化技术应用优化策略
5.1 加速配网建设与改造
对于供电企业来说,要继续深化改革,突破发展瓶颈,努力与现代化建设接轨;基于电力体制改革的契机,制定有效的发展规划,获得相应的资金支持;加速配网建设与改造,进一步完善配电网基础设施,重点落实好智能化信息技术设备及相应通信光纤建设工作,在抓电网建设改造的同时,重视电力使用计量装置的检查与整治,使其更好地满足自动化建设硬件需要。
5.2 提供有效的硬件支持系统
关注技术创新,建立有效的硬件支持系统,实现数据的科学采集和多元对比,用来分析电量增长趋势,准确推测地区用电阶段内的变化,分析该地区未来各行业用电趋势。健全用电管理修复系统,通过网络信息技术系统实现电力系统的有效运行监管和故障修复。自动检测用电异常的单位,并及时报警提示[5],加大对用电故障风险的防范与应对,更好地保障人员生命财产安全。有效的硬件支持系统也能带来繁杂数据的精准分析,使得电力企业管理中裙带关系弱化,减少电能损失,使得电力企业内部运行更规范,工作效率和服务质量更有保障。
5.3 完善配电网自我诊断功能
在电力输送过程中发挥配电网自动化技术优势,利用计算机技术、电子技术、通讯技术等实现待测参数的准确输入、高效处理、全面检测与直观显示,方便设备的调控。配网自动化在电力系统中的应用使得电力企业能够更好地发现系统运行中存在的问题,通过对这些问题进行有效梳理,达到科学控制的目的,使得供电工作顺利进行[6]。利用自动化的配电技术解决信息远距离传送和数据处理等问题,即使在无人操作的情况下,也能自动完成设备运行情况的监视,实现故障的隔离。
5.4 积极应用新型的FA 系统
引入新型的FA 系统,实现配电网的分布式电源,这意味着电源提供以负荷大小为依据,使得电能利用率明显提升,也规避了线路传输中的损耗问题。着眼于未来,致力于输配电系统的有效分离,将电网提供者的信息发布于用户端上,用户可以根据实时电价合理选择。在配网自动化运行中发挥新型的FA 系统作用,现阶段还有一定的实践难度,很难很好地满足二次设备要求。但从长远看,克服技术上的缺陷将带来更理想的电网运行效果。
5.5 推行配电系统的集中化管理
以往的配电系统为分散开的,被分离为多个岛,虽然岛与岛之间部分功能相似,但很难实现有效的沟通和交流,也没有合理的共享渠道,信息共享程度低,限制了配电网技术实效的发挥。以配电系统集中化管理,打通个孤岛之间的封闭状态,提供共享通道,加快信息流通,用先进的通信网络,实现配电网控制中心与多岛的有效连接,实现多源信息的综合性获取。
6 结束语
当前电力系统规模不断扩大,有必要采取有效举措实现配电网的优化,保障电力系统高效稳定运行。配网自动化技术作为新型有效的管控技术,在电力系统中能发挥实效,应用价值突出,能够提供可靠的供电,缩小因灾害等原因产生的故障的影响范围和处理时间,且供电成本降低,提升了供电企业的供电能力,使供电企业管理水平、服务质量更有保障。供电企业应建立有效的硬件支持系统,加强自我诊断功能的完善建构,加快电网建设与改造,推行配电系统集中化管理,使得配网自动化技术真正发挥实效,以获得更理想的经济效益,更好地满足用户需求。