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關(guān)于縣城電力系統配電網(wǎng)自動(dòng)化探討論文
論文關(guān)鍵詞：電力 配電網(wǎng) 自動(dòng)化 模式方案
論文摘要：本文主要指出了縣城電力系統配電網(wǎng)自動(dòng)化的重要性，概要論述了配電網(wǎng)自動(dòng)化的應用原則，必備功能以及技術(shù)要求。
經(jīng)過(guò)1998年的農網(wǎng)改造以后，農村供電情況已經(jīng)有了很大的轉變和發(fā)展，目前大部分縣的農網(wǎng)已成功地實(shí)施了縣調自動(dòng)化及變電站（110千伏、35千伏）自動(dòng)化�？h城配電網(wǎng)應做為農村配電網(wǎng)的一部分，有其自身的特殊性：其人口密度相對較大，用電負荷相對較大，季節性負荷反差較大，用電可靠性要求相對較高，比城市配電網(wǎng)的標準低，比農村配電網(wǎng)的標準又高，因此，如何因地制宜的搞好縣城配電網(wǎng)的規劃與改造，提高縣城配電網(wǎng)自動(dòng)化水平，切實(shí)的提高配電網(wǎng)供電可靠性，已經(jīng)迫在眉睫。
一、實(shí)施縣城配電自動(dòng)化的重要性
縣城配電自動(dòng)化是提高縣級供電企業(yè)管理水平，提高經(jīng)濟效益的需要。通過(guò)對配電網(wǎng)絡(luò )的監控，可以減輕倒閘操作的工作量，提高全員勞動(dòng)生產(chǎn)率和安全性。
這是大力開(kāi)拓電力市場(chǎng)，不斷提高供電能力的需要，是兌現供電服務(wù)“十項承諾”的有力保證。實(shí)施配電自動(dòng)化，能正確判斷故障位置，自動(dòng)隔離故障，自動(dòng)恢復供電，將故障損失減少到最小程度，大大提高電網(wǎng)安全性和可靠性，提高事故處理的效率。
這是提高供電質(zhì)量的需要，實(shí)施配電自動(dòng)化，降低損耗，提高供電可靠性，改善供電質(zhì)量。是提高配電網(wǎng)科技含量的需要，實(shí)施配電自動(dòng)化，能提高設備及技術(shù)水平，提高供電企業(yè)管理水平。
二、縣城配電網(wǎng)自動(dòng)化的應用原則
�。ㄒ唬┻m應性原則
適應城鄉經(jīng)濟實(shí)際條件的原則。由于縣城的條件不是很發(fā)達，應結合縣城的實(shí)際條件，以解決配電網(wǎng)的實(shí)際問(wèn)題，符合供電可靠性及用戶(hù)的要求為出發(fā)點(diǎn)，將有限的資金有效地投入配電網(wǎng)自動(dòng)化中去。
適應配電網(wǎng)發(fā)展的原則。隨著(zhù)“農網(wǎng)改造”的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)無(wú)論是線(xiàn)路長(cháng)度還是設備容量都在不斷增長(cháng)。配電網(wǎng)自動(dòng)化應該適應發(fā)展了的配電網(wǎng)，反過(guò)來(lái)，發(fā)展配電網(wǎng)更需要實(shí)現自動(dòng)化。
適應定時(shí)限保護的原則。定時(shí)限保護方式采用電流階梯和時(shí)間階梯重合模式，這樣就使的上下級保護配合方便、協(xié)調。而反時(shí)限保護由于設備、產(chǎn)品的實(shí)際保護特性有差異，使上下級保護的配合不協(xié)調。
�。ǘ┲鸩酵晟频脑瓌t
配電網(wǎng)自動(dòng)化是一項綜合性系統工作，它涉及到縣城建設、配電網(wǎng)規劃、設備選擇等一系列繁雜工程，內容豐富、技術(shù)性強。對于配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展應落實(shí)分期、分階段進(jìn)行。首先，變電站出線(xiàn)以自動(dòng)化重合閘作保護，線(xiàn)路上裝多組自動(dòng)配電開(kāi)關(guān)，建立電壓控制系統。其次，增設通信及控制設備。各分支線(xiàn)自動(dòng)配電開(kāi)關(guān)，由各營(yíng)業(yè)所實(shí)現控制，對負荷進(jìn)行調配。再次，增加各營(yíng)業(yè)所與配電管理中心的通信。將各點(diǎn)信號傳送到配電管理中心，實(shí)現微機控制及信息的自動(dòng)處理，達到完善的配電自動(dòng)化。
�。ㄈ┛h城電網(wǎng)的建設與改造堅持安全可靠、經(jīng)濟實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)、減少維護的原則。積極采用適合國情的先進(jìn)成熟的技術(shù)和設備，禁止使用國家明令淘汰及不合格的產(chǎn)品。
�。ㄋ模┛h城電網(wǎng)自動(dòng)化及通信系統的建設應與縣城電網(wǎng)的發(fā)展框架相適應，統籌規劃，分步實(shí)施。
三、配電網(wǎng)自動(dòng)化的必備功能
配電網(wǎng)自動(dòng)化是以實(shí)時(shí)方式就地或遠方對配電網(wǎng)進(jìn)行數據收集、控制、調節和事故處理的技術(shù)，其目的在于保證配電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行，保證電壓質(zhì)量，降低電能損耗、快速處理、提高供電可靠性。配電網(wǎng)自動(dòng)化應具備以下功能：
�。ㄒ唬┩ㄟ^(guò)實(shí)時(shí)監控系統，監測每條線(xiàn)路上的負荷運行情況，及時(shí)發(fā)現不安全因素，消除事故隱患，使配電網(wǎng)安全運行；
�。ǘ┩ㄟ^(guò)系統監測功能及時(shí)發(fā)現用戶(hù)計量表故障，防止竊電，避免用電量損失；
�。ㄈ┚邆淇煽康�、高速率的通訊；
�。ㄋ模┚邆渫晟频�、能識別故障電流的、滿(mǎn)足室外惡劣環(huán)境的故障控制器FDR，以及實(shí)現斷路器遠方操作的RTU；
�。ㄎ澹┠芡ㄟ^(guò)系統監測功能及時(shí)計算線(xiàn)路線(xiàn)損，使線(xiàn)路能在最佳的經(jīng)濟狀態(tài)下運行；
�。┫到y的電量控制和功率控制可促進(jìn)電費回收；
�。ㄆ撸┡潆娋W(wǎng)自動(dòng)化的主站系統應具有擴充性和開(kāi)放性功能，主站軟件功能完善，硬件上有足夠的處理速度。
四、配電網(wǎng)自動(dòng)化的技術(shù)要求
�。ㄒ唬⿲ε潆娋W(wǎng)絡(luò )的要求
要求建立本縣區域內接線(xiàn)合理、結構牢固的10伏配電網(wǎng)絡(luò )，其供電電源點(diǎn)、供電半徑、導線(xiàn)截面、導線(xiàn)架設、設備裝備水平等應滿(mǎn)足配電網(wǎng)自動(dòng)化的技術(shù)要求；滿(mǎn)足正常情況下的供電可靠、損耗小、運行穩定、電能質(zhì)量高的要求；還應滿(mǎn)足在環(huán)網(wǎng)供電情況下出現故障時(shí)，能夠進(jìn)行故障定位和隔離，并改變負荷供電路徑；能夠解除分支線(xiàn)路過(guò)負荷，實(shí)現平衡負荷、保證電壓質(zhì)量、降低損耗。
�。ǘ┲髡究刂浦行牡谋貍浼夹g(shù)要求
縣城面積一般不大，因而縣城配電網(wǎng)接線(xiàn)比較簡(jiǎn)單，重點(diǎn)用電大戶(hù)較少，因此只需建立主站控制中心，沒(méi)必要建立分區站。也就是所有的RTU、FTU、TTU都受主站控制中心的領(lǐng)導，可以直接進(jìn)行通訊聯(lián)絡(luò )。主站應滿(mǎn)足下面三個(gè)條件：
具有實(shí)時(shí)監控功能（SCADA），能采集處理整個(gè)系統終端傳上來(lái)的實(shí)時(shí)數據，完成事故報警，遠程控制，故障判斷、隔離，非故障區域的供電恢復。
具有配電設施和地理信息管理（AM／FM／GIS）功能，以地理圖為背景對配電設備、配電網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行分層次管理，包括查詢(xún)、統計，地理信息系統能共享SCADA系統的數據。 本系統的子系統間功能互相開(kāi)放，與其他應用系統（如MIS系統）接口，能根據生產(chǎn)管理要求，實(shí)現數據交換。
�。ㄈ┲饕O備選擇分析
配電網(wǎng)設備包括架空線(xiàn)（電纜）、絕緣線(xiàn)、開(kāi)關(guān)設備（斷路器、重合器、分段器、熔斷器、隔離開(kāi)關(guān)）、電能計量?jì)x器儀表、變壓器、RTU、計算機及通信設備等。因為配電網(wǎng)設備大多是分散在戶(hù)外惡劣環(huán)境中，對遠動(dòng)設備（RTU、FTU、TTU）、開(kāi)關(guān)設備、控制器、通訊終端等相關(guān)設備提出了更高的要求，必須滿(mǎn)足高低溫變化（－20o～+75o）、濕度、淋雨、抗凝露、抗老化、抗風(fēng)沙等技術(shù)要求。所以一定要嚴抓質(zhì)量關(guān)，選用的設備功能、技術(shù)、運行穩定可靠等重要項目通過(guò)正規的試驗后仍符合相關(guān)規范和要求，方能選用。
a、開(kāi)關(guān)設備
在配電線(xiàn)路上使用的開(kāi)關(guān)設備，應具有電動(dòng)、手動(dòng)操作的雙重功能，且合閘與分閘速度不應受到外界人為因素的影響。配電線(xiàn)路上用配電斷路器宜采用真空型，應符合配電網(wǎng)自動(dòng)化的規范，能自行隔離線(xiàn)路故障，不會(huì )影響到變電所內部。若選擇的配電網(wǎng)自動(dòng)化方案一次設備與通信軟件不能同時(shí)完成時(shí)，應選用重合器方案，重合器可以選用自具功能、機電一體化的SF6重合器，其優(yōu)點(diǎn)是自具保護控制功能、整體靈活方便。也可選用真空開(kāi)關(guān)配電保護控制器組合成重合器。配電網(wǎng)采用的真空分段器應具有遠動(dòng)的就地遙控、電動(dòng)、手動(dòng)操作功能，并按要求在兩側加裝明顯斷開(kāi)點(diǎn)和保護裝置。采用跌落式分段器時(shí)，安裝的高度和位置應便于操作。室內負荷開(kāi)關(guān)應具有遠方和就地操作功能，配電線(xiàn)路分段處裝設的避雷器應選用帶間隙型的氧化鋅避雷器。
b、保護裝置
配電網(wǎng)用的重合器、斷路器必須配有可靠的保護裝置。保護裝置必須經(jīng)過(guò)嚴格的試驗，使用的環(huán)境溫度應滿(mǎn)足－20o～+75o及濕度95％的要求，并應具有防電磁干擾的性能、具有遠動(dòng)通信功能和接口，能對配電線(xiàn)路故障進(jìn)行監測、判斷和執行。保護裝置應是一個(gè)獨立的單元，可與斷路器一體化安裝或分體安裝。
c、遠動(dòng)設備
遠動(dòng)系統中最重要的設備是配網(wǎng)自動(dòng)化終端裝置FTU，該設備的選型應具有高速故障檢測要求，實(shí)現實(shí)時(shí)分析、采樣、判斷故障、信息上報等，總之是充當檢測故障、隔離故障、恢復故障執行機構的角色；具有操作監視和數據保護功能，其工作電源由同段配變提供；具有備用的操作電源（內附蓄電池），當操作主電源失去后，至少能維持FTU正常工作24小時(shí)以上。
d、通信系統建設
配電自動(dòng)化系統應根據系統的規模配置相應的計算機硬件，主站系統應采用雙機備用方式。其軟件要成熟穩定，并具備以下功能：具有國際標準化平臺機網(wǎng)絡(luò )數據接口，能夠與SCADA、MIS及其它管理系統方便地實(shí)現數據共享；地理信息管理應包括電力設備分布、供電區域劃分等與地理有關(guān)的供電信息管理；設備信息管理應包括各種電力設備的數量、型號、使用年限；實(shí)時(shí)監控應包括通過(guò)RTU及通信環(huán)節對線(xiàn)路配電斷路器、配電變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)監測與控制；具有四遙功能，并有相應的系統完成對故障的診斷及隔離；進(jìn)行負荷情況分析，合理控制負荷；配電網(wǎng)絡(luò )管理主要對配電網(wǎng)的結構進(jìn)行管理，包括斷路器開(kāi)、合狀態(tài)以及配電設備的運行、檢修、備用狀態(tài)；配電運行管理主要對配電網(wǎng)的運行進(jìn)行管理，包括設備負載率、故障率、電壓合格率、線(xiàn)損率和供電可靠率等；配電維護管理主要對配電設備的故障、缺陷障礙及其維修等進(jìn)行管理；配電工程管理主要對用戶(hù)接電工程、配電網(wǎng)建設工程進(jìn)行管理，包括供電方案、擴建方案、進(jìn)行概預算等。
參考文獻：
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