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水利水電類職稱論文范文賞析

來源:職稱那點事作者:qifan時間:2013-04-22 10:59
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  摘要:配電自動化技術(shù)是服務(wù)于城鄉(xiāng)配電網(wǎng)改造建設(shè)的重要技術(shù),配電自動化包括饋線自動化和配電管理系統(tǒng),通信技術(shù)是配電自動化的關(guān)鍵。目前,我國配電自動化進行了較多試點,由配電主站、子站和饋線終端構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)已得到普遍認可,光纖通信作為主干網(wǎng)的通信方式也得到共識。饋線自動化的實現(xiàn)也完全能夠建立在光纖通信的基礎(chǔ)上,這使得饋線終端能夠快速地彼此通信,共同實現(xiàn)具有更高性能的饋線自動化功能。

  關(guān)鍵詞:配電網(wǎng),饋線自動化,應(yīng)用

  1饋線自動化的基本功能

  饋線自動化系統(tǒng)應(yīng)具有如下功能:

  ①遙測、遙信、遙控功能;

 ?、诠收咸幚?故障區(qū)域自動判斷和自動隔離,故障消除后迅速恢復(fù)供電功能;

 ?、圬摵晒芾?根據(jù)配電網(wǎng)的負荷均衡程度合理改變配電網(wǎng)的運行方式;

  ④重合閘控制:當發(fā)生過電流并導(dǎo)致斷路器跳閘時啟動,并在斷路器一側(cè)電壓恢復(fù)時開始延時計數(shù),從而實現(xiàn)沿線從電源至末端依次重合,若一次重合失敗則不再重合;

 ?、輰r功能;

  ⑥過電流記錄功能;

 ?、呤录樞蛴涗?SOE)功能;

 ?、喽ㄖ档倪h方修改和召喚功能;

 ?、嵬k姾笕跃S持工作的功能。

  2配電網(wǎng)自動化的特點和要求

  2.1 終端設(shè)備工作環(huán)境

  對于輸電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的終端設(shè)備,一般安裝在變電站里,運行環(huán)境溫度在0℃至55℃范圍,但是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中,有大量的終端設(shè)備是安裝在室外的,滿足設(shè)備運行性能指標要求的環(huán)境溫度在-25℃至65℃范圍,濕度要求為95%。此外,還要滿足防風雨、散熱、防雷電等技術(shù)要求。

  2.2可靠性

  對于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的終端設(shè)備進行遠方控制非常頻繁,因此對其可靠性要求很高。

  2.3 組網(wǎng)

  配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的測控對象為進線變電站、配電變電所、分段開關(guān)、并聯(lián)補償電容器、用戶電能表和重要負荷等,因此站點一般會有成百上千甚至上萬個之多。在這種條件下,不僅對系統(tǒng)的組織帶來較大的困難,而且在配電網(wǎng)自動化中心的計算機上處理的信息量也十分龐大。

  2.4配套

  需要與配電網(wǎng)的改造配套進行,例如配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)化、配電線分段化等。沒有配電網(wǎng)的科學拓撲結(jié)構(gòu),配電網(wǎng)自動化的系統(tǒng)、組織方式也難以確定。

  3 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)類型的選擇

  目前,國內(nèi)在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的應(yīng)用上大致分為兩大類型:一類是電壓型系統(tǒng),一類是電流型系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)各有優(yōu)缺點。這里著重分析電壓型系統(tǒng)應(yīng)用于配電網(wǎng)的基本出發(fā)點。

  3.1從10kV配電網(wǎng)運行方式上來看,因為我國10kV系統(tǒng)目前多為中性點不接地系統(tǒng),較適合采用電壓式設(shè)備,將其應(yīng)用于10kV架空線的配電自動化系統(tǒng)較為合適;

  3.2從電力系統(tǒng)運行可靠性方面來看,電壓型系統(tǒng)的優(yōu)點較為突出。

 ?、購臈U上設(shè)備的故障判斷方式來看,電壓型設(shè)備僅需根據(jù)配電線路的電源有無來進行判斷,而電流型設(shè)備用RTU則要求開關(guān)CT配合來判斷故障電流的位置和方向,RTU自身的故障判據(jù)需要根據(jù)分段區(qū)間的負荷變化來整定,這對負荷經(jīng)常變化的配電網(wǎng)來說,是相當麻煩的;

 ?、?從桿上設(shè)備的維護來看,電壓型設(shè)備工作電源取自線路,不需要額外提供;而電流型設(shè)備RTU雖然也可用電源變壓器作為正常時的供電電源,但在線路故障時,必須依靠蓄電池供電,才能保證通信的正常進行。蓄電池需要定期維護檢查,這使得系統(tǒng)一次設(shè)備的免維護性大大降低;

  ③ 從線路的恢復(fù)供電方式來看,電壓型系統(tǒng)雖然由于采用逐級投入的方式,使開關(guān)動作次數(shù)增多,在縮短停電時間上不如電流型設(shè)備,但在實際應(yīng)用時,因斷路器重合,分段開關(guān)逐級的投入,可以有效地避免線路因涌流而引起斷路器的誤動作。

  4電壓型饋線自動化系統(tǒng)的方案

  架空配電系統(tǒng)用以電壓型饋線自動化為基礎(chǔ)的配電自動化系統(tǒng)可分為3個階段實現(xiàn)。

  4.1桿上配電自動化。架空線路用饋線自動化設(shè)施由同桿架設(shè)的桿上真空自動配電開關(guān)(PVS)、具有故障診斷功能的遠方終端單元(RTU)和電源變壓器(SPS)組成。電源變壓器從線路兩側(cè)采集配電線路上的電壓,以作為開關(guān)電源和用于故障檢測判斷的檢測信號,利用RTU自身所具有的智能化檢測功能,可與開關(guān)設(shè)備配合,共同完成故障區(qū)段的隔離、非故障區(qū)段的恢復(fù)供電,并且利用站內(nèi)故障區(qū)段指示設(shè)備,通過計算站內(nèi)斷路器合分閘時間,判斷出故障區(qū)段并通知運行人員檢修。這一階段的特點是:無需通信系統(tǒng),利用桿上設(shè)備自身智能化功能就能夠獨立完成架空系統(tǒng)配電自動化的基本功能。這一階段的完成,可減少停電區(qū)間,縮短停電時間,提高供電可靠性,實現(xiàn)了饋線自動化的基本功能。

  4.2遙測遙控自動化。為了使配電自動化再上一個臺階,以提高供電可靠性、改進供電質(zhì)量、實現(xiàn)優(yōu)秀的電力信息管理、為用戶提供完善的服務(wù)、降低運行費用和運行人員勞動強度為目標,在完成了第一階段的基本功能后,實現(xiàn)以遙測、遙控自動化為紐帶的計算機管理配電自動化,是配電自動化的更高層次的發(fā)展。

  4.3計算機管理配電自動化。在此階段中,作為聯(lián)系桿上設(shè)備和站內(nèi)全面計算機管理中間環(huán)節(jié)的遙測、遙控自動化階段,起到了承上啟下的重要作用。采用電壓型配電自動化系統(tǒng)的發(fā)展思路,桿上配電自動化階段可以不依賴通信方式,獨立實現(xiàn)配電自動化的基本功能,而遙測遙控自動化可以方便地從桿上配電自動化階段擴展而來。

  5配電自動化管理系統(tǒng)需注意的問題

  5.1規(guī)劃和建設(shè)好配電網(wǎng)架:規(guī)劃和建設(shè)好配電網(wǎng)架,是實現(xiàn)配電自動化及管理系統(tǒng)的基本條件。常用的配網(wǎng)接線有樹狀、放射狀、網(wǎng)狀、環(huán)網(wǎng)狀等形式,其中環(huán)網(wǎng)接線是配網(wǎng)最常用的一種形式。將配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)化,并將10kV饋線進行適當合理的分段;保證在事故情況下,110kV變電容量、10kV主干線和10kV饋線有足夠轉(zhuǎn)移負荷的能力。

  5.2解決好實時系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的一體化問題:由于配電自動化(DA)涉及的一次設(shè)備成本較大,目前一般僅限于重要區(qū)域的配網(wǎng)使用,而AM/FM/GIS則可在全部配網(wǎng)使用。若使用一體化可通過AM/FM/GIS系統(tǒng)在一定程度上彌補DA的不足,故配電自動化及管理系統(tǒng)的實時SCADA和AM/FM/GIS的一體化頗為重要。所謂一體化,是指GIS作為計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)平臺的一個組成部分,整個系統(tǒng)的實時性和數(shù)據(jù)(包括圖形數(shù)據(jù))的一致性得以保證,使得SCADA和AM/FM/GIS通過一個圖形用戶界面(GUI)集成在一起,從而提高系統(tǒng)的效率和效益。

  5.3配置合理的通信通道:通信系統(tǒng)信道的選用,應(yīng)根據(jù)通信規(guī)劃、現(xiàn)有通信條件和配電自動化及管理系統(tǒng)的需求,按分層配置、資源共享的原則予以確定。信道種類有光纖、微波、無線、載波、有線。主干線推薦使用高中速信道,試點項目建議使用光纖。

  5.4選擇可靠的一次設(shè)備:對一次開關(guān)設(shè)備除滿足相應(yīng)標準外,還應(yīng)滿足配電自動化及管理系統(tǒng)的要求:第一、三遙接口。模擬量接口:電流互感器或電流傳感器,電壓互感器或電壓傳感器;狀態(tài)接口:開關(guān)分、合狀態(tài),開關(guān)儲能狀態(tài),SF0壓力狀態(tài);控制接口:分閘控制,合閘控制。第二、操作電源。滿足開關(guān)操作時的電源供應(yīng):交流失電后,與控制設(shè)備配合能滿足數(shù)據(jù)通信和故障隔離、恢復(fù)供電對動作次數(shù)的要求。

  6饋線保護的發(fā)展趨勢

  目前,配電自動化中的饋線自動化較好地實現(xiàn)了饋線保護功能。但是隨著配電自動化技術(shù)的發(fā)展及實踐,對配電網(wǎng)保護的目的也悄然發(fā)生變化。最初的配電網(wǎng)保護是以低成本的電流保護切除饋線故障,隨著對供電可靠性要求的提高,又出現(xiàn)以低成本的重合器方式實現(xiàn)故障隔離、恢復(fù)供電,隨著配電自動化的實施,饋線保護體現(xiàn)為基于遠方通信的集中控制式的饋線自動化方式。在配電自動化的基礎(chǔ)上,配電網(wǎng)通信得到充分重視,成本自動化的核心。目前國內(nèi)的主流通信方式是光纖通信,具體分為光纖環(huán)網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)。

  這種實現(xiàn)方式實質(zhì)上是在自動裝置無選擇性動作后的恢復(fù)供電。如果能夠解決饋線故障時保護動作的選擇性,就可以大大提高饋線保護的性能,從而一次性地實現(xiàn)故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個保護裝置利用快速通信協(xié)同動作,共同實現(xiàn)有選擇性的故障隔離,這就是饋線系統(tǒng)保護的基本思想。

  7結(jié)語

  隨著經(jīng)濟的發(fā)展,觀念的變化,在電力市場自由化的環(huán)境下,對配電自動化系統(tǒng)的經(jīng)濟性要求將會更高,配電自動化各種功能之間的協(xié)調(diào)性要求增強,對信息的需求加大,新的技術(shù)和管理措施,從而對配電自動化功能的集成及綜合提出了更為嚴格的要求。

  參考文獻

  [1]王明俊等,配電系統(tǒng)自動化及其發(fā)展[J].北京:中國電力出版社,1998.

  [2]焦邵華, 電網(wǎng)智能保護新技術(shù)的研究, 華北電力大學博士學位論文,2000.4


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