摘要:隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人們對電力的依賴程度越來越嚴重,這就要求供電部門提供更可靠優(yōu)質的電源,而10kV配網(wǎng)線路故障嚴重影響了供電的可靠性。文章對中山市坦洲鎮(zhèn)配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設進行了介紹,并對配網(wǎng)自動化應用中存在的問題進行了探討。
關鍵詞:配網(wǎng)自動化技術;電力系統(tǒng);供電可靠性;中山市坦洲鎮(zhèn);饋線自動化;故障定位 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM72 文章編號:1009-2374(2015)36-0049-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.36.023
坦洲鎮(zhèn)作為中山市的“南大門”,四周與珠海接壤,毗鄰澳門特區(qū),是珠海澳門的后花園,素有“小澳門”之稱。隨著坦洲經(jīng)濟發(fā)展不斷加快,優(yōu)化產業(yè)結構,經(jīng)濟坦洲已經(jīng)進入了快速發(fā)展的軌道,綜合實力顯著增強。近年來,每年都保持電源超過10%的增長,這使城市分銷網(wǎng)絡的安全可靠運行的要求越來越高。10kV的線路和設備故障不僅會造成經(jīng)濟損失的供電企業(yè),影響正常生產用電的居民生活,而且在很大程度上增加了急修人員搶修復電的壓力,同時也使我們倡導的優(yōu)質服務大打折扣。而中山供電局作為全國供電企業(yè)中的“金牌企業(yè)”,對于供電可靠性的要求也越來越高,于是在2008年開始在各鎮(zhèn)區(qū)建設配網(wǎng)自動化系統(tǒng)。
1 配網(wǎng)自動化技術在電力系統(tǒng)中的優(yōu)勢
電力作為我國能源體系的重要組成部分,在我國的經(jīng)濟發(fā)展過程中扮演著十分重要的角色,電力工業(yè)的迅猛發(fā)展、供電體系的日益完善,在滿足我國國民經(jīng)濟發(fā)展、人們社會生活的同時,也在一定程度上引導著我國經(jīng)濟結構的優(yōu)化與升級。但是從實際生產與生活來看,我國現(xiàn)有的電力網(wǎng)絡和供電系統(tǒng)越來越難以滿足我國社會經(jīng)濟發(fā)展的要求,供電的可靠性與穩(wěn)定性以及遠距離輸電能力面臨著越來越嚴峻的威脅。隨著我國社會主義市場機制的不斷完善,電力能源在發(fā)展的過程中逐漸引入競爭機制,對傳統(tǒng)的電力能源結構進行調整,但是由于我國電力系統(tǒng)并沒有在技術方面做出應有調整,使得我國的電力供應體系呈現(xiàn)出下行與衰敗的趨勢。
科技的進步使得配網(wǎng)自動化技術彌補了傳統(tǒng)配網(wǎng)技術中存在的弊端,為配網(wǎng)技術的運行提供了技術支持,提高了配網(wǎng)系統(tǒng)的工作效率和管理水平,保障了故障處理的及時性,為客戶提供了更加優(yōu)質的服務,為配網(wǎng)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供了方向,這也是未來配網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢。配網(wǎng)自動化技術將現(xiàn)代信息技術、通信網(wǎng)絡、計算機設備進行統(tǒng)籌協(xié)調,構成一個完整的體系,現(xiàn)代化的配網(wǎng)技術能夠通過科學高效的技術手段,實現(xiàn)對配電網(wǎng)絡系統(tǒng)的有效監(jiān)管,實現(xiàn)電力的最優(yōu)供應,根據(jù)經(jīng)濟與社會發(fā)展的實際需要,最大限度地提升電力供應的穩(wěn)定性與安全性,提升供電質量與水準,并且能夠在一定程度上降低電力資源供應運營的成本,從而提供更加優(yōu)質的電力服務,保證我國配網(wǎng)自動化技術的健康發(fā)展與合理應用。
配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建立需要依據(jù)原有配電網(wǎng)的地區(qū)分布特點,利用重合器等一次設備來實現(xiàn)分散危險、分散效用的作用,這樣當故障區(qū)域出現(xiàn)故障時,配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)能夠及時地將故障區(qū)域與整個系統(tǒng)進行隔離,保障整個系統(tǒng)不受影響,提高了供電的可靠性,同時配網(wǎng)自動化技術與現(xiàn)代的通信技術相結合,這樣計算機對于故障區(qū)域能夠做出及時的反映和準確的定位,并可以根據(jù)系統(tǒng)中設置分析故障的原因,為工作人員的維修恢復供電提參考,提高配網(wǎng)管理的效率。
2 中山市坦洲鎮(zhèn)配網(wǎng)自動化技術的應用
2.1 配電網(wǎng)饋線自動化和故障定位“二遙”綜合應用
中山局2008年開始推廣配電網(wǎng)饋線自動化和故障定位“二遙”綜合應用。10kV架空線是安裝饋線自動化設備的一部分,安裝故障電纜線和饋線自動化終端定位裝置,故障定位終端獲得的遙測數(shù)據(jù)GPRS無線通信傳輸?shù)娇刂浦行?,控制中心將“兩個遙控器”信息集成配合完成斷裂帶的拓撲分析,以確定故障區(qū)域,并通過短信通知相關人員。供電局借此可以及時、準確地到現(xiàn)場處理故障,大大縮短故障排除時間,提高供電的可靠性。截至2015年6月,中山市坦洲供電分局共安裝完成212套饋線自動化終端、49套故障定位終端的接入工作。
負責對柱上開關、開合、環(huán)網(wǎng)柜,配電變壓器等監(jiān)控所轄配電自動化終端,就必須實現(xiàn)FTU、TTU等三遙功能,而且可以實現(xiàn)故障識別和控制功能故障隔離和恢復供電的非故障區(qū)域與配電自動化主站和子站,以實現(xiàn)城市配電網(wǎng)運行狀態(tài)檢測、網(wǎng)絡重構、優(yōu)化運行和網(wǎng)絡故障。坦洲鎮(zhèn)架空線路柱上開關多采用珠海許繼的VSP5真空負荷開關,饋線自動化終端與Open3000系統(tǒng)配套的D23PD/AG型,其容量為9路遙測量、8路遙信量、4路遙控量,具有與上級站通訊的RS-232接口,也有與下級站通訊的RS-485接口。其主要功能有:收集的數(shù)據(jù)采集和處理,遠程控制轉移和就地控制,故障識別、故障隔離和負載,遠程命令接受和轉發(fā)數(shù)據(jù)必須適應通信功能。
坦洲鎮(zhèn)電纜網(wǎng)安裝的二遙故障指示器終端使用的是山東科匯的,故障指示器探頭短路故障探頭3個、接地故障探頭1個、面板二遙終端通信模塊,可實現(xiàn)后臺子站及主站線路短路、接地故障動作狀態(tài)采集及上傳;環(huán)網(wǎng)柜、開閉所內高壓開關合分閘狀態(tài)采集及變位后主動上傳;實現(xiàn)線路負荷電流的采集及上傳;就地參數(shù)設置及校時功能;自診斷、自恢復;提供RS232、RS485等接口,可以與GSM/GPRS等各種通信模塊連接,實現(xiàn)無線通信。
2.2 系統(tǒng)結構
根據(jù)中山供電局配網(wǎng)自動化管理的需要,中山局配網(wǎng)自動化系統(tǒng)(OPEN3200)結構形成了集中分布式的體系特點,即在調度端建設配網(wǎng)自動化主站,在城區(qū)和鎮(zhèn)區(qū)共24個供電分局建設區(qū)域或遠程監(jiān)控工作站,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息進行集中采集、分散監(jiān)控的功能。圖1為配電站自動化系統(tǒng)構架組織:
OPEN3200系統(tǒng)網(wǎng)絡結構采用分布式開放局域網(wǎng)交換技術,雙重冗余配置。專線數(shù)據(jù)采集服務器、SCADA服務器、歷史數(shù)據(jù)服務器直接接入100/1000M骨干局域網(wǎng)。配調工作站及24個供電分局遠程工作站通過100M交換機接入骨干網(wǎng)絡。Ⅲ區(qū)網(wǎng)絡以及無線公網(wǎng)采集網(wǎng)絡均通過物理隔離裝置接入主干網(wǎng)絡。整個系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)處理及儲存服務主干網(wǎng)、配電系統(tǒng)調度網(wǎng)、專線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)、無線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)、WEB服務及Ⅲ區(qū)數(shù)據(jù)交換網(wǎng)、遠程工作站六個部分。OPEN3200系統(tǒng)遵循IEC 61970/61968標準,具有良好的開放性,生命力強大。它重點解決了配網(wǎng)自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時采集、模型的建立、拓撲關系和圖形處理等問題,實時應用和管理應用形成有效互補的關系。OPEN3200系統(tǒng)在功能上劃分為六個部分:平臺功能、SCADA功能、DA功能、配網(wǎng)管理應用功能、配網(wǎng)高級分析功能和WEB功能,上述幾個子系統(tǒng)的功能模塊共享統(tǒng)一的模型、圖形和數(shù)據(jù)。
2.3 配網(wǎng)自動化技術的應用成果
坦洲鎮(zhèn)在配電自動化(饋線自動化和故障定位)實用化運行以來,運行可靠,故障率低,維護工作量少,能正確分段隔離或定位發(fā)生在10kV線路上的短路故障和接地故障,大大提高了坦洲的供電可靠性。以下是坦洲供電分局在系統(tǒng)投運前后平均故障隔離時間對比:投入饋線自動化后故障隔離時間由3.3小時降低為30.38秒,投入故障定位后故障隔離時間由56.3分鐘降低為21.6分鐘。該系統(tǒng)可以幫助運營商迅速找到故障點,縮短故障隔離,有力地支持了經(jīng)銷網(wǎng)絡的快速恢復工作。配電自動化技術能夠最大限度地降低工作人員的勞動強度,提升電力系統(tǒng)維護的科學性與高效性,提升整個電力供應設備的安全性與健康水平,最大限度地延長電力設備的使用壽命。
配電自動化技術在坦州鎮(zhèn)的高效應用能夠在能源供應與保證領域,提升當?shù)厝嗣袢罕姷纳钯|量,滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要。在經(jīng)濟發(fā)展的過程中,電力供應的穩(wěn)定性與持續(xù)性是衡量一個地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展速度、生活質量、投資前景好壞的作用條件。配電自動化技術在坦州鎮(zhèn)的應用能夠提升坦州鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展的速度,逐步轉變當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的模式與結構,改善投資環(huán)境,實現(xiàn)坦州經(jīng)濟的健康、快速發(fā)展。
配電自動化技術在坦州鎮(zhèn)供電系統(tǒng)之中的應用,能夠極大地提升當?shù)仉娏ο到y(tǒng)的管理水平,由于計算機等信息設備與技術的參與,使得電力系統(tǒng)運行過程之中的各種信息、數(shù)據(jù)能夠迅速地進行傳遞、收集與反饋,并基于此,對電力使用情況、使用效率、穩(wěn)定性做出全面的評估,實現(xiàn)對電力供應系統(tǒng)的穩(wěn)定控制,極大地提升了坦州鎮(zhèn)電力系統(tǒng)的服務性能,提升勞動生產率與服務質量與水平,為電力改革的深入進行奠定了堅實的物質基礎。
3 結語
10kV配網(wǎng)是電力系統(tǒng)終端環(huán)節(jié),直接面向客戶,其線路長、設備多,工作環(huán)境比較復雜,生產安全運行水平供電企業(yè)直接影響經(jīng)濟效益和社會效益。我們要注意的配網(wǎng)自動化的建設,要總結實踐經(jīng)驗,使配網(wǎng)自動化日常維護的優(yōu)化工作,提高供電線路的可靠性,以保證電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行,較好地滿足了經(jīng)濟社會發(fā)展的需要。
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作者簡介:周慧彬(1984-),廣東韶關人,供職于廣東電網(wǎng)有限責任公司中山供電局,研究方向:配網(wǎng)自動化。
(責任編輯:陳 潔)