李文濤

摘要：隨著農(nóng)網(wǎng)改造工程的繼續(xù)進(jìn)行和智能電網(wǎng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究，智能臺(tái)區(qū)得到關(guān)注及應(yīng)用。針對(duì)農(nóng)村“低電壓”、臺(tái)區(qū)線損高、臺(tái)區(qū)三相不平衡嚴(yán)重等問(wèn)題，建立一個(gè)全面數(shù)字化的低壓智能臺(tái)區(qū)管理系統(tǒng)，為電網(wǎng)的可靠、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。

關(guān)鍵詞：智能臺(tái)區(qū)；綜合控制；變電站；GIS

中圖分類號(hào)：TM421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2016）08-0033-02

為了實(shí)現(xiàn)與國(guó)家電網(wǎng)公司提出的智能電網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相接近，對(duì)智能臺(tái)區(qū)的研究和應(yīng)用具有非常重要的技術(shù)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。智能臺(tái)區(qū)系統(tǒng)通過(guò)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)及通訊技術(shù)，輔之以一定的硬件設(shè)備，幫助企業(yè)建立一個(gè)臺(tái)區(qū)綜合監(jiān)測(cè)平臺(tái)，積累大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；并結(jié)合低壓GIS實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)區(qū)的低電壓綜合分析、線損分相計(jì)算與分析、綜合降損自動(dòng)分析、單相負(fù)荷接入相別分析、三相不平衡分析等高級(jí)功能，幫助實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)精益化及智能化管理。系統(tǒng)還可以兼容臺(tái)區(qū)綜合控制器，使原本彼此之間沒(méi)有通訊獨(dú)立運(yùn)行的設(shè)備之間不再孤立，而是一個(gè)各部分協(xié)同發(fā)揮最大作用的有機(jī)整體，避免臺(tái)區(qū)設(shè)備疊加作用。

1 總體思路

針對(duì)農(nóng)村“低電壓”、臺(tái)區(qū)線損高、臺(tái)區(qū)三相不平衡嚴(yán)重等問(wèn)題，需要建立一個(gè)全面數(shù)字化的低壓智能臺(tái)區(qū)管理系統(tǒng)。而要實(shí)現(xiàn)智能臺(tái)區(qū)管理就需要對(duì)低壓臺(tái)區(qū)運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)，首先要實(shí)現(xiàn)的就是對(duì)臺(tái)區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)的全面、詳細(xì)、實(shí)時(shí)的采集，然后利用運(yùn)行數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)臺(tái)區(qū)運(yùn)行狀況進(jìn)行有效的、全面的、深入的分析，之后再依據(jù)分析結(jié)果對(duì)低壓臺(tái)區(qū)存在的問(wèn)題進(jìn)行綜合治理，從而提高低壓臺(tái)區(qū)的綜合管理水平。

項(xiàng)目研究思路如下：1） 研究線損分相線理論計(jì)算，模擬計(jì)算降損方案降低線損的幅度；2） 結(jié)合大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，完成低壓臺(tái)區(qū)“低電壓”狀態(tài)多種并存條件的綜合智能分析，找到導(dǎo)致“低電壓”的根本原因，并給出合理的調(diào)壓建議；3） 從三相不平衡產(chǎn)生的原因及接線方式影響線損的程度來(lái)建立負(fù)荷管理模型，為業(yè)擴(kuò)報(bào)裝、三相不平衡調(diào)整提供依據(jù)；4） 實(shí)現(xiàn)“臺(tái)區(qū)—低壓線路—低壓用戶”綜合管理。

2 系統(tǒng)最終目標(biāo)

智能臺(tái)區(qū)綜合控制系統(tǒng)的建立是電網(wǎng)發(fā)展的必然，其目標(biāo)是改善用戶電壓質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)低壓臺(tái)區(qū)的高度監(jiān)測(cè)及控制，將“臺(tái)區(qū)”“低壓線路”“低壓用戶”這3個(gè)環(huán)節(jié)統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓臺(tái)區(qū)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的綜合管理，提高用戶滿意度及服務(wù)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的供電能力。

智能臺(tái)區(qū)綜合控制系統(tǒng)旨在解決目前低壓電網(wǎng)存在的如下問(wèn)題：1） 隨著生活水平的改善，居民用電量增多，其所占總負(fù)荷的比例增加，同時(shí)對(duì)電能質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，導(dǎo)致個(gè)別臺(tái)區(qū)在用電高峰區(qū)間的電壓值偏低，影響正常的用電需求。2） 供電公司在進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)和改造的過(guò)程中，對(duì)居民用電情況、負(fù)荷分布情況及三相不平衡情況要盡量做到準(zhǔn)確，即進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，保證電能質(zhì)量。3） 低電壓網(wǎng)絡(luò)由于其用戶分散，網(wǎng)絡(luò)損耗及臺(tái)區(qū)損耗都比較大，要求對(duì)線損的計(jì)算更加精細(xì)化。4） 將臺(tái)區(qū)獨(dú)立運(yùn)行的設(shè)備統(tǒng)一管理、綜合分析，找到臺(tái)區(qū)的問(wèn)題所在。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)備

智能臺(tái)區(qū)綜合控制系統(tǒng)可兼容管理的硬件設(shè)備有：臺(tái)區(qū)綜合控制器（具備數(shù)據(jù)上傳及通訊功能），電能表及電表集中器（具備數(shù)據(jù)上傳及通訊功能），有載調(diào)壓/調(diào)容變壓器（具備數(shù)據(jù)上傳及通訊功能），無(wú)功補(bǔ)償裝置（具備數(shù)據(jù)上傳及通訊功能），三相不平衡調(diào)整裝置（具備數(shù)據(jù)上傳及通訊功能），電壓監(jiān)測(cè)儀。

4 系統(tǒng)基本功能

1） 基礎(chǔ)服務(wù)及數(shù)據(jù)展示。此項(xiàng)功能主要是系統(tǒng)的整體框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)不同的界面完成數(shù)據(jù)的展現(xiàn)、告警、監(jiān)測(cè)等過(guò)程，或者通過(guò)圖形、表格、曲線表示出來(lái)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2） 高級(jí)分析。在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的層面上，進(jìn)一步對(duì)大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)完成相關(guān)的功能及過(guò)程分析，包括低電壓情況、網(wǎng)絡(luò)損耗等。

5 關(guān)鍵技術(shù)支撐

1） 實(shí)現(xiàn)了三相四線制分相線計(jì)算理論線損及線路上的電壓降計(jì)算。

2） 通過(guò)智能分析方法，準(zhǔn)確提供三相不平衡情況下單相負(fù)荷調(diào)相方案，為低電壓改造及業(yè)擴(kuò)等工程提供智能化管理的理論基礎(chǔ)。

3） 仿真模擬計(jì)算各種降損優(yōu)化方案（如更換導(dǎo)線、三相不平衡調(diào)整、調(diào)變壓器分接頭、無(wú)功投切等方案）對(duì)線損及變損的影響，為工程實(shí)施提供優(yōu)選方案。

6 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

7 遼陽(yáng)縣供電分公司項(xiàng)目應(yīng)用情況

遼陽(yáng)縣在落實(shí)國(guó)網(wǎng)公司《關(guān)于綜合治理農(nóng)村“低電壓”問(wèn)題的工作意見(jiàn)》要求的大環(huán)境下，共改造了32個(gè)臺(tái)區(qū)，側(cè)重于“低電壓”治理。

7.1 硬件設(shè)備組成

硬件設(shè)備包括：開(kāi)放了電壓監(jiān)測(cè)功能的電能表及集中器，無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)投切裝置，三相不平衡調(diào)整自動(dòng)投切裝置，電壓監(jiān)測(cè)儀。系統(tǒng)功能分配如圖2所示。

7.2 項(xiàng)目應(yīng)用效果

項(xiàng)目取得如下成效：1） “低電壓”現(xiàn)象有了顯著改善，最低電壓由155 V提高到210 V，綜合供電電壓合格率≥98%，D類電壓合格率≥96%。2） 32個(gè)試點(diǎn)臺(tái)區(qū)內(nèi)所有用戶智能監(jiān)測(cè)電表更換率達(dá)到100%。3） 用戶電壓循環(huán)采集率達(dá)到了100%。4） “低電壓”情況的投訴事件減少。5） 建立了電壓監(jiān)測(cè)平臺(tái)，完成了32個(gè)臺(tái)區(qū)電壓綜合監(jiān)測(cè)的全面覆蓋。6） 建立了低壓臺(tái)區(qū)的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，為綜合管理與分析“低電壓”情況提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

8 結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，智能臺(tái)區(qū)綜合控制系統(tǒng)完成了對(duì)“低電壓”數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)與分析，并輔助以低電壓報(bào)警記錄，實(shí)現(xiàn)對(duì)地點(diǎn)和時(shí)間的記錄，并能夠?qū)Φ碗妷鹤鲞M(jìn)一步的分析，為整改意見(jiàn)及措施提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

參考文獻(xiàn)

[1] 裴瑋，齊智平.智能電網(wǎng)的概念、關(guān)鍵技術(shù)及其在我國(guó)的前景[J].中國(guó)電力發(fā)展與改革研究，2009（5）：11-14.

[2] 方顯業(yè)，趙萌.數(shù)字化配電網(wǎng)通信系統(tǒng)建設(shè)方案探討[J].電力系統(tǒng)通信，2009，30（9）：22-25.

[3] 汪熙珍.淺談數(shù)字化變電站電氣二次架構(gòu)設(shè)計(jì)[J].四川電力技術(shù)，2009，32（3）：68-70.

Abstract： Along with the continuation of upgrading of rural power grid project and development and research on intelligent grid， intelligent area has been paid attention to and applied. To the problems such as "low voltage" in rural areas， high area line loss and the area serious unbalanced three-phase， a intelligent area management system with total digitalization in low voltage was established. The system provided guarantee that the grid operated reliably， economically and stably.

Key words： intelligent area； integrated control； transformer substation； GIS