探討智能電網在配電線路中的應用
發布時間:
2016-08-04
隨著我國經濟的發展,對電力需求的增大,我國的電力系統也在不停的創新和變革,電力系統越來越趨于智能化。在這樣的環境中,電力企業也在求思求變,不斷的提高服務質量和電力系統的智能化。作為用戶和電力系統的之間相互聯系至關重要的部分,配電線路體現了電力系統提供給用戶的相關服務的質量以及這些服務的可靠性,所以為了提高服務質量和服務的可靠性,在配電線路中使用了智能電網。

1.配電自動化及智能電網概述
配電自動化的主要功能是對配電線路上的設備進行遠程監控,監測出配電線路中出現故障的區域并棄用出現故障的片段,從而使整個配電線路依然能夠滿足用戶的需求,這樣就保證的配電線路的可靠性以及提高用戶服務質量。智能電網的主要目的是實現電網的安全性、穩定性以及高效性。智能電網包括以下幾個內容:監測系統、傳感器設備、決策系統以及先進的控制方法。當然,智能電網的基礎是以光纖為媒介的雙向高速的通信網絡。自我修復、阻止攻擊、對不同的發電形式的兼容性、降低配電線路的維護成本,這些都是智能電網的特點。智能電網的使用有效的防止了大面積的停電現象,提高對配電線路的監視以及故障修復的功能,有效降低了電能的損耗,使得電網可以更為高效和經濟的運行。
2.智能電網在配電線路中的應用
智能電網在配電線路的應用中是多方面的,本從配電線路中的多功能電表、配電線路的故障檢測系統、配電自動化在配電線路中的應用三方面進行討論。
2.1 多功能表在配電線路中的應用
由于智能電網在配電線路應用中的主要功能是檢測診斷故障,那么必不可少的主控系統要實時的獲取整個配電線路的運行狀態參數。這時就要用到傳感器來收集信息并通過多功能表把采集到的配電線路的各種參數反饋到主控系統,供工程人員進行分析。功能表的組成結構主要是以下幾個方面:傳感器、用戶使用電能計量設備、RS-485轉換器和計量設備的芯片等,通過這些設備能夠實現配電線路中電能使用量的計算、配電線路運行參數的顯示已經對電能使用量的監控。微處理器接收來自電量計算和顯示功能模塊采集到的用戶使用的電氣和電能參數,并對這些參數進行分析和運算,同時微處理器還可把采集到的參數顯示在顯示設備上;對于配電線路的故障檢測模塊主要是通過軟件分析和對比由RS-485采集到的電能信息,達到檢測配電線路中是否存在故障的功能。在多功能表中主要使用一種高精度的測量芯片,這種芯片的主要特點就是精確度高,這種芯片是三相的并帶有一個串行接口。這種芯片能精確的測量出配電線路在合相、分相兩種狀態下的有功和無功功率等參數,它主要廣泛應用在三相電路中,測量電路中功率因子、電量、功率和有效值。配電線路中多功能表的應用,不只是實現了各種電氣參數的收集和測量,他還能夠監測用戶使用電能的各種數據,通過這些數據進行判斷和分析,從而了解用戶是否有竊電現象,通過功能表的應用可有效的避免這種現象。
2.2 配電線路的故障檢測診斷系統
配電線路的安全可靠性直接關系到用戶的使用質量,也是連接用戶和電力系統的關鍵部分。在智能電網中運用了故障監測診斷系統,可有效監測出配電線路中出現的故障以及故障出現的區域,并在第一時間通知工程人員采取快速有效的措施,避免大面積停電現象的發生。故障檢測診斷系統是一個很復雜的系統,它需要多個部門相互配合才能達到做種目的。故障檢測系統主要有以下幾個方面組成:實時監控信息、線路檢測分機、高速通信網絡、國家電力部門以及電網公司。配電線路故障檢測系統的主要功能有實時檢測線路的負荷、檢測出單相接地和相間短路問題出現的區域、以及對線路發生過負荷和缺相的運行狀態下的警報。配電線路的故障大致可分為人為、自然條件兩大類型。人為造成的配電系統故障包括:桿塔被盜、配電線路被盜以及使用違章電器等;自然條件造成的配電線路故障包括:電桿倒塌、線路老化等。配電線路故障檢測系統全面的考慮這些問題,對造成這寫故障的因素的各種信息進行采集,比如電桿傾斜度、線路冰雪覆蓋程度、風力大小及風向等信息。檢測設備將采集到的各種信息打包以無線網絡的方式發送到檢測中心,然后工程人員根據這些信息,按照相應的方法判斷配電線路是否出現故障。配電線路故障檢測系統能實時檢測出配電線路中出現的問題,并通知工程人員及時做出反應,使得配電線路供電的穩定性以及連續性有了大幅度的提高,同時也體現了智能電網的安全可靠性和智能電網的高度信息化等特征。另外,配電線路能夠建立在全國范圍內,能進行全國范圍內的故障檢測,提高配電線路輸電的效率。目前市場上有多種故障檢測裝置,下面對其中兩種進行比較,如表1所示:
有上表可以看出未來的故障檢測裝置將傾向于智能故障檢測裝置。
2.3 配電自動化在配電線路中的應用
配電自動化的主要功能包括以下五個方面:對配電線路進行監控以及信息采集、對配電線路中出現的故障進行診斷和網絡重構、配電線路中電能的損耗計量和對電壓的管理、整個配電系統的運行管理。配電自動化的最終目的是提高配電線路中設備的利用率、提高電網向用戶供電的安全可靠性、減低電能在輸送過程中的損耗、提高工程人員的技術水平。配電自動系統采用三層結構即主站層、子站層和終端層。結構圖如下圖所示:
對智能電網的配電自動化系統地改造是一項常復雜的項目,該項目要完成配電自動化系統的三個層面的設計。主站層主要包括SCADA主站系統、配電應用系統以及配電所需的軟件系統。對于改造完成后的系統,應使系統在技術方面滿足用戶要求,所以在完成對配電線路的自動化之后,需要時用配電軟件系統對配電自動化系統中至關重要的系統的故障檢測和修護功能進行調試。子站層主要是為了解決由于配電線路中監控身背多、分布面廣而造成的配電線路中的部分設備無法和主站系統相連接的問題。子站系統主要功能是減輕主站系統的通信符合,是整個配電自動化系統的中間層。對于終端系統,它的主要功能是完成對配電線路中的設備和卡關進行監控,并通過和主站、子站系統的協調配合來確保配電線路的安全可靠的運行。另外,配電自動化系統還要具有界面的直觀性、系統的可操作性,是所有工程人員在短時間內就可以熟練的使用。
2026/01/06