智能化农村配网建设（共3篇）
智能化农村配网建设 篇1
0 引言
随着新农村建设进程的不断加快,农村配网智能化的建设工作也愈来愈受到重视。农村配网智能化是现代信息社会发展进程的重要基础,对于农村居民生活质量的提升十分重要,因此需要探究农村配网智能化建设工作中存在的问题和相关措施。
1 农村配网智能化建设中存在的问题
1.1 通信问题
目前,通信技术已较发达,但在偏远农村建设较为先进的通信技术还有一定的限制性。目前应用最广、性能相对最佳的通信技术是光纤通信技术,其稳定性较好,但造价相对较高。而农村居民居住较为分散,若在农村配网智能化建设中采用光纤通信技术,则性价比太低、建设成本太高。对于光纤通信技术不适用的农村聚集地,可采用电缆屏蔽层载波辅助通信技术等,但这些通信技术存在高达5%甚至更高的掉线率,稳定性相对较差。
1.2 终端电源问题
农村配网智能化建设中,终端设备的供电方式也是一个问题。目前应用最多的终端设备供电方式是蓄电池供电,但蓄电池供电存在许多问题。首先蓄电池的使用寿命有限,一般只是能使用三到五年,且蓄电池电容有限,目前最大的蓄电池电容也只能储蓄十几法拉的电量,只能保证终端设备30分钟的用电需求。其次蓄电池在工作中易出现故障,而一个智能化的配网系统终端站点众多,导致维护工作量大。
1.3 互感器问题
农村配网智能化建设中对互感器的质量及体积要求很高。传统互感器的体积较大,若在农村配网智能化建设中使用常规的电压或电流传感器,则会给安装及检修维护工作带来不便,因此研究体积较小、质量更高的适用于农村配网智能化的专用互感器十分必要。
1.4 小电流接地故障问题
农村配网智能化建设中的中性点非有效接地系统中最常出现的是小电流接地故障,但目前配网智能化系统中不具备小电流接地故障的检测系统,因此小电流接地故障问题不能得到及时发现与解决,使得配网智能化系统的性能与稳定性大打折扣。
1.5 单一自动化问题
为更好地解决农村配网智能化建设中的单一自动化问题,应以集成信息总线技术为基础,与SCADA系统、配电GIS系统、生产管理系统、营销管理系统、负控系统、TCM系统、AMR系统等建立联络,从而提升配电管理信息化的水平。
2 配网智能化新技术的应用
2.1 配电自动化系统
目前,视频监控技术及环境检测技术已十分成熟,EPON通信技术也已得到广泛应用,将这些技术与农村配网智能化建设相结合,利用视频监控及环境监测的功能特点对配电自动化建设进行监管,通过EPON通信技术提升配电自动化系统的稳定性,可提高农村配电自动化建设的质量。
2.2 智能配电台区
配电台区是针对配变终端所采集并传输的信息的监控平台,因此要求配电台区具备自动化、信息化、互动化的特点。为此,采用智能终端设备及三相不平衡自动调节装置与一体化智能配电箱、有载调容变压器、智能开关站、非晶合金变压器、智能箱式配电站等,对于智能化配电台区的建设十分必要。智能配电台区是供电系统的基础,对于电力系统的安全运行十分重要。某供电公司结合计算机技术、通信技术并利用相关硬件设备建立了综合监测平台,该综合监测平台实现了对配电系统台区设备的遥控、抄表等基础功能,和终端数据分析与汇总及展示等功能,并能根据用户的需求对配电系统的高级数据进行分阶段分析,以利于配电系统台区智能化管理。利用配电系统台区的通信功能还能实现配电台区各独立运行设备之间的通信联系,从而更好地开展配电系统台区管理工作。
2.3 用电信息采集系统
用电信息采集工作的智能化建设也是农村配网智能化建设的一个重要内容。研究光纤抄表、GPRS无线采集及电力线载波抄表等综合用户信息采集系统,利用EPON通信技术建设用户信息采集网络,对建设智能化的用电信息采集系统十分有利。
3 加强农村配网智能化建设的措施探究
3.1 合理管理农村农电基础信息
由于农村基层配网智能化管理人员及农电基础信息管理人员的变动频繁,因此农电基础信息管理工作较为混乱。GIS地理信息系统是以二维地图为依据,结合GPS终端技术在农电基础信息管理中建立的地理位置录入系统,可录入农网线路、杆塔、台区等具体的经纬坐标并记录在农电基础信息管理库中。GIS地理信息系统可将农电地理信息清楚展现在地图上,还具备地图浏览、生产运营信息智能化提取、综合统计查询等农电基础信息管理功能。农电基础信息管理人员可通过GIS地理信息系统对农村电网的基础信息进行了解,并通过与手持PDA终端设备的相互匹配来准确直观地对农电配电线路的运行情况进行检测。农电基础信息智能化管理系统的建设不仅简化了农电网络的检测工作,还提升了农电网络管理的质量及农电基础信息管理的效率。
3.2 对农村配网及农电进行智能化的开关监控
农村配网智能化开关监控系统的建设必须应用ZW43-12/630型智能真空断路器。与原ZW8型真空断路器相比,该型真空断路器增加了智能控制模块,从而具备了A相电流、零序电流、C相电流、TV电压的实时监控功能,与设定值相比即可判断是否发生了线路故障;还具有速断保护、零序保护、三次重合闸、过流保护、防涌流保护等多重保护功能,在线路故障后能更快速有效地进行处理,且安全性更高。此外,ZW43-12/630型真空断路器利用RS-485标配接口与GPRS通信模块相连,从而使得后台管理软件能更好地开展配网系统管理,提高农村配网系统的智能化程度和运行质量。
3.3 对农村配网及农电负荷进行智能化的监管
农村配网智能化的建设中也应对农村配网及农电负荷进行智能化的管理与控制,从而保障农村配网系统与农电系统的正常安全运行。农村配网及农电负荷的智能化监控管理系统可利用拓展公变用电信息采集系统的建设来实现。电量采集终端与智能电表的安装对于农村配网智能化系统的建设是必须的,因为农村配网智能化系统的建设需要对农村的配网及配电信息进行采集与统计,这是农村配网智能化系统建设中必须具备的功能。为此可以RS-485方式实现采集终端的功能,以实现采集终端对智能电表的通信、对处理电量信息的采集及配网运行状态数据的收集工作。此外利用GPRS专网对传输数据还可实现配网智能化系统的远距离信息传输与在线管理的功能,从而更加有利于农村配网智能化系统营销信息化水平的提升。
3.4 加强用电安全的管理
在农村配网智能化建设中应加强农村用电安全的管理,推广智能剩余电流动作断路器,以提升农村低压电网建设的智能化水平。智能剩余电流动作断路器具有短路、欠压、过流的三相保护功能及自动重合闸功能,实现与采集终端的通信、对GPRS专网的数据传输、对用电系统的在线监测与远程智能化控制。
3.5 加强农网电能质量的监督
加强农网电能质量的监管能提升农村居民用电的质量,还能提升农网及农电用户载荷监管与运行监管的质量、效率,进而提高农村居民用电的安全性及稳定性。在农网低压台区安装两率检测仪、GPS定位检测仪及GPRS电压监测仪能实现对农村用户电压质量的全方位检测,从而监督农网电能的质量,提升农村用电的质量。
4 结束语
农村配网智能化建设对于提升农村居民的生活质量十分重要,因此积极研究农村配网智能化建设中存在的问题及提升农村配网智能化水平的措施十分重要。农村配网智能化项目的建设和推广提高了供电的可靠性,提升了用电管理水平,延长了电器设备寿命,能解决农村配网当前存在的主要问题。
摘要：针对农村配网智能化建设中存在的问题,介绍了建设过程中智能配网新技术的应用,探究了加强农村配网智能化建设的措施。
关键词：农村配网,智能化,互感器
参考文献
[1]刘建华.试谈配网科技创新——智能配网管理系统[J].广西电业,2009(5):46,47
[2]王帅.面向农村配网的微功率无线通信系统设计与实现[D].成都:西南交通大学,2015
[3]杨家录.智能化监控技术在农村配网中的应用[J].云南电力技术,2010,38(5):32-34
智能化农村配网建设 篇2
当前, 农村电网建设取得到了飞速发展, 但农村电网建设及设计标准低, 电网结构和潜在的电网安全运行环节薄弱, 农村供电可靠性差, 企业经营效益受电网建设滞后的制约, 已难以支撑农村经济发展要求, 原来的电网已经不能完全适应经济的发展要求, 需要采用先进的设备和技术提升配网的智能化水平。农村配电网是农网体系中一个核心环节, 它是输电网与用电网之间的纽带, 也是整个电力系统中线路最多、网络拓扑最为复杂、网架最为脆弱的一个环节。所以在农网智能化中智能配电网的工作是重中之重。农网智能化监控技术研究的目标是采用更加经济、可靠、先进的传感、通信和控制终端技术, 实现对配电网运行状态、资产设备状态和供电可靠状况的更实时、更全面和更详细的监视, 提高电网的可观测性。研究智能配电网控制理论和方法, 实现电网自愈控制。研究分布式电源并入配电网运行控制与保护技术, 优化发输配用各环节的协调调度。研究利用电力电子技术, 实现电能质量控制和电能的灵活分配, 降低损耗、提高供电可靠性和电能质量, 为全面建设农网智能化奠定基础。
农网智能化监控技术研究的方向和内容包括:研究自愈控制技术在配电网中的应用;研究自愈控制下的配网分析软件的架构和数据交换模型;研究配网故障快速定位、自动隔离和恢复的智能化调控技术;研究配电网的实时全景信息采集技术;研究交互式智能配电终端信息交换方式及快速交换方法, 以获取周边节点的运行信息及状态, 快速判断配电故障局部区域, 智能式、分布化地处理线路故障;研究配网广域测控的实现方法;研究配网关键节点同步测量方法及相关监控节点间信息实时交互方法;研究该测控体系对传统DSCADA的应用扩展研究;研究在该体系下进行配网电压无功优化控制、DFACTS控制、分布式电源孤岛保护与控制、分布式电源调度、配网故障测距与定位的应用方法。
2 农网智能化监控技术应用
2.1 配电线路故障在线监测技术
目前故障在线监测系统主要通过分布挂装在配网线路需要监测的位置上 (特别针对故障多发区段和巡检困难的线路) 的故障检测终端, 实时监测线路运行情况, 在电力线路出现短路故障、接地故障、过流、停送电等情况下, 将采集的特征数据传送到监控中心。由监控中心的系统软件结合线路拓扑结构对这些信息进行分析, 确定出精确的故障位置。
针对农村配网线路长、分支多、电网运行方式变化大、负荷率低、负荷变化大等特点, 在对线路故障 (如短路、接地和过流) 采取延时电流突变量作为主要故障电流判据, 降低故障判断对电流检测精度的要求, 另外对接地故障的采用电容电流作为判据, 其准确性依据线路的总长度, 而不依赖负荷变化和大小, 所以可普遍适用于农村配网线路。
2.2 馈线自动化技术
2.2.1 馈线自动化系统分类
1) 基于具有就地控制功能的线路自动重合器或分段器的馈线自动化系统。
2) 基于馈线FTU和通信网络的馈线自动化系统。
3) 集中控制加就地智能的馈线自动化系统。
2.2.2 馈线自动化系统选择因素
1) 评价架空网配电网自动化供电方案优劣的首要依据是供电可靠性, 包括故障不停电范围、停电次数、停电时间、恢复供电时间。
2) 在架空线网中, 重合器方案具有现实的和技术的优点:实际中, 架空线路故障的80%是瞬间故障, 采用重合器隔离瞬间故障, 能大幅度提高供电可靠性;由于强电的危险性, 线路发生故障时, 希望现场问题就地解决, 不宜扩大, 减少人为复杂化;重合器的智能化程度高, 使供电网络能独立运行, 不依赖于通信系统、主站系统, 同时可以统一规划, 分步实施;由于故障多发生在分支线低压台区, 支线可以智能分段器与干线重合器保护配合。
3) 县级城市配电网的特点是架空线网、供电半径在5KM以内, 推荐双电源环网供电, 并采用三开关四分段重合器方案。
4) 无论是依靠智能开关设备保护配合隔离故障还是通过通信、主站软件隔离故障, 均希望简化电网联结的复杂性, 对一般的城区和农网, 采用双电源环网供电, 完全能满足用户的供电可靠性要求。
5) 分支线路在配电网中占很大比重, 又是事故多发区, 因此对分支线路故障检测、判别、隔离应该作为馈线自动化的重点。
2.3 农网SCADA可视化技术
目前随着电力电子技术的发展, 各种针对配电线路和设备的终端监测装置已经得到了广泛的应用, 完全可以实现配电网的实时全景信息的采集。但是农村配网由于结构复杂, 线路和设备众多, 所采集的数据量非常大, 很难准确快速的从海量数据中提取有效数据进行分析。因此可以利用SCADA数据平台和计算机图形化技术对各类数据进行处理和分析后, 以动态图形方式进行展示, 实现网络运行状况的可视化。
采用这种方式, 管理人员只需要看几幅图片, 就可以知道配网运行健康状况, 极大地减轻了工作轻度, 提高了工作效率和管理水平。例如, 以图形和数字相结合的方式显示每条线路主干、分支、用户终端线路的电流和功率;以图形和数字相结合的方式显示配电变压器的功率和剩余可用容量;以动画形式显示线路开关状态和动作过程;以动画形式展示环网供电线路功率流向;利用等高线的图形显示方式, 反应区域的电压大小;用不同颜色显示每座变电所的供电区域范围等等。
2.4 无功优化与补偿技术
随着电网规模日益增大及复杂, 传统无功优化方法产生的矛盾日益突出。尤其表现在无功补偿虽然达到局部最优, 但是很多地方电压无功质量却上不去, 从全网角度而言, 降损效果不明显。因此亟需提出一种有效降低全网网损的无功优化方法, 根据电网结构、负荷性质、运行参数等因素进行科学合理的无功优化补偿配置, 使得农网在分层、分区就地平衡的基础上, 达到全网指标最优, 有效提高农村电网运行的安全性、经济性和可靠性。
电网自动化发展迅速, 使得实现全网无功优化成为可能。各补偿点信息通过电网自动化系统通信通道交流汇总于控制中心, 通过无功优化系统实现全网无功优化计算和优化补偿:根据全网无功优化计算结果, 调节有载调压变压器分接头, 投切静止补偿器和并联电容器, 实现跟踪负荷变化的电压和无功动态调节, 满足电网安全、经济运行目标。农网全网无功优化补偿策略主要体现在:高压网以变电站集中补偿为重点, 中压网以10kV线路补偿和配电变压器低压侧集中补偿为重点, 低压网及以下以用户侧分散补偿为重点。
高压配电网无功补偿在变压器低压母线上进行补偿, 补偿容量可按主变容量的10%~30% (或更灵活) 进行配置, 推荐两种类型补偿设备:一是能够实现平滑调节的补偿设备;另一种是一组固定容量加若干分组可自动投切容量的补偿设备, 固定容量用以补偿变压器空载损耗。对于谐波污染较严重地区, 可加装无源滤波综合治理装置。在运行阶段可验证补偿容量设置是否合理、分组容量是否恰当, 补偿中以整个高压配电网为对象进行优化计算, 确定各个补偿点的投切容量和变压器分接头档位。
中压网无功优化补偿。农网中中压馈线数量较多, 规模较大, 分支多、节点多, 将整个中压网作为整体进行无功优化很不现实, 为此采用简化方式, 对每条馈线进行无功优化计算和补偿, 在此基础上以整个中压网为对象, 计算其对高、低压网无功补偿的影响。在补偿方式上可选两种方式:一种是在10kV线路上设置高压并联电容器, 一种是在10/0.4kV配变低压母线上设置低压并联电容器, 也可选择高压集中补偿和低压集中补偿混合方式, 同样, 对谐波较严重区域加装滤波装置。在运行阶段根据实际负荷状况, 对已有的补偿设备进行优化组合, 充分利用现有设备, 使设备发挥最大效率。
低压网无功优化补偿。低压配电网及以下无功优化补偿以台区为单位, 主要针对低压电网末端用户侧的电动机随机补偿, 有电动机就地补偿、配电室集中补偿以及电动机就地补偿和配电室集中补偿几种模式。
3 结束语
随着云南电网统一坚强智能电网建设的逐步推进和发展, 随着电子技术、计算机软硬件技术和通信技术的发展, 随着智能化监控技术的研究突破和工程应用, 具备全景化预警控制, 可视化多维监视, 智能化故障处理, 一体化运维支撑等特征的智能化监控系统将成为今后农网改造不可或缺的重要组成部分, 将为社会主义新农村建设提供更好服务和更先进的技术。
摘要：根据县电网目前负荷发展情况、整体经营情况、企业自我发展状况及农村配网发展存在的问题, 阐述了针对农村配网实现自动化综合监控与管理, 提升农网智能化水平的方法。
关键词：智能电网,农村配网,自动化,监控管理系统
参考文献
[1]高亮.电力系统微机继电保护[J].中国电力, 2007
浅谈加快建设现代智能配网途径 篇3
今年上半年, 东营供电公司持续加大配网建设改造力度, 加快解决配网结构薄弱、供电“卡脖子”、低电压等突出问题, 全面提升配网运行管理水平;全力推进城农网工程建设, 累计完成中低压线路建设改造127条、461公里, 新建及更换配变53台、13.2兆伏安, 2012年度110个农网改造升级中低压工程项目进展顺利, 全年项目开工率实现89%, 投产率实现61%, 超额完成半年建设改造目标, 圆满完成了春检、重要节点保供电及迎峰度夏准备工作;组织开展配变负荷普测, 重点排查迎峰度夏期间可能出现过载或“卡脖子”的线路及配变, 及时消除设备缺陷和安全隐患, 配网可靠供电能力大幅提升;智能配网建设成效显著, 扎实推进智能配网建设实施, 累计建设配电自动化主站1个, 配电抢修指挥平台1个, 完成配电线路智能化改造138条、880公里, 安装智能终端892个, 终端在线率91.6%, 实现市区智能配网全覆盖;核心区10千伏线路联络率负荷互供、转供能力明显增强, 基本形成多分段、适度联络、结构合理、运行灵活的配电网络。配电自动化系统投运以来, 应用成效已逐步显现, 实现了故障区段的快速隔离和非故障区段的快速恢复供电, 非故障段恢复供电时间由原来的45分钟下降到5分钟以内, 目前已累计正确动作29次, 减少停电1715时户, 减少电量损失约20万千瓦时。
1 面临的形势及问题
按照国家电网公司、省公司关于“加快转变电网发展方式, 解决‘两头薄弱’问题”工作要求, 对公司配电网从网架结构优化、供电质量改善、运行管理提升等方面对中低压配网进行深入剖析, 主要存在以下问题:
1.1 配网基础管理工作相对薄弱
配电自动化和智能配网的建设投运, 极大提高了配网工作的管理水平和生产效率, 但由于是建成初期, 规章制度尚不完善, 基础管理工作仍存在薄弱环节;运行维护人员存在对智能配网认识不深刻, 对设备原理不熟悉等问题;配网设备增加较快, 需要对PMS、电网GIS、配电自动化等多套信息系统进行数据同步维护、更新, 目前仍存在数据录入和更新不及时现象;配网状态检修和不停电作业有待进一步推广;需探索建立营配协同机制, 进一步完善落实标准化抢修相关制度标准。
1.2 县公司配网专业管理仍需进一步加强
“三集五大”体系建设推进了市县公司核心业务的集约融合, 深化了市公司对县域配网的专业化管理, 但仍有待于深度磨合提升。一是县域配网仅利津县公司开展了智能配网建设, 总体进度缓慢, 农村配网网架依然薄弱。电源分布不合理、配电线路线径细和设备老化等问题仍然突出存在, 远不能满足“一体化”专业管理要求。二是农电基础管理相对薄弱, 存在管理模式不一致、标准执行不到位等情况。三是农电人员技能素质有待进一步提高。县区公司存在配电运检人员年龄老化, 文化素质和业务水平偏低等问题, 不能满足生产检修精益化管理的需要。
1.3 配网运维水平有待进一步提高
随着直供配网建设和农网改造升级投资力度的不断加大, 市县区域内配网结构不断优化, 配网“三率” (供电可靠率、电压合格率和线损率) 水平得到有效提升。截止6月, 城市供电可靠率达99.9745%, 综合电压合格率达99.987%, 农网供电可靠率达99.9508%, 综合电压合格率达99.276%。但对于新兴开发区、农村偏远地区等区域电源布点少、供电半径长, 停电及低电压方面的服务投诉依然较多。部分农村电网、接管小区设备陈旧老化, 历史欠账较大, 停电及低电压方面的服务投诉压力较大。随着经济社会的快速发展, 客户对供电可靠性、供电质量要求的不断提高, 也对公司配网运维水平提出了新的更高的要求。
2 下半年重点工作安排
2.1 加强制度建设, 完善配网标准体系
根据省公司管理标准、工作要求, 结合配电自动化运行以来存在的问题和不足, 重新梳理、完善相关技术标准、管理标准、工作流程、作业指导书等, 提高标准制度的可操作性, 确保职责界面清晰, 全面提升配电自动化基础管理水平。全面优化“三集五大”体系改革后生产和营销业务组织架构和工作职责, 推动业务流程再造, 打造营配高效协同管理新格局。组织各单位修订完善状态检修标准制度, 加强工作经验交流, 积极开展专题培训, 深入开展状态检修和带电作业。
2.2 加快推进直供配网和农网改造升级工程建设
加强工程管控, 加快推进直供中低压配网工程建设。重点做好新兴经济开发区线路建设和新建变电站配出建设, 进一步优化配网网络结构, 提高配网供电能力和供电可靠性。加强专业指导, 加快完成农网升级改造工程建设。优先开展配网节能与提高供电质量改造项目, 对功率因素较低、负荷较大的低压台区加装无功补偿, 提高供电质量和线损率水平。加大物资供应、施工进度等关键节点的督导管控, 加强工程质量监督, 确保年底前完成2.33亿元、110项农网改造升级中低压工程建设任务, 全面提升农网设备装备水平。
2.3 加强配网运维管理, 全面做好迎峰度夏工作
一是, 严格停电计划管理, 充分利用带电作业和零点作业等手段, 避开用电高峰、高温时段, 尽快解决问题、消除供电隐患;二是, 持续深化开展配网诊断分析和安全大检查工作, 全面梳理配网薄弱环节, 及时排查治理设备缺陷和隐患, 对全市配网5条重载线路进行重点监视, 加强巡视和消缺, 完善事故预案和预控措施, 确保电网和重要客户供电安全;三是, 在夏季用电高峰到来前全面落实防雷击、防台风、防汛各项技术措施和物资储备, 加强防汛值班管理, 开展防汛应急演练, 确保电网顺利迎峰度夏。
2.4 扎实推进配电自动化实用化进程
一是, 进一步完善配电自动化制度标准体系, 进一步理顺管理流程, 明确工作职责, 优化工作效率。加大智能配网技术培训力度, 提高配电自动化人员对配电自动化工作原理、运行维护认识, 保障智能配网实用化功能顺利实施;二是, 加快配电自动化系统消缺。全面梳理智能配网在主站、通讯设备、一次及终端设备存在的缺陷, 科学调度, 合理安排消缺计划, 确保馈线自动化功能顺利投入, 充分发挥配电自动化系统自动诊断、快速切除、快速恢复的优势;三是, 强化配电自动化运行分析, 完善运维指标体系。对终端在线率、遥控使用率、遥控成功率等指标进行监测统计, 定期分析、查找原因、及时改进, 不断优化系统运行。
2.5 全面加强县区专业化管理
进一步理顺对县区公司的配网专业化管理, 增强专业管控深度, 强化工作落实。加强农网工程进度管控, 全面完成县域配网建设目标。优化配网网络结构, 实现配网与主网协调发展, 满足客户用电需求。加强对县区公司同业对标指标管理。结合配网专业管理工作要求, 重点推进县公司隐患排查治理、故障抢修、PMS系统实用化和“两率”提升等工作, 全面提升县公司专业化管理水平。
摘要：由于历史原因, 市县区域电网发展不均衡, 部分区域配电网发展滞后, 存在设备老化、线路“卡脖子”、运维管理水平较低等问题。仍需不断加大配网建设投入, 加快智能配网及农网改造升级建设, 满足区域配电网负荷新需求, 确保东营配网健康运行和高效发展。