配網(wǎng)自動化設(shè)備在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用_第1頁
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文檔簡介

配網(wǎng)自動化設(shè)備在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用【摘要】隨著社會經(jīng)濟的加速發(fā)展和改革開放的不斷深入,用電負(fù)荷不斷提升,人們對電能質(zhì)量和供電可靠性要求日益提升,使得電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜化,一旦發(fā)生電網(wǎng)故障,故障定位困難、轉(zhuǎn)供電操作復(fù)雜且耗時,現(xiàn)有的設(shè)備水平和運維方式難以滿足用戶高可靠性需求,難以高效不間斷提供電能供應(yīng)。因此,在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中使用自動化設(shè)備,能有效提高供電可靠性,縮短網(wǎng)架自愈重構(gòu)時間,而且能高效運維。本文主要圍繞著配網(wǎng)自動化設(shè)備在配電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行了討論和分析,希望對相關(guān)從業(yè)人員具有借鑒意義?!娟P(guān)鍵詞】智能電網(wǎng);配網(wǎng)自動化設(shè)備;應(yīng)用【前言】隨著社會的不斷進(jìn)步與發(fā)展,工業(yè)化進(jìn)程的提速,城市化水平的提升,對供電可靠性提出了全新的要求,電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展關(guān)系著人民群眾生活穩(wěn)定,關(guān)系經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)。智能電網(wǎng)是電力發(fā)展的方向,配網(wǎng)自動化設(shè)備在配網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用,保證其在發(fā)生故障后能及時隔離,通過智能化設(shè)備間信息交流,實現(xiàn)網(wǎng)架自愈重構(gòu),并恢復(fù)非故障段的送電工作,有效提高電網(wǎng)安全性和可靠性,提升配網(wǎng)智能化水平。使得電網(wǎng)更加穩(wěn)定可靠,滿足人們生產(chǎn)與生活的需要。隨著配網(wǎng)自動化設(shè)備不斷更新?lián)Q代,其在全面構(gòu)建智能電網(wǎng)中發(fā)揮重要作用。【正文】1.智能配電網(wǎng)智能配電網(wǎng)是以網(wǎng)架和設(shè)備組成,利用計算機及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通信技術(shù)、現(xiàn)代電子傳感技術(shù),將配網(wǎng)設(shè)備的實時運行數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的信息收集,融合一起構(gòu)成一個相互關(guān)聯(lián)的信息化系統(tǒng)。從而實現(xiàn)配電網(wǎng)監(jiān)控和管理的簡單化、及時化、信息化和自動化。1.配電自動化設(shè)備在配網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用配電自動化設(shè)備在配網(wǎng)建設(shè)中應(yīng)用廣泛,覆蓋架空線路、電纜線路、智能配電站、智能開關(guān)站、智能臺架變、中低壓線路等,通過終端監(jiān)控數(shù)據(jù)的統(tǒng)一接入和數(shù)據(jù)資源共享,優(yōu)化了傳統(tǒng)的建設(shè)和運維模式,推進(jìn)配電網(wǎng)建設(shè)全面進(jìn)入智能化、數(shù)字化。1.架空線路部分架空線路部分使用最廣泛的自動化設(shè)備是柱上真空斷路器開關(guān),柱上真空斷路器開關(guān)的作用是主干自動化分段或聯(lián)絡(luò)環(huán)網(wǎng)節(jié)點作為主干線環(huán)網(wǎng)節(jié)點,適用于過渡接線(單輻射、單聯(lián)絡(luò))和最終目標(biāo)接線模式[N分段n聯(lián)絡(luò)(NW5,nW3)]。現(xiàn)有常用的4種典型方案類型如下:雙側(cè)單相PT柱上斷路器:柱上真空斷路器一臺,單相PT二臺,三遙終端FTU一臺;三相-零序一體式PT+單相PT柱上斷路器:柱上真空斷路器型一臺,三相-零序一體式PT一臺,單相PT一臺三遙終端FTU一臺;雙側(cè)三相-零序一體式PT柱上斷路器:柱上真空斷路器一臺,單相PT二臺,三遙終端FTU一臺;一二次深度融合柱上真空斷路器:一二次融合柱上真空斷路器一臺(內(nèi)置電流、電壓傳感器、取能電源),三遙終端FTU一臺。其中,一二次深度融合柱上真空斷路器是新型自動化設(shè)備,具備高度集成,取消外置CT和PT,統(tǒng)一插頭接口標(biāo)準(zhǔn)。將交流傳感器及電容取電模塊與一次本體深度融合;替代電磁式PT,解決電磁式PT易被雷擊損壞、電壓二次側(cè)短路產(chǎn)生過電流以及電磁諧振;內(nèi)置雙PT,可雙向取電,可取雙向零序電流,能滿足各種保護需要,適用于各種自動化模式;有利于帶電安裝作業(yè),減少了計劃停電時間,提高了設(shè)備安裝的效率。架空線路部分除了安裝自動化柱上真空斷路器開關(guān)以外,智能配電網(wǎng)還需要配置各種監(jiān)測和監(jiān)控單元,結(jié)合地區(qū)的運維要求,依據(jù)供電區(qū)域等級、線路氣象條件及供電負(fù)荷重要程度等因素進(jìn)行差異化配置。可配置的單元有:氣象監(jiān)測單元:配置微型氣象監(jiān)測傳感器,可采集風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、大氣壓共五種參數(shù)。數(shù)據(jù)可通過無線信號中繼器及信息采集終端匯集至智能網(wǎng)關(guān)上傳至平臺,實現(xiàn)架空線路氣象環(huán)境狀態(tài)的實時監(jiān)測。狀態(tài)監(jiān)測單元:雷電監(jiān)測裝置;架空線路在線監(jiān)測裝置;桿塔傾角監(jiān)測傳感器;電纜頭溫度監(jiān)測裝置。安防監(jiān)測單元:配置探測攀爬感應(yīng)傳感器,具有防盜探測報警、監(jiān)測非法攀爬鐵塔等功能,報警信息可通過無線信號中繼器及信息采集終端匯集至智能網(wǎng)關(guān)上傳至平臺,實現(xiàn)安防在線監(jiān)測功能。。視頻監(jiān)控單元:配置網(wǎng)絡(luò)高速球型攝像機,實現(xiàn)對導(dǎo)線、桿塔、柱上開關(guān)分合情況、線行周邊環(huán)境狀態(tài)等現(xiàn)場情況的實時監(jiān)控。1.電纜線路部分電纜線路部分使用最廣泛的自動化設(shè)備是全絕緣斷路器柜,全絕緣斷路器柜的作用是主干自動化分段或聯(lián)絡(luò)環(huán)網(wǎng)節(jié)點作為主干線環(huán)網(wǎng)節(jié)點,適用于單輻射、“2-1”單環(huán)網(wǎng)、“3-1”單環(huán)網(wǎng)、“兩供一備”、“三供一備”?,F(xiàn)有常用的8種典型方案類型如下:自動化戶外開關(guān)箱拼柜方案(帶進(jìn)線PT柜):戶外開關(guān)箱內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線PT柜1臺、進(jìn)出線柜4臺、進(jìn)線PT柜1臺、電源管理及通信設(shè)備柜,采用分散式綜合通信測控單元;自動化戶外開關(guān)箱拼柜方案(不帶進(jìn)線PT柜):戶外開關(guān)箱內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線PT柜1臺、進(jìn)出線柜4臺、電源管理及通信設(shè)備柜,采用分散式綜合通信測控單元;自動化戶外開關(guān)箱拼柜方案(帶進(jìn)線PT柜):戶外開關(guān)箱內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線PT柜1臺、進(jìn)出線柜6臺、進(jìn)線PT柜1臺、電源管理及通信設(shè)備柜,采用分散式綜合通信測控單元;自動化戶外開關(guān)箱拼柜方案(不帶進(jìn)線PT柜):戶外開關(guān)箱內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線PT柜1臺、進(jìn)出線柜6臺、電源管理及通信設(shè)備柜,采用分散式綜合通信測控單元;自動化配電房拼柜方案(帶進(jìn)線PT柜):站內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線PT柜1臺、進(jìn)出線柜4臺、進(jìn)線PT柜1臺,采用分散式綜合通信測控單元;自動化配電房拼柜方案(不帶進(jìn)線PT柜):站內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線PT柜1臺、進(jìn)出線柜4臺,采用分散式綜合通信測控單元;自動化開關(guān)房拼柜方案(帶進(jìn)線PT柜):站內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線PT柜1臺、進(jìn)出線柜6臺、進(jìn)線PT柜1臺,采用分散式綜合通信測控單元;自動化開關(guān)房拼柜方案(不帶進(jìn)線PT柜):站內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線PT柜1臺、進(jìn)出線柜6臺,采用分散式綜合通信測控單元。智能電纜線路除了安裝自動化環(huán)網(wǎng)箱(柜)外,還需利用站房內(nèi)原有智能網(wǎng)關(guān),在電纜通道內(nèi)配置電纜本體溫度監(jiān)測、位移監(jiān)測、井蓋監(jiān)測等智能傳感器,通過無線自組網(wǎng)通信技術(shù),實現(xiàn)對電纜通道的環(huán)境、電纜本體、安防狀態(tài)的監(jiān)測,協(xié)助預(yù)判故障、盜竊、火災(zāi)等事故,提高配電線路運維的效率。電纜本體溫度傳感器能在線監(jiān)測電纜表面溫度及異常狀態(tài)報警、定位,幫助運檢人員預(yù)判故障、快速定位故障點。位移傳感器檢測環(huán)境震動或外力破壞、盜竊,保護井內(nèi)資產(chǎn)安全,幫助運檢人員預(yù)判事件。井蓋傳感器能監(jiān)測井蓋狀態(tài)(井蓋傾斜、井蓋翻開、電池電量低、信號強度低等),幫助運檢人員遠(yuǎn)程布防,預(yù)判盜竊事件。氣體傳感器能監(jiān)測有毒氣體及氧氣濃度值,防止有毒有害氣體對設(shè)備及運檢人員造成危害。煙霧傳感器能監(jiān)測電纜井內(nèi)是否發(fā)生火災(zāi),幫助運檢人員快速定位故障點,避免事故范圍擴大。水浸傳感器能實現(xiàn)在線監(jiān)測水浸狀態(tài),可根據(jù)運維需求以實現(xiàn)水浸預(yù)警等功能。1.配網(wǎng)通訊部分配電網(wǎng)通訊部分分為遠(yuǎn)程通訊和本地通信。遠(yuǎn)程通訊又可分為骨干層和接入層;骨干層屬于35KV以上站點,接入層有電力光纖通訊、有線/無線公網(wǎng)、中壓載波、無線專網(wǎng)、衛(wèi)星通訊。室內(nèi)接入層節(jié)點部署在室內(nèi)配電站、戶內(nèi)開關(guān)站、戶外開關(guān)箱。戶外接入層節(jié)點部署在架空線或臺架桿、塔上。室內(nèi)接入層中的交換機、ODF有四種安裝方式:①交換機與ODF獨立組通信屏;②交換機與ODF布置在獨立的通信箱,可掛箱及座地安裝;③交換機與ODF安裝在DTU柜體上部預(yù)留通信小室;④交換機與ODF安裝在直流柜上部預(yù)留通信小室、進(jìn)線PT柜二次小室及其他拼裝位置。配電網(wǎng)通訊選擇總體遵循下列原則:1)具備光纜接入條件的配網(wǎng)業(yè)務(wù)節(jié)點應(yīng)配置光纖通信終端;10千伏電纜線路優(yōu)先選擇采用管道光纜,在沒有可用空間敷設(shè)管道光纜的情況下使用OPMC;新建或存量10千伏架空線全線改造時,宜采用ADSS光纜同步建設(shè);在強雷地區(qū)架設(shè)的10千伏架空地線,宜采用OPGW光纜。2)沒有光纜但有無線專網(wǎng)覆蓋的配網(wǎng)業(yè)務(wù)節(jié)點應(yīng)配置無線專網(wǎng)終端;3)不具備光纜、無線專網(wǎng)接入條件,但有無線公網(wǎng)信號的配網(wǎng)業(yè)務(wù)節(jié)點宜使用線公網(wǎng)終端(3G/4G/5G);4)以上通信方式均不適用的配網(wǎng)業(yè)務(wù)節(jié)點可因地制宜選擇北斗短報文通信或中壓電力線載波通信方式進(jìn)行補盲?!窘Y(jié)束語】配網(wǎng)在智能電網(wǎng)中發(fā)揮著重要的作用,在智能電網(wǎng)中扮演著不可替代的角色,要想提高智能電網(wǎng)的進(jìn)步,首先提高配電網(wǎng)的運行效率,充分發(fā)揮其配電的能力和作用,這就要求電力企業(yè)將配網(wǎng)

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