(国网山东省电力公司曲阜市供电公司 山东曲阜 273100)
摘要:智能配电网络从技术上弥补了传统配电网络的弊端,特别是通过应用配电自动化技术,来实现对配电网络的动态、实时、高效管理。相比而言,农村电网发展水平落后于城市电网,而加快农村电网智能化建设,为满足农村用电需求,实现农村经济社会发展提供了有力保障。从农村智能电网建设总体目标来看,应有计划地推进村镇配电网络规划,落实整个智能配电网络建设目标,明确建设施工标准,充分考虑地区发展实际,合理、科学、有效配置电网资源,实现农村配电自动化升级改造。同时,考虑到农村地区经济发展潜力以及未来对电网负荷的需求变化,要从配电自动化建设功能及成本上,充分保障用电户的用电需求,保障整体配电规划具有前瞻性、先进性和可操作性。
关键词:配电自动化技术;农村;智能电网;应用
1农村智能电网配电自动化建设方面的相关要求
为了实现对农村智能电网配电自动化技术的高效利用,完善与之相关的系统服务功能,则需要对这类电网配电自动化建设方面的相关要求有所了解。具体包括:(1)可满足农村电网的整体规划建设要求,且智能电网配电自动化建设中应与农村地区的实际情况相符合;(2)农村智能电网配电自动化建设过程应科学、合理,兼顾成本经济性、先进性、可操作性等;(3)在农村智能电网配电自动化建设中,既要考虑当前的用电需求,也要考虑长远的经济效益,使得农村电网应用中的智能化水平、生产水平可逐渐提升。
2农村智能电网配电自动化建设的重要性
2.1有助于合理分配电力资源
农村建立智能电网配电自动化系统,可以整合电力生产和运营信息,不仅可以延长电力自动化系统的生命周期,对电力资源进行整合、分配,还可以提高电力的使用效率,满足农村人们对于电力的需求。
2.2对电网电压形成有效监管
应用配电自动化技术在农村电网运行中各个环节的终端设备上安装实时监控与报警设施,可为电力中心提供电力配送中的电压输送数据,并根据系统运行的实际状况。可安装调节变压器或投切无功补偿电容器组等设施,实现系统自动调整电力输送数量,从而使得输送电缆中的电压保持稳定,确保用户端接收的电压在合理范围之内,可有效降低电压不稳定造成的电缆输送故障或用户电器损坏。
2.3有助于促进农村现代化发展
农村现代化发展问题一直是国家和政府较为关注的重点问题,建立农村智能电网配电自动化系统,不仅可以提高农村电力资源的分配和使用状况,解决农村对于电力的需求问题;还可以为农村提供新型的能源,减少农村的污染问题,为农村现代化发展提供条件。
3农村智能电网配电自动化系统的结构及应用
3.1科学规划,完善配电自动化系统网络结构
在构建农村智能电网建设中,科学规划是保障配电网络系统安全、稳定的基础。具体来讲,在远程数据传输系统设计上,通过电压监测设备来实现与GSM公众无线网络通信服务,并满足电网数据信息的传输要求。在该系统中,通过对不同馈线电压的实时监测,当馈线电压不达标时,则增加配变布点数量,或者加装低压无功自动补偿;当然,在一些高压线路结构中,也可以通过加装无功自动补偿设备来提升配网系统管理有效性。在应用负荷管控系统中,利用GPRS、GSM移动通信网络为基础通信平台,实现对配电终端设备的远程管理。比如满足自动抄表、电能质量监测、用电负荷监控等功能;为了提升农村配电网络用电可靠性和安全性,可以实现对用户用电过程的动态、实时监测,防范窃电问题。在监测终端设置上,利用监控平台来完成电网数据信息采集,并全面掌握各变压器运行状态,根据用电实际合理配置三相平衡、无功补偿,确保配电网络运行最优化管理。比如在出现用电故障、电网异常情况下,利用报警系统来显示故障类型,并通过故障点自动化功能来恢复无故障区段的供电需求。
3.2配电网馈线自动化
农村智能电网中的馈线自动化(DA)是配电自动化技术的主要应用形式之一,也是农村配网自动化的基础,此项应用能够大幅提升配电网运行的可靠性与稳定性,是当前电力企业建设智能电网时重点投入的环节。配电网馈线自动化主要由10kV馈线以及能够实现手动、自动真空断路的器柱智能设备组合设计而成。
农村智能电网中的馈线自动化系统与电网中的变电站、控制中心、自动化主站系统、输电管理系统、GIS定位系统等密不可分,在整个配电网络中相互配合、相互合作,能够帮助整个配电网络中的各个子系统实现信息共享。因此配电网馈线自动化可结合利用计算机技术、电子通信技术、AI技术等,为电网自动化主站系统提供配合,实现配电网运行监测过程中的系统故障检测、定位、隔离和自动修复等功能,精准定位故障范围,缩短停电的时长,一般能够实现10s-2min内完成故障处理,从而确保电网运行的安全与稳定。
3.3主站自动化系统改造方面的应用
对农村智能电网配电主站自动化系统进行升级,需要对农村配电网中的SCADA主站系统、电网配电软件系统和电网配电系统进行改造。在此期间,若能注重配电自动化技术的科学应用,则能为农村智能电网配电方面的主站自动化系统改造提供技术支持。具体表现为:(1)农村智能电网运行中可通过对自动化技术、配电网远程终端设备服务器、地理位置监控服务器、调试和报表工作站、数据采集与监控报务器等要素的合理运用,构建好配电数据采集系统,可为农村配电网中的SCADA主站系统改造过程中提供支持;(2)农村智能电网配电实践中对相应的软件及系统进行改造时,通过对配电自动化技术的科学使用,可优化配电软件及系统的控制功能,确保它们在实践中的改造有效性。
3.4对配电终端系统自动化改造
农村电网配电自动化升级,需要在配电终端系统自动化改造中来完成。增加配电终端故障识别监测、远程遥控等功能,并从主站系统、子站系统实时交互上,通过光纤网络、无线网络技术等,配电终端的灵活配置,满足系统运行多样化需求,实现数据采集与交换。利用配电自动化系统,对于提升农村电网智能化管理水平,提高系统维护自动化程度具有重要作用。
3.5配网继电保护的完善
继电保护是继电器通过判断电力系统中的电气元件故障,而发生跳闸或报警的电网自动保护装置,此装置能够实现对电网中机器设备的保护与修复。当前我国各地区智能电网建设步伐的加快,使得新型继电保护装置得到了大力的研发,很多配电网中的变电站也实现了WAMS同步相量检测单元的安装,实现配网广域保护,确保继电保护的信息数据同步。
继电保护装置能够测量系统运行时元件参数,并与原有元件参数做精确的对比分析出故障处理信息,然后对相关元件处的感应器发出故障隔离或修复的指令,从而对其执行状况进行有效监测。继电保护能够限定并精准划分监测范围,这一运行特点能够降低由于故障造成的停电范围,增强配电网运行的稳定性与安全性。
结论
综上所述,建设农村智能电网配电自动化系统,一方面可以消除农村在用电过程中存在的威胁,提高农村用电应用效率;另一方面可以促进农村农业和工业的快速发展,提高农村人民的生活水平。因此,国家和政府应该重视对于农村智能电网配电自动化系统的建设,加大对于农村智能电网配电自动化系统建设的力度,从而促进我国农村可持续性发展。
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