時(shí)間:2023-06-19 16:15:02
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2配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)存在的問(wèn)題
2.1配電自動(dòng)化系統(tǒng)中控制端主站功能不匹配在現(xiàn)階段,配電網(wǎng)還處于試運(yùn)行階段,可想而知,就會(huì)遇到很多問(wèn)題。就像在控制端主站功能是不能和各種系統(tǒng)相完善和匹配。在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)和設(shè)備不是很完善的時(shí)候,同時(shí)還有技術(shù)也不是很先進(jìn),在設(shè)計(jì)理念上不能很好的進(jìn)行滿(mǎn)足自動(dòng)化系統(tǒng)中的控制主站的使用過(guò)程中,不能因時(shí)而異,就會(huì)出現(xiàn)過(guò)于追求新的設(shè)備等問(wèn)題的出現(xiàn),這樣就會(huì)出現(xiàn)新老設(shè)備的交替使用問(wèn)題,就會(huì)忽略最為重要的問(wèn)題,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不夠玩唄,同時(shí)系統(tǒng)之間的滿(mǎn)足程度上也不能很好的配合,就不能保證一個(gè)系統(tǒng)的整體,這樣就很難發(fā)揮系統(tǒng)的整體效果。這樣還有可能遇到不匹配的問(wèn)題,這樣控制端和主站之間的通信通道不能暢通無(wú)阻,這樣就會(huì)無(wú)法發(fā)揮系統(tǒng)自動(dòng)化的作用。
2.2配電自動(dòng)化系統(tǒng)中存在信息孤島現(xiàn)象在目前階段,我們國(guó)家的配電自動(dòng)化還是處于一個(gè)初級(jí)階段,可以想象里面出現(xiàn)的問(wèn)題還是很多的,就像是信息孤島現(xiàn)象的存在。所謂信息孤島現(xiàn)象就是只得是在計(jì)算機(jī)不能實(shí)時(shí)監(jiān)控的情況下,信息上傳的問(wèn)題不能進(jìn)行準(zhǔn)確的進(jìn)行上傳,將信息不能實(shí)時(shí)的分析,這樣在出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候就不能很好的解決了,這就是信息孤島現(xiàn)象。這樣由于配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性不是這樣高,就會(huì)造成資源的浪費(fèi),這樣在投資很大的情況下,不能得到很好的回報(bào),這樣在加上自動(dòng)化系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)的利用不是很合理,就會(huì)出現(xiàn)各種各樣不能在一個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行工作,就會(huì)出現(xiàn)了各種各樣的問(wèn)題,不能有明確的規(guī)范準(zhǔn)則,這樣在設(shè)計(jì)方向上很難有一個(gè)確定的方向,這樣就會(huì)阻止了配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展。
3配電系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的要求
3.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制在配電系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)方面,對(duì)于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有著相關(guān)要求,要求在檢測(cè)末端能夠?qū)崟r(shí)了解到各線路的電壓、運(yùn)輸功率等數(shù)據(jù),這就要求,自動(dòng)化系統(tǒng)能夠自主的對(duì)各母線的線路不同路段進(jìn)行監(jiān)控,掌握相關(guān)的數(shù)據(jù)需求,及時(shí)獲知用戶(hù)的電路運(yùn)行狀況和電表計(jì)的信息值,從而能夠根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷,技術(shù)對(duì)有故障的部分進(jìn)行修復(fù),從而使配電網(wǎng)準(zhǔn)確無(wú)誤的運(yùn)行,維護(hù)用戶(hù)及工作人員的安全。
3.2故障控制在配電網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程中,極有可能會(huì)發(fā)生這樣或是那樣的故障,因此,故障控制系統(tǒng)必不可失。一旦配電系統(tǒng)發(fā)生故障,經(jīng)過(guò)故障控制系統(tǒng)的控制,會(huì)將故障設(shè)備以及故障所涉及的用戶(hù)區(qū)降到最少,使非故障區(qū)的用戶(hù)能夠盡快恢復(fù)用電,從而將電網(wǎng)損失降到最低,將用戶(hù)損失降到最低。在電力系統(tǒng)中發(fā)生瞬間故障時(shí),故障保護(hù)系統(tǒng)會(huì)利用繼電保護(hù)和自動(dòng)合閘等保護(hù)措施,及時(shí)的對(duì)故障區(qū)進(jìn)行保護(hù),從而以最快的速度消除故障并且恢復(fù)用戶(hù)區(qū)供電。而對(duì)于永久性的線路故障,故障防護(hù)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將出現(xiàn)故障的母線換接到?jīng)]有故障的其他線路當(dāng)中,從而盡快將線路故障區(qū)的用電恢復(fù),并且將設(shè)備損傷降到最小,如此,也為工作人員贏得了設(shè)備搶修的時(shí)間,最大限度的降低了安全問(wèn)題的產(chǎn)生幾率。
二、配電自動(dòng)化發(fā)展新動(dòng)向
變電站自動(dòng)化的發(fā)展,使供電可靠性有了很大的提高,但是,要進(jìn)一步縮短故障停電時(shí)間,很大一部分取決于饋線自動(dòng)化的發(fā)展。必須在饋電線路上裝設(shè)電動(dòng)開(kāi)關(guān),配置饋線終端設(shè)備FTU,對(duì)一些分支線路,還應(yīng)裝設(shè)故障指示器,并利用通信系統(tǒng),向系統(tǒng)提供饋線運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài),執(zhí)行系統(tǒng)下達(dá)的饋線開(kāi)關(guān)遙控操作命令。非線性負(fù)載、電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)、不平衡負(fù)載、焊接設(shè)備以及家用電器設(shè)備增多,降低了電壓質(zhì)量。電壓質(zhì)量對(duì)現(xiàn)代電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)影響極大。為此,提出系統(tǒng)應(yīng)對(duì)電壓進(jìn)行連續(xù)測(cè)量和質(zhì)量分析,噪聲越限告警。同時(shí),要根據(jù)實(shí)際需要選擇不同的無(wú)功補(bǔ)償方式。集成化、智能化和綜合化是一發(fā)展趨勢(shì)。早期配電自動(dòng)化的實(shí)施采用發(fā)展獨(dú)立的、單項(xiàng)自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)解決問(wèn)題,如直接的負(fù)荷控制、大用戶(hù)的遠(yuǎn)程抄表等,由于配電自動(dòng)化的功能之間存在著不同程度的關(guān)聯(lián),其中大部分要求很難滿(mǎn)足,且還無(wú)法克服在擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模時(shí)確認(rèn)所需投資的合理性所遇到的困難。這種按"功能定向"的方法,已造成綜合化水平非常低并帶來(lái)若干反面影響,如功能重疊、數(shù)據(jù)的重復(fù)、靈活性很差和維修費(fèi)用高等。另外,配電自動(dòng)化系統(tǒng)作為一個(gè)龐大復(fù)雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程,包含眾多的設(shè)備和子系統(tǒng),各功能、子系統(tǒng)之間存在著不同程度的關(guān)聯(lián),其本身及其所用技術(shù)又處于不斷發(fā)展之中,對(duì)任一家制造商而言,根本不可能包攬一切。在饋線自動(dòng)化方面,現(xiàn)有饋線終端設(shè)備不僅具有常規(guī)的遙測(cè)、遙信和遙控功能,且還集成了自動(dòng)重合閘、饋線故障檢測(cè)和電能質(zhì)量的一些參數(shù)的檢測(cè)功能,甚至集成了斷路器的監(jiān)視功能,且有進(jìn)一步與斷路器、開(kāi)關(guān)相結(jié)合,機(jī)電一體化,發(fā)展成為智能化開(kāi)關(guān)的趨勢(shì)。顯著地降低了建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)的綜合成本,為提高供電可靠性,創(chuàng)造了有利的條件。
故障定位和自動(dòng)恢復(fù)送電可以明顯地縮短停電時(shí)間。有效地解決這一問(wèn)題,必須以數(shù)字式繼電保護(hù)、饋線自動(dòng)化和DMS系統(tǒng)為基礎(chǔ)。對(duì)于故障定位,國(guó)外有人提出使用三種技術(shù)綜合處理:故障距離計(jì)算法、線路故障指示器法以及不同線路區(qū)間故障概率統(tǒng)計(jì)法,這些信息結(jié)合在一起進(jìn)行模糊邏輯處理。
三、電力線載波技術(shù)取得重大突破
DPL技術(shù)是針對(duì)能夠加強(qiáng)本地、區(qū)域性以至全球范圍的家庭和中小型公司的數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能和響應(yīng)性能,采用改進(jìn)的因特網(wǎng)規(guī)約(IP)以及復(fù)雜的專(zhuān)用電子裝置來(lái)沿低壓配電電纜網(wǎng)絡(luò)傳輸MHz級(jí)的數(shù)字高頻信號(hào),同時(shí)監(jiān)視導(dǎo)致信息失真的脈沖信號(hào)以及其他形式的電干擾,從而實(shí)現(xiàn)了利用配電網(wǎng)絡(luò)為家庭和中小公司提供數(shù)字電話(huà)、傳真及因特網(wǎng)通信服務(wù)的手段。該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)越性體現(xiàn)在:對(duì)于電力公司來(lái)說(shuō),配電網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)成的,因而應(yīng)用DPL技術(shù)的投資遠(yuǎn)小于其他寬帶通信系統(tǒng);由于配電系統(tǒng)連至千家萬(wàn)戶(hù),通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)可為用戶(hù)提供極方便的因特網(wǎng)服務(wù);該技術(shù)使得由調(diào)制的低壓網(wǎng)絡(luò)傳送的因特網(wǎng)和數(shù)據(jù)訪問(wèn)的速度比目前最快的綜合數(shù)字服務(wù)網(wǎng)絡(luò)ISDN的速度提高了10倍,比與普通電話(huà)線連接的高速調(diào)制解調(diào)器快20倍;但目前推廣應(yīng)用DPL技術(shù)存在一些因難:將變電站轉(zhuǎn)化為與因特網(wǎng)相連的網(wǎng)關(guān),還需要在變電站中安裝開(kāi)關(guān)以及異端高速回饋光纖網(wǎng)絡(luò)以承載變電站和因特網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸;DPL這項(xiàng)技術(shù),還需要進(jìn)一步發(fā)展和證實(shí),而其他技術(shù),如低能無(wú)線(low-powerradio)、電纜調(diào)制解調(diào)器或不對(duì)稱(chēng)數(shù)字電話(huà)用戶(hù)線(asymmetricdigitalsubscriberline)等高速通信系統(tǒng)都已商業(yè)化或即將商業(yè)化,因而至少在最近兩年內(nèi),DPL技術(shù)是一項(xiàng)相對(duì)比較貴的選擇方案。
無(wú)論是固態(tài)補(bǔ)償器STATCOM還是動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(DynamicVoltageRestorerDVR)直流儲(chǔ)能裝置的容量決定了對(duì)每次電壓下跌進(jìn)行調(diào)節(jié)的持續(xù)時(shí)間,可以從幾個(gè)Hz到幾秒鐘。若應(yīng)用超導(dǎo)儲(chǔ)能器(MicroSuper-conductingMagneticEnergyStoragy-SMES),可適用于短時(shí)間大功率的存儲(chǔ)和釋放場(chǎng)所。有了用戶(hù)電力設(shè)施,用電的質(zhì)量和可靠性仍需供電方和用電方合作解決,所以雙方的信息暢通和工況變化的透明度是十分重要的,這有賴(lài)于供電信息化程度的提高。用戶(hù)和供電者合作可以共同把擾動(dòng)減少到幾乎沒(méi)有。不論是雷擊、開(kāi)關(guān)切換還是負(fù)荷大變動(dòng)等,都不使其干擾電力用戶(hù)的運(yùn)作。
四、用戶(hù)電力技術(shù)的應(yīng)用
用戶(hù)電力(CustomPower)技術(shù)是NarainG.Hingorani任職于美國(guó)電力科學(xué)研究院(EPRI)時(shí)和柔性輸電(FACTS)技術(shù)一起提出的。其核心內(nèi)容是電力電子設(shè)備的應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)可以解決電壓突升、突降和瞬時(shí)斷電等配電系統(tǒng)擾動(dòng)所引起的種種問(wèn)題,可補(bǔ)償電壓下降及短時(shí)斷電,對(duì)諧波進(jìn)行有效濾波,補(bǔ)償相電流的不平衡,改進(jìn)功率因素。其對(duì)提高供電質(zhì)量方面,有廣闊的前景,值得研究。
2電力自動(dòng)化輸配的特征
總的來(lái)說(shuō),電力自動(dòng)化輸配就是利用先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)控制,電子通信等技術(shù),令電力更科學(xué)的進(jìn)行輸配。電力自動(dòng)化輸配的主要特征就是能夠更為全面的對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行控制,保證在進(jìn)行電力運(yùn)輸時(shí)候的暢通性。在電力運(yùn)輸時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候,自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)⒐ぷ髦谐霈F(xiàn)的問(wèn)題加以全面解決,進(jìn)而保證運(yùn)輸電力的質(zhì)量,最終提高企業(yè)效益,并在最大程度上確保了企業(yè)工作效率。電力自動(dòng)化輸配的特征分為以下四點(diǎn)。
2.1智能化與方便性
現(xiàn)如今,人們對(duì)電能有了更大的需求。在現(xiàn)如今的電力輸送工作中,加入了最為先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),在根本上提高了原有的自動(dòng)化水平。能夠解決以往人工無(wú)法解決的問(wèn)題。值得一提的是,由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,電力自動(dòng)化技術(shù)的故障率也有所降低,同時(shí),電力輸配以及供電工程的方便性也得到了大幅度提高。2.2便捷性和靈活性隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展,和以往相比,我國(guó)電力控制系統(tǒng)的便捷性和靈活性得到了一定程度的提高。先進(jìn)的控制系統(tǒng)能夠?qū)⒃械墓芾矸秶右酝貙?使得傳輸質(zhì)量與速率在最大程度上得到了提升,同時(shí)也提高了原有工作效率。
2.3簡(jiǎn)便性和綜合性
電力輸配工作內(nèi)容非常復(fù)雜,將自動(dòng)化技術(shù)在該項(xiàng)工作中進(jìn)行運(yùn)用,能夠在電力輸送過(guò)程中的將設(shè)備檢修,相關(guān)操作時(shí)間減少。在進(jìn)行實(shí)際工作的時(shí)候,如果相關(guān)技術(shù)人員具備了綜合知識(shí),就能夠提高輸配電的質(zhì)量,能夠在最大程度上保證電的質(zhì)量。
2.4安全性與服務(wù)性
和其他行業(yè)相比,電力行業(yè)的危險(xiǎn)系數(shù)較大,如果在實(shí)際工作中出現(xiàn)了事故,不但會(huì)對(duì)輸配電設(shè)備造成損害,還會(huì)威脅到人們的生命安全。如果在電力系統(tǒng)運(yùn)行中加入自動(dòng)化設(shè)施,那么原有工作的嚴(yán)謹(jǐn)性就會(huì)在根本上加以提升,其安全系數(shù)也會(huì)隨之提升一個(gè)檔次。
3自動(dòng)化輸配技術(shù)的運(yùn)行優(yōu)點(diǎn)
在經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的今天,電力資源也占據(jù)了舉足輕重的位置。從現(xiàn)如今的情況來(lái)看,電力企業(yè)已經(jīng)成為了我國(guó)支柱性企業(yè),電力能源的發(fā)展程度與我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度息息相關(guān)。要想令電力資源的消費(fèi)功能加以體現(xiàn),就要利用自動(dòng)化輸配技術(shù)。從當(dāng)前的角度來(lái)看,自動(dòng)化輸配技術(shù)的運(yùn)行優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
3.1及時(shí)排除故障
將電力自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到電力輸配工作中,如果進(jìn)行工作時(shí)發(fā)生了故障,自動(dòng)化系統(tǒng)能夠在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)出警告信號(hào),并提醒相關(guān)維修人員在第一時(shí)間內(nèi)趕到事故現(xiàn)場(chǎng)。同時(shí),自動(dòng)化技術(shù)還能夠?qū)⒐收显蛟诙虝r(shí)間內(nèi)傳達(dá)到事故現(xiàn)場(chǎng),相關(guān)工作人員能夠在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)事故類(lèi)型進(jìn)行全面分析,利用最短的時(shí)間,排除事故,令電力傳輸工作的效率在根本上得以提升。
3.2實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制
將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到電力輸配工作中,能夠在根本上將遠(yuǎn)程控制工作得以全面實(shí)現(xiàn),利用該項(xiàng)技術(shù),用戶(hù)能夠?qū)﹄娏鬏斶^(guò)程進(jìn)行全面監(jiān)測(cè),并檢查電力參數(shù)。另外,利用該項(xiàng)技術(shù),能夠令電氣企業(yè)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,進(jìn)而讓該項(xiàng)工作更好的實(shí)現(xiàn)調(diào)配,保證輸電質(zhì)量。如果在輸送過(guò)程中出現(xiàn)故障,電力企業(yè)也可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行全面掌控,分析發(fā)生故障的原因,并利用有效方式加以排除。
3.3優(yōu)化輸配環(huán)節(jié),降低電能耗損
在對(duì)電力輸配工作進(jìn)行管理的時(shí)候,最為重要的一項(xiàng)工作就是減少原有耗損能源。通過(guò)對(duì)電能輸配進(jìn)行有效管理,能夠在根本上減少電能損耗。保證電力輸配質(zhì)量,令電力企業(yè)提升經(jīng)濟(jì)效益,從當(dāng)前的情況來(lái)看,在電力輸送工作中運(yùn)用自動(dòng)化輸配技術(shù),能夠?qū)⒃械碾娔軗p耗控制在理想范圍內(nèi)。
以實(shí)際地理位置為背景的電力設(shè)備分布圖,不僅能在設(shè)備管理上為用戶(hù)增加設(shè)備空間位置的信息,而且通過(guò)實(shí)時(shí)信息能準(zhǔn)確地反映配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)工作狀況。因此,GIS已成為配電網(wǎng)自動(dòng)化不可缺少的組成部分。
一、數(shù)據(jù)組織
地理空間數(shù)據(jù)是指以空間位置為參考的數(shù)據(jù),地圖是空間數(shù)據(jù)的一種表達(dá)方式,空間位置通常是用空間實(shí)體與某中參數(shù)坐標(biāo)系統(tǒng)的關(guān)系來(lái)表達(dá)。
各種地理空間實(shí)體,如居民區(qū)、街道、市政管線、電話(huà)亭、電力線路等,在計(jì)算機(jī)中的表達(dá)一般抽象為點(diǎn)、線、面這3種最基本的實(shí)體,任何空間實(shí)體都可以用點(diǎn)、線、面,再加上說(shuō)明和記號(hào)來(lái)表示。
這種空間數(shù)據(jù)的組織能滿(mǎn)足配電網(wǎng)自動(dòng)化的要求,根據(jù)實(shí)際地理位置布置設(shè)備、線路,展示配電網(wǎng)的實(shí)際分布,采用層的概念組織圖形和管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù),自由分層,層次之間又可以靈活的自由組合。
與空間圖形數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的還有屬性數(shù)據(jù),既對(duì)圖形相關(guān)要素的描述信息,如配電線路的長(zhǎng)度、電纜型號(hào)、線路編號(hào)、額定電流、配變型號(hào)、編號(hào)、名稱(chēng)、安裝位置、投運(yùn)時(shí)間、檢修情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。
這些屬性數(shù)據(jù)的用途為結(jié)合圖形進(jìn)行檔案資料的查詢(xún)提供具體信息。對(duì)已經(jīng)在管理信息系統(tǒng)(MIS)中錄入和使用的部分屬性數(shù)據(jù),可通過(guò)共享途徑直接獲取,末錄入的則必須在GIS中進(jìn)行錄入和編輯。
屬性數(shù)據(jù)可存于任何關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中,如:SQLSERVER,SYBASE,ORACLE等傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)不能管理具有地理屬性的空間數(shù)據(jù),所以大多以文件形式存儲(chǔ)。從數(shù)據(jù)的多用戶(hù)、訪問(wèn)安全性以及數(shù)據(jù)操作的高效性來(lái)講,這種儲(chǔ)存形式力不從心。各大GIS公司相繼推出這類(lèi)產(chǎn)品。如:ESRI公司的SDE(空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎),通過(guò)SDE把地理空間數(shù)據(jù)加到商業(yè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù):MAPINFO公司的SPATIALWARE上,可以將地理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到RDBMS中,ORACLE81SPATIAL使得ORACLE81數(shù)據(jù)庫(kù)具有空間數(shù)據(jù)的管理能力。
二、配電網(wǎng)GIS的建立
目前開(kāi)發(fā)配電網(wǎng)GIS有兩種趨勢(shì),一種是把GIS作為整個(gè)配電網(wǎng)自動(dòng)化的基礎(chǔ)平臺(tái),另一種是把GIS作為其中的組成部分,與SCADA等其他系統(tǒng)共同完成整個(gè)配電網(wǎng)自動(dòng)化的功能。筆者認(rèn)為第二種方案比較可行。原因是目前大部分地區(qū)SCADA系統(tǒng)的功能已經(jīng)完成,并且投入運(yùn)行,作為新增加的GIS只要通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)聯(lián),就能實(shí)現(xiàn)信息的共享,而且又能保證各個(gè)子系統(tǒng)的獨(dú)立性,使整個(gè)系統(tǒng)的可維護(hù)性增強(qiáng)。同時(shí)減少了開(kāi)發(fā)GIS子系統(tǒng)的工作量,免去了資金的重復(fù)投入。
三、配電網(wǎng)自動(dòng)化中GIS實(shí)現(xiàn)的功能及其特點(diǎn)
GIS在配電網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用可以分為離線和在線兩個(gè)方面。
3.1離線應(yīng)用方面主要包括:
A.圖形的操作:在以地理圖為背景的配電網(wǎng)分布圖上,可以分層顯示變電站、線路、變壓器、開(kāi)關(guān)到電桿以及到用戶(hù)的地理位置。由于這些圖形均為矢量圖,可完成無(wú)級(jí)放大、縮小和漫游,并且地理的比例尺及視野可以任意設(shè)定。
B:空間數(shù)據(jù)測(cè)量:測(cè)量?jī)牲c(diǎn)、多點(diǎn)之間的距離和任意定義區(qū)域的面積。通過(guò)鼠標(biāo)定位,既可得出該點(diǎn)的坐標(biāo),可完成配電線長(zhǎng)度的測(cè)量,也可以統(tǒng)計(jì)供電區(qū)域的面積。
C:設(shè)備檔案管理:管理所有的配電系統(tǒng)設(shè)備檔案和用戶(hù)檔案,根據(jù)要求進(jìn)行各種查詢(xún)統(tǒng)計(jì)。主要根據(jù)屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)關(guān)系,進(jìn)行雙項(xiàng)查詢(xún)。條件查詢(xún)(從數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)圖形,按設(shè)備的屬性數(shù)據(jù)庫(kù)查找設(shè)備地理位置,對(duì)典型設(shè)備可以進(jìn)行查詢(xún)、顯示、列表、統(tǒng)計(jì))和空間查詢(xún)(從圖形查詢(xún)屬性數(shù)據(jù),在圖形上對(duì)任意設(shè)備進(jìn)行定點(diǎn)查詢(xún)和多邊形小區(qū)查詢(xún),并且顯示、列表和統(tǒng)計(jì))
D:設(shè)備檢修管理:根據(jù)檢修管理指標(biāo),自動(dòng)地進(jìn)行校核,自動(dòng)列出各項(xiàng)指標(biāo)的完成情況,提醒工作人員安排設(shè)備檢修工作,并提出設(shè)備檢修計(jì)劃。
E:用戶(hù)報(bào)裝輔助決策:通過(guò)直接在地圖上部設(shè)報(bào)裝用戶(hù)位置,系統(tǒng)根據(jù)報(bào)裝容量,電流強(qiáng)度等自動(dòng)的搜索設(shè)定范圍內(nèi)(范圍值可以在界面上靈活設(shè)置)滿(mǎn)足要求的變壓器,選擇不同的變壓器系統(tǒng)自動(dòng)在圖上畫(huà)出最佳的架設(shè)路徑,并給出具體的長(zhǎng)度。
F:開(kāi)操作票:把開(kāi)操作票的任務(wù)放在GIS界面上完成,直觀、簡(jiǎn)單地在地圖上用鼠標(biāo)電擊選取操作對(duì)象,就能把操作對(duì)象的名稱(chēng)及其當(dāng)前狀態(tài)填入相應(yīng)的操作票表單中,再在標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作庫(kù)及術(shù)語(yǔ)庫(kù)中選擇操作目標(biāo)結(jié)果,就能方便、準(zhǔn)確地開(kāi)操作票。
G:模擬操作:可以做計(jì)劃內(nèi)停電檢修前的預(yù)演。分為拉開(kāi)關(guān)、停線段、停饋線等不同方式,根據(jù)不同的操作自動(dòng)搜尋停電范圍,預(yù)演操作結(jié)果,確認(rèn)后打印停電通知單。
3.2在線應(yīng)用
在線方面應(yīng)用主要包括:
A:反映配電網(wǎng)的運(yùn)行狀況:讀取SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)量,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲从撑潆娋W(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況。對(duì)于模擬量,通過(guò)動(dòng)態(tài)圖層進(jìn)行數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)更新,確保數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。對(duì)于事故,推出報(bào)警畫(huà)面(含地理信息),顯示故障停電的線路及停電區(qū)域,做出事故記錄。
B:在線操作:在地理接線圖上可直接對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行遙控,對(duì)設(shè)備進(jìn)行各種掛牌和解牌操作。
C:負(fù)荷管理:根據(jù)地圖上負(fù)荷控制點(diǎn)的位置,結(jié)合獨(dú)立運(yùn)行的負(fù)荷監(jiān)控實(shí)時(shí)系統(tǒng),以用戶(hù)的負(fù)荷控制終端的基本數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)各種查詢(xún)和分析功能,用圖表方式顯示結(jié)果。根據(jù)負(fù)荷點(diǎn)的地理分布及其各種實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),進(jìn)行區(qū)域負(fù)荷密度分析,制定負(fù)荷專(zhuān)題圖,通過(guò)不同時(shí)期的對(duì)比,輔助電網(wǎng)規(guī)劃。
D:停電管理:他是配網(wǎng)自動(dòng)化中管理系統(tǒng)的重要組成部分,利用打來(lái)的故障投訴電話(huà)彌補(bǔ)配電自動(dòng)化信息采集的不足,根據(jù)用戶(hù)停電投訴電話(huà)中故障地點(diǎn)的數(shù)量和位置,進(jìn)行故障定位,確定隔離程序;并且分析故障停電的范圍,排除可能的故障點(diǎn)順序。根據(jù)維修隊(duì)伍的當(dāng)前位置,給出到達(dá)故障地點(diǎn)的最佳調(diào)度路徑,可以迅速、準(zhǔn)確地找到并隔離故障點(diǎn),恢復(fù)供電。
E:與用戶(hù)抄表與自動(dòng)記費(fèi)系統(tǒng)接口:遠(yuǎn)方抄表與自動(dòng)記費(fèi)系統(tǒng)向GIS傳送用戶(hù)地址、用戶(hù)的名稱(chēng)以及用電負(fù)荷等信息,GIS可以顯示抄表區(qū)域和區(qū)域的負(fù)荷情況,使數(shù)據(jù)更加直觀。
四、系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)
應(yīng)根據(jù)GIS在配網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用功能進(jìn)行模塊劃分,由于GIS數(shù)據(jù)量大,維護(hù)工作比一般管理系統(tǒng)復(fù)雜,需要一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí),另一面,根據(jù)供電企業(yè)部門(mén)的職能劃分,對(duì)GIS也提出了不同的要求。因此對(duì)建立整個(gè)配網(wǎng)GIS來(lái)說(shuō),根據(jù)功能大致可分為3個(gè)自系統(tǒng)。
A:系統(tǒng)編輯,系統(tǒng)自維護(hù),主要完成配電網(wǎng)圖形的編輯和數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)。
B:實(shí)時(shí)運(yùn)行子系統(tǒng),能夠?qū)ε潆娫O(shè)備進(jìn)行各種操作,并實(shí)時(shí)反映操作結(jié)果。
C:瀏覽,查詢(xún)子系統(tǒng),查看當(dāng)前電網(wǎng)狀況,完成各種查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)和分析。
隨著平臺(tái)及應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,GIS的應(yīng)用越來(lái)越來(lái)深入,廣泛。
許多電力單位在電纜管理方面還存在著職責(zé)不清不楚的情況,正處于一個(gè)相互推托的環(huán)節(jié),其中很多單位更是沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的電纜管理機(jī)構(gòu)。
(二)管理制度,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)于電纜設(shè)備的專(zhuān)項(xiàng)管理,部分電力公司并沒(méi)有相關(guān)的管理制度,技術(shù)參照標(biāo)準(zhǔn)不一,很多都是一個(gè)部門(mén)一種標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致單位內(nèi)部出現(xiàn)不兼容的現(xiàn)象。
(三)電纜運(yùn)行的監(jiān)測(cè)
部分電力企業(yè),在電纜的監(jiān)測(cè)、巡視時(shí)未做到定期、定時(shí),也做的不夠到位。導(dǎo)致電纜存在的故障不能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并排除、清理。針對(duì)上述電纜管理中存在的問(wèn)題,筆者根據(jù)自身多年在電纜方面維護(hù)工作的經(jīng)驗(yàn),積累了許多相關(guān)經(jīng)驗(yàn),在下文中,對(duì)如何做好電纜的有效性管理提出了個(gè)人的幾點(diǎn)建議。
二、實(shí)行電纜有效性管理的具體模式
(一)建立電纜專(zhuān)項(xiàng)管理隊(duì)伍
隨著電力電纜的應(yīng)用的逐漸增加,電纜網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積正在不斷的擴(kuò)大。在配電網(wǎng)中,電纜也有逐漸成為主力軍的趨勢(shì),而電纜也是最薄弱的環(huán)節(jié)。所以,加強(qiáng)電纜運(yùn)行的有效性管理才是現(xiàn)目前的重點(diǎn)之一。筆者所在的電力公司針對(duì)電纜現(xiàn)狀,專(zhuān)門(mén)設(shè)立了針對(duì)電纜管理的領(lǐng)導(dǎo)小組,在管理層之下,設(shè)置電纜的巡視隊(duì)伍、檢修隊(duì)伍以及電纜的施工等全方面的管理。電纜管理小組對(duì)電纜實(shí)行集中制的統(tǒng)一管理,明確的分配每一位員工的職責(zé),專(zhuān)項(xiàng)負(fù)責(zé)施工、檢修等各項(xiàng)工序。根據(jù)筆者多年從事電纜運(yùn)行以及管理的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)來(lái)提出,作為電力公司,應(yīng)當(dāng)建立一套電纜有效性管理的技術(shù)監(jiān)察體系。當(dāng)巡視隊(duì)伍發(fā)現(xiàn)電纜出線故障時(shí),及時(shí)上報(bào),由管理小組提出整改方案,并立刻加以實(shí)施,將問(wèn)題在最短的時(shí)間內(nèi)做好完善處理;當(dāng)檢修隊(duì)伍進(jìn)行試驗(yàn)電纜檢修的時(shí)候,管理小組應(yīng)把握好技術(shù)和驗(yàn)收環(huán)節(jié),將最終的檢修情況和報(bào)告整體,并統(tǒng)一存檔。
(二)開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)工作
嚴(yán)格執(zhí)行電纜運(yùn)行的相關(guān)規(guī)則制度,按照電力電纜指導(dǎo)書(shū)的要求,落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)工作,是作為電力部門(mén)提高管理質(zhì)量的重要依托。面對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的電纜運(yùn)行作業(yè),需要從以下幾方面進(jìn)行:
1、交接驗(yàn)收時(shí)
嚴(yán)格按照電纜施工及驗(yàn)收相關(guān)規(guī)章制度,成立電力專(zhuān)家組對(duì)電纜工程進(jìn)行驗(yàn)收。從電纜的運(yùn)輸,存放、加工,敷設(shè)、支架的配置與安裝等方面把好電纜標(biāo)準(zhǔn)化的驗(yàn)收關(guān)卡。標(biāo)準(zhǔn)化的驗(yàn)收、嚴(yán)格,認(rèn)真的工作開(kāi)展,杜絕了工程中出現(xiàn)質(zhì)量、偷工減料等問(wèn)題。對(duì)于存在不規(guī)范操作要求的電力工程嚴(yán)厲拒收,并提出可行性的整改措施,勒令其改正,以保證工程項(xiàng)目的合格率,從而能夠有效的降低電纜設(shè)備出現(xiàn)故障,進(jìn)一步的提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。電力工程驗(yàn)收完畢后,及時(shí)的做好資料存檔,并且錄入智能電網(wǎng)信息支撐平臺(tái)ERP,為以后的檢修提供詳細(xì)的資料。
2、巡視工作時(shí)
在電纜運(yùn)行平時(shí)的巡視工作中,嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),在借助SG-ERP國(guó)網(wǎng)系統(tǒng)支撐平臺(tái),建立出一套具有標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行巡視、處理存在缺陷的閉環(huán)流程在配網(wǎng)電纜巡視之前認(rèn)真參照標(biāo)準(zhǔn)化巡視作業(yè)指導(dǎo)書(shū),然后在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行中攜帶PDA終端,保障100%的使用標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)系統(tǒng)。
3、檢修電纜時(shí)
考慮到電纜運(yùn)行管理中存在的特殊性,對(duì)于電纜的各種設(shè)備的檢修需要制定出一套針對(duì)性的指導(dǎo)書(shū)。例如:電纜敷設(shè)標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)、高壓分支箱檢修等,規(guī)范電纜檢修的工作流程以及電纜線路施工的具體工作程序,也確保電纜設(shè)備檢修的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。
4、預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)
筆者所在的電力公司針對(duì)預(yù)防性的規(guī)章制度,在電纜主絕緣的絕緣電阻、外護(hù)套絕緣電阻、內(nèi)襯層絕緣電阻以及銅屏蔽層電阻等測(cè)試試驗(yàn)時(shí),編制出標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書(shū),在預(yù)防性的試驗(yàn)下,達(dá)到試驗(yàn)的數(shù)據(jù)的有效性、準(zhǔn)確性以及可靠性,并且不斷的補(bǔ)充、更新試驗(yàn)的具體程序。
三、電力電纜的相關(guān)管理經(jīng)驗(yàn)
根據(jù)多年的電纜管理運(yùn)行工作中的經(jīng)驗(yàn),筆者所在的電力公司在電纜的管理方面也取得了一定的寶貴經(jīng)驗(yàn),對(duì)專(zhuān)業(yè)化管理、設(shè)備管理還應(yīng)做到更好。
(一)電纜的專(zhuān)業(yè)化管理經(jīng)驗(yàn)
作為電力公司,還需要通過(guò)電力公司所有人員的不懈努力,將施工工程中的線路故障進(jìn)行有效的控制,使得電纜故障對(duì)系統(tǒng)的影響降至了最低。在電纜設(shè)備的檢修、試驗(yàn)等工序中,做好現(xiàn)場(chǎng)的認(rèn)真勘查,填寫(xiě)勘查數(shù)據(jù),讓檢修、試驗(yàn)等工序更加具有針對(duì)性,避免對(duì)電力現(xiàn)場(chǎng)施工缺乏必要的認(rèn)識(shí)、安全管理措施不到位以及人員配置,調(diào)控等問(wèn)題的出現(xiàn)。在工序之前,召開(kāi)相關(guān)會(huì)議,對(duì)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的辨識(shí)及控制分析。
(二)對(duì)電纜設(shè)備管理的經(jīng)驗(yàn)
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.105
1 配電自動(dòng)化工程的保護(hù)與控制技術(shù)
由于現(xiàn)實(shí)情況中,每個(gè)地區(qū)范圍內(nèi)、每個(gè)建筑工程項(xiàng)目中的現(xiàn)實(shí)情況、空間結(jié)構(gòu)布局各有不同,因此配電自動(dòng)化工程的實(shí)現(xiàn)策略也需要結(jié)合具體情況,作出調(diào)整與改進(jìn),從而確定最合理、最科學(xué)的配電自動(dòng)化工程方案。如果配電系統(tǒng)中安裝了斷路器,那么該配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的線路故障檢測(cè)與排除工作中,將需要斷開(kāi)配電系統(tǒng)出口的分段器;如果配電系統(tǒng)的尾端產(chǎn)生故障情況,則配電系統(tǒng)的中間部分和前面部分也將受到不利的用電影響;如果配電自動(dòng)化系統(tǒng)中同時(shí)安裝了重合器和分段器,那么二者能夠配合工作,便于線路故障的檢測(cè)與排除。
現(xiàn)實(shí)情況中,配電自動(dòng)化工程的線路敷設(shè)并不長(zhǎng),并且安裝了多個(gè)開(kāi)關(guān),各級(jí)電路中的電流流經(jīng)時(shí)間的計(jì)算存在難度,因此,筆者考慮到如何快速、有效地檢測(cè)到并便于排除線路故障,提出了基于互聯(lián)網(wǎng)信息傳播技術(shù)與數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,從而確保用電線路的安全與維護(hù)。該方案的具體內(nèi)容如下:選擇使用線路分段器和重合器的搭配設(shè)置,實(shí)現(xiàn)在配電線路故障發(fā)生的時(shí)候,能夠迅速、快捷地檢測(cè)到線路故障的具置,并將附近線路中電閘開(kāi)關(guān)跳起,斷開(kāi)故障線路中的電流,從而便于技術(shù)人員實(shí)施維修、排除故障。如果配電自動(dòng)化系統(tǒng)屬于層級(jí)式管理的電路網(wǎng)絡(luò),由于不同層級(jí)之間的電路網(wǎng)絡(luò)不能有效連接、交互信息,那么應(yīng)當(dāng)在不同層級(jí)的電路網(wǎng)絡(luò)上安裝保證子站,由保護(hù)子站收集、分析其下屬管理電路網(wǎng)絡(luò)中的各項(xiàng)信息與數(shù)據(jù),并分析、判斷其中是否發(fā)生故障。
配電自動(dòng)化系統(tǒng)中,可以使用負(fù)荷開(kāi)關(guān)或者重合器作為系統(tǒng)線路的控制開(kāi)關(guān),后者的使用特點(diǎn)與故障處理方式分析如下:采用數(shù)字化線路保護(hù)措施,在配電網(wǎng)絡(luò)中安裝分段器,用以檢測(cè)其控制范圍內(nèi)的故障情況,技術(shù)人員可以依據(jù)實(shí)現(xiàn)情況,設(shè)定重啟器跳閘的次數(shù),以能夠在短時(shí)間內(nèi)有效清除故障。
2 配電自動(dòng)化工程的控制結(jié)構(gòu)分析
配電自動(dòng)化系統(tǒng)可以應(yīng)用數(shù)字保護(hù)措施,設(shè)置子站點(diǎn)協(xié)助系統(tǒng)線路故障的清除,設(shè)置主站點(diǎn),從全局上檢測(cè)、處理系統(tǒng)故障,將配電系統(tǒng)線路網(wǎng)絡(luò)中的故障區(qū)域與其他區(qū)域隔離開(kāi),便于線路故障的維修。
3 配電自動(dòng)化工程的集中控制和分布式智能控制
通常情況下,配電自動(dòng)化系統(tǒng)工程使用兩種配電控制方法,一種是集中式控制配電,另一種是分布式智能控制配電。前者可以理解為,在檢測(cè)到配電系統(tǒng)線路故障后,故障信息將首先傳輸給主站點(diǎn)或者子站點(diǎn),然后利用互聯(lián)網(wǎng)傳播技術(shù),分析故障數(shù)據(jù)并得出配電系統(tǒng)故障的排除處理計(jì)劃,并將處理決定反饋給配電系統(tǒng)中心處理器,實(shí)施故障排除。后者的作用方式為,取消了主站點(diǎn)與子站點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息傳播、隔離、開(kāi)閘作用,轉(zhuǎn)而采用構(gòu)建分布式配電網(wǎng)絡(luò)的方法,實(shí)現(xiàn)終端信息的傳播,并能夠從信息中檢測(cè)、判斷配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是否存在故障、及其所在部位,并在分析判斷后,啟動(dòng)開(kāi)閘、并閘的處理措施,將故障區(qū)域與其他正常區(qū)域隔離開(kāi),保證其他區(qū)域穩(wěn)定供電的同時(shí),便于故障線路的維修。在部分對(duì)配電自動(dòng)化工程要求較低的區(qū)域內(nèi),由于信息傳播技術(shù)的作用有限,采用后者的分布式智能控制配電,可以確保主要配電自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行,同時(shí)滿(mǎn)足排除線路故障的維修需求。
(1)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的集成功能。集成功能一方面是指,利用互聯(lián)網(wǎng)信息傳播技術(shù)與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù),將電路網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸給配電自動(dòng)化系統(tǒng)中心,構(gòu)建起層級(jí)關(guān)聯(lián)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
(2)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)功能。所謂的配電自動(dòng)化系統(tǒng)關(guān)聯(lián)功能是指,在配電工程中設(shè)置交換器、路由器,實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的信息化、網(wǎng)絡(luò)化管理,在系統(tǒng)中建立配電管理數(shù)據(jù)庫(kù),用以收集、分析、處理并發(fā)送運(yùn)行信息與相關(guān)數(shù)據(jù)。
(3)與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)之間的集成。配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)需要對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控,而且要對(duì)變電站出線分段器進(jìn)行遙測(cè)和遙信和遙控。配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可采用如下幾種集成方式。1)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)與調(diào)度SCADA實(shí)現(xiàn)接口,配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收調(diào)度SCADA轉(zhuǎn)發(fā)的變電站出線的實(shí)時(shí)信息,實(shí)現(xiàn)變電站出線的遙測(cè)、遙信功能,并借助于地調(diào)向下轉(zhuǎn)發(fā)遙控命令。2)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)在子站處與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)直接進(jìn)行連接,實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信和遙控功能,變電站同時(shí)與兩個(gè)系統(tǒng)通訊。3)配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站直接接管對(duì)66 kV變電站的監(jiān)控,所以變電站直接與配電主站通訊,由配電主站向地調(diào)SCADA轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。
當(dāng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是綜合自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí),可以在后臺(tái)與子站局域網(wǎng)直接互聯(lián),新建變電站更進(jìn)一步可以將變電站的監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)與配電自動(dòng)化系統(tǒng)的子站系統(tǒng)合二為一。
(4)與配變監(jiān)測(cè)、工廠抄表系統(tǒng)的集成。配變監(jiān)測(cè)和工廠抄表系統(tǒng)處于系統(tǒng)底層,監(jiān)測(cè)點(diǎn)多,實(shí)時(shí)性要求不高。一般先在底層按小區(qū)域聯(lián)網(wǎng),再通過(guò)配電監(jiān)控系統(tǒng)主通道向主站轉(zhuǎn)發(fā)。配變監(jiān)測(cè)裝置(TTU)一般可以先用RS485等現(xiàn)場(chǎng)總線互聯(lián)或用音頻電纜(雙絞線)通過(guò)專(zhuān)線MO-DEM互聯(lián)。可以有兩種方法向上轉(zhuǎn)發(fā):一,通過(guò)安裝在FTU處的通訊裝置,以獨(dú)立的通道向上轉(zhuǎn)發(fā),不與FTU打交道;二,將現(xiàn)場(chǎng)安裝的FTU作為中轉(zhuǎn)單元,它收集TTU的數(shù)據(jù),并通過(guò)FTU通訊的主通道向上轉(zhuǎn)發(fā)。在線路上使用光纖通訊時(shí),往往在FTU處使用多通道的光端機(jī),它不但可以傳送FTU信息,而且可以用剩余的通道分別傳送TTU的信息、低壓抄表信息以及必要時(shí)的保護(hù)信息,這種情況下方法一更好。
綜上所述,由于我國(guó)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)在不斷進(jìn)步與發(fā)展,人們對(duì)配電自動(dòng)化工程的應(yīng)用需求也逐漸增多,有關(guān)單位與管理人員應(yīng)當(dāng)重視配電自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、管理與維護(hù),確保工業(yè)用電的安全性。
參考文獻(xiàn):
[1]劉健,張志華,張小慶.配電自動(dòng)化主站的容錯(cuò)故障定位方法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2016(20).
[2]周緒磊.淺析智能電網(wǎng)的配電自動(dòng)化改造[J].通訊世界.2016(20)
電氣自動(dòng)化是一門(mén)重要的電力學(xué)科,與工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘I钕⑾⑾嚓P(guān),在改善勞動(dòng)條件和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、運(yùn)行成本、工作效率等方面發(fā)揮著重要作用。由于當(dāng)前電網(wǎng)線路中有大量諧波,從節(jié)能和消除諧波方面考慮,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)積極利用有源濾波器、無(wú)功補(bǔ)償、變壓器等技術(shù)[1],減少電路傳輸損耗,實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能效果。
2 電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)
2.1 高運(yùn)行效率
為了提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率,應(yīng)盡量選擇節(jié)能型的電力設(shè)備,通過(guò)減少系統(tǒng)損耗、無(wú)功補(bǔ)償、均衡負(fù)荷等方法,治理電網(wǎng)線路的不平衡電壓,平均分擔(dān)導(dǎo)線負(fù)荷壓力,不僅可有效提高系統(tǒng)運(yùn)行效率,并且獲得明顯的節(jié)能效果。例如,在電氣自動(dòng)系統(tǒng)配電設(shè)計(jì)時(shí),可合理選取設(shè)計(jì)參數(shù)和調(diào)整電路負(fù)荷,從而提高電氣系統(tǒng)電源設(shè)備的綜合利用率和運(yùn)行效率,直接或者間接地降低電能損耗。
2.2 完善配電設(shè)計(jì) [本文轉(zhuǎn)自DylW.Net專(zhuān)業(yè)提供寫(xiě)作物理教學(xué)論文和職稱(chēng)論文的服務(wù),歡迎光臨Www. DylW.NEt點(diǎn)擊進(jìn)入DyLw.NeT 第一 論 文網(wǎng)]
配電設(shè)計(jì)應(yīng)首先考慮電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的適用性,滿(mǎn)足供電設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性要求和用電設(shè)備的電力負(fù)荷容量要求以及電氣設(shè)備度對(duì)控制方法的要求等。在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)時(shí),除了要滿(mǎn)足電氣設(shè)備和用電設(shè)備的運(yùn)行要求外,還要確保電力系統(tǒng)的可靠、靈活、易控、穩(wěn)定、高效等。其次,重點(diǎn)考慮電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全性,第一要確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)線路具有良好的絕緣性,第二,在設(shè)計(jì)走線時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制水平導(dǎo)線的絕緣距離,第三,確保導(dǎo)線的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和負(fù)荷能力的裕度,保障電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中配電設(shè)備和用電設(shè)備的安全、穩(wěn)定性,同時(shí)應(yīng)做好電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的接地和防雷設(shè)計(jì)[2]。
3 節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用
3.1 加裝有源濾波器
電網(wǎng)線路中的大量諧波易導(dǎo)致電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的電氣設(shè)備出現(xiàn)誤操作,為了提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性,可在電氣設(shè)計(jì)時(shí)加裝有源濾波器,消除電網(wǎng)的大量諧波,降低電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的線路損耗。隨著電網(wǎng)線路中各種電氣設(shè)備數(shù)量不斷增加,電網(wǎng)線路諧波也不斷增加,這時(shí)基波電壓和諧波阻抗電壓易發(fā)生重疊,導(dǎo)致電力系統(tǒng)電壓發(fā)生不同程序畸變,引起電氣設(shè)備誤動(dòng)作。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中加裝有源濾波器可有效解決這個(gè)問(wèn)題,有源濾波器使用功率寬、動(dòng)態(tài)性能好、反應(yīng)速度快,并且可有效補(bǔ)償電網(wǎng)線路的無(wú)功功率,通過(guò)有源濾波器過(guò)濾電網(wǎng)線路的諧波,有效減少電氣設(shè)備的誤操作和誤動(dòng)作,提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能效果。
3.2 加裝無(wú)功補(bǔ)償裝置
在電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中,可適當(dāng)加裝無(wú)功補(bǔ)償裝置,減少電路損耗,確保電網(wǎng)的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量,提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。通過(guò)加強(qiáng)無(wú)功補(bǔ)償裝置補(bǔ)償電網(wǎng)線路的無(wú)功功率,應(yīng)滿(mǎn)足以下要求:其一,根據(jù)電網(wǎng)無(wú)功功率情況,設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償裝置的投切參數(shù)物理量,可有效避免無(wú)功補(bǔ)償裝置發(fā)生投切震蕩、無(wú)功倒送等情況;其二,安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置時(shí),對(duì)電網(wǎng)線路的局部區(qū)域進(jìn)行就地補(bǔ)償,特別是用電量較大的線路,不僅可保障電網(wǎng)供電質(zhì)量,而且可有效減少電網(wǎng)線路無(wú)功功率的長(zhǎng)距離傳輸,具有顯著的節(jié)能效果;其三,為了獲得更好地武功補(bǔ)償效果,在選擇無(wú)功補(bǔ)償裝置的投切方式時(shí),由于無(wú)功補(bǔ)償裝置的分擔(dān)方式、投切開(kāi)關(guān)方式、按編碼分配方式、按比例分配方式等難以達(dá)到預(yù)期的無(wú)功補(bǔ)償效果,因此最好采用具有調(diào)節(jié)平滑、跟蹤準(zhǔn)確、適應(yīng)面廣等特點(diǎn)的模糊投切方式[3];其四,在使用無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)電網(wǎng)線路進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償時(shí),要根據(jù)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的具體運(yùn)行參數(shù)值,如目標(biāo)功率因數(shù)、配電電壓值、電流負(fù)荷等,來(lái)合理確定電容器容量。
3.3 優(yōu)化變壓器選擇
為了提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能效果,應(yīng)優(yōu)化變壓器的選擇,一方面,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)盡量選擇節(jié)能型變壓器,降低變壓器的有功功率損耗;另一方面,變壓器電氣設(shè)計(jì),通過(guò)在三相電源上均勻分解單相設(shè)備、單相無(wú)功功率補(bǔ)償裝置、三相四線制供電等方式,減少電網(wǎng)線路的不平衡負(fù)荷,具有良好的節(jié)能效果。
3.4 減少線路傳輸損耗
由于電網(wǎng)線路上有電阻,在電能傳輸過(guò)程中不可避免會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗,雖然這部分損耗不可能完全消除,但是可通過(guò)一定措施,最大程度的降低線路損耗。第一,增大導(dǎo)線橫截面積,在確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的電氣特性基礎(chǔ)上,適當(dāng)增加導(dǎo)線橫截面積,降低導(dǎo)線電阻,從而減少線路損耗;第二,合理設(shè)計(jì)布線路徑,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)在導(dǎo)線布線時(shí),應(yīng)合理設(shè)計(jì)布線路徑,避免線路過(guò)度彎曲,可有效減少導(dǎo)線電阻;第三,減少負(fù)荷中心和變壓器之間的距離,縮短供電距離,減少電網(wǎng)線路傳輸電能的功率損耗;第四,為了減少電網(wǎng)線路電能損耗,盡量選擇電導(dǎo)率較小的導(dǎo)線材質(zhì),提高電網(wǎng)線路的節(jié)能性。
4 結(jié)語(yǔ) [本文轉(zhuǎn)自DylW.Net專(zhuān)業(yè)提供寫(xiě)作物理教學(xué)論文和職稱(chēng)論文的服務(wù),歡迎光臨Www. DylW.NEt點(diǎn)擊進(jìn)入DyLw.NeT 第一 論 文網(wǎng)]
在節(jié)能減排的社會(huì)大環(huán)境下,電氣自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)引起人們的廣泛關(guān)注,結(jié)合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行要求,積極應(yīng)用多種節(jié)能技術(shù),優(yōu)化電氣自動(dòng)化系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì),最大限度地發(fā)揮節(jié)能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的作用,減少電網(wǎng)損耗,實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
中圖分類(lèi)號(hào):F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
隨著人們生活水平的提高,電氣工程及自動(dòng)化的要求也越來(lái)越高,它不僅要滿(mǎn)足照明、家電用電量、安全用電等需求,更注重其美觀、實(shí)用、方便的使用效果。
1 供配電系統(tǒng)
現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)及整個(gè)社會(huì)生活中電力應(yīng)用非常廣泛,一般建筑采用低壓供電,高層建筑通常10kV電壓供電。
1.1 電力系統(tǒng)及電力負(fù)荷
(1)電力系統(tǒng)概念。在電力系統(tǒng)中,如果每個(gè)發(fā)電廠孤立地向用戶(hù)供電,其可靠性不高。如當(dāng)某個(gè)電廠發(fā)生故障或停機(jī)檢修時(shí),該地區(qū)將被迫停電,因此為了提高供電的安全性、可靠性、連續(xù)性、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,并提高設(shè)備的利用率,減少整個(gè)地區(qū)的總備用容量,常將許多發(fā)電廠、電力網(wǎng)和電力用戶(hù)連成一個(gè)整體。這里由發(fā)電廠、電力網(wǎng)和用戶(hù)組成的統(tǒng)一整體稱(chēng)為電力系統(tǒng)。
(2)我國(guó)電網(wǎng)電壓等級(jí)。電力網(wǎng)的電壓等級(jí)比較多,從輸電的角度來(lái)講,電壓越高則輸送的距離就越近,傳輸?shù)娜萘吭酱?但電壓越高,要求絕緣水平也相應(yīng)提高,因而造價(jià)也越高。目前,我國(guó)根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的合理性及電機(jī)電器制造工業(yè)的水平等因素,由國(guó)家頒布制定了我國(guó)電力網(wǎng)的電壓等級(jí)主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10級(jí)。其中電網(wǎng)電壓在1kV及以上的稱(chēng)為高壓,1kV以下的電壓稱(chēng)為低壓。
1.2 10KV 變(配)電所及高壓設(shè)備
(1)變(配)電所位置的選擇原則。①接近負(fù)荷中心,這樣可降低電能損耗,節(jié)約輸電線用量;②進(jìn)出線方便;③接近電源側(cè);④設(shè)備吊裝、運(yùn)輸方便;⑤不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)的場(chǎng)所;⑥不宜設(shè)在多塵、水霧(如大型冷卻塔)或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所,如無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí),不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè);⑦不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方或貼鄰;⑧變(配)電所為獨(dú)立建筑物時(shí),不宜設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所;⑨高層建筑地下層變(配)電所的位置,宜選擇在通風(fēng)、散熱條件較好的場(chǎng)所。
(2)主結(jié)線的方式及特點(diǎn)。變(配)電所的主結(jié)線(一次接線)是指由各種開(kāi)關(guān)電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設(shè)備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據(jù),也是運(yùn)行人員進(jìn)行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù)。
主結(jié)線的基本形式有單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種。
(3)變電所的形式和布置。①變電所的形式有獨(dú)立式、附設(shè)式、桿上式或高臺(tái)式、成套式變電所。附設(shè)式又分為內(nèi)附式和外附式。②10kV變電所一般由高壓配電室、變壓器室和低壓配電室三部分組成。
(4)常用高壓設(shè)備。常用的高壓一次電氣設(shè)備有:高壓熔斷器、高壓隔離開(kāi)關(guān)、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高壓斷路器、高壓開(kāi)關(guān)柜、高壓避雷器和互感器等。
1.3 低電壓配電系統(tǒng)及低壓設(shè)備
(1)低電壓配電方式。低電壓配電系統(tǒng)是由配電裝置和配電線路組成。低電壓配電方式是指低電壓干線的配電方式。低電壓配電方式有放射性、樹(shù)干式、鏈?zhǔn)饺N形式。
(2)常用低壓設(shè)備特點(diǎn)及用途。低壓電氣設(shè)備通常是指電壓在1000V以下的電氣設(shè)備,在建筑工程常見(jiàn)的低壓電氣設(shè)備有刀開(kāi)關(guān)、熔斷器、自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)、接觸器、低壓配電柜等。
2 樓宇自動(dòng)化
樓宇自動(dòng)化控制采用的是計(jì)算機(jī)集散控制,所謂計(jì)算機(jī)集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接數(shù)字控制器(DDC),利用上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行畫(huà)面的監(jiān)控和管理。主要手段是動(dòng)畫(huà)、曲線、文本、數(shù)據(jù)庫(kù)、腳本、和各種專(zhuān)用控件等。樓宇自動(dòng)化包括:空調(diào)與通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)、給排水監(jiān)控系統(tǒng)、照明監(jiān)控系統(tǒng)、電力供應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)、電梯運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)、綜合保安系統(tǒng)、消防監(jiān)控系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)。
設(shè)計(jì)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的主要目的在于將建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的信息進(jìn)行分析、歸類(lèi)、處理、判斷,采用最優(yōu)化的控制手段,對(duì)各系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和管理,使各子系統(tǒng)設(shè)備始終處于有條不紊、協(xié)同一致和高效、有序的狀態(tài)下運(yùn)行,在創(chuàng)造出一個(gè)高效、舒適、安全的工作環(huán)境中,降低各系統(tǒng)造價(jià),盡量節(jié)省能耗和日常管理的各項(xiàng)費(fèi)用,保證系統(tǒng)充分運(yùn)行,從而提高了智能建筑的高水平的現(xiàn)代化管理和服務(wù),使投資能得到一個(gè)良好的回報(bào)。
3 電氣安全
隨著人類(lèi)對(duì)電力能源的重視與不斷應(yīng)用,電力設(shè)施與設(shè)備已與現(xiàn)代人類(lèi)的工作與生活密不可分,電力甚至成為現(xiàn)代各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)前提。但不可否認(rèn)的是由于種種原因,電力能源在帶給人們工作與生活的便利的同時(shí),由電氣設(shè)備產(chǎn)生的問(wèn)題也帶給人類(lèi)的生產(chǎn)與生活不少煩惱與損失,有時(shí)甚至表現(xiàn)為災(zāi)難。因此,電氣安全不僅已成為各國(guó)電氣操作與維護(hù)人員消除安全生產(chǎn)隱患、防止傷亡事故、保障職工健康及順利完成各項(xiàng)任務(wù)的重要工作內(nèi)容,同時(shí)也是電氣專(zhuān)業(yè)工作者首要面臨并著力解決的課題。
3.1 電氣絕緣
保持配電線路和電氣設(shè)備的絕緣良好,是保證人身安全和電氣設(shè)備正常運(yùn)行的最基本要素。電氣絕緣的性能是否良好,可通過(guò)測(cè)量其絕緣電阻、耐壓強(qiáng)度、泄漏電流和介質(zhì)損耗等參數(shù)來(lái)衡量。
3.2 安全距離
電氣安全距離,是指人體、物體等接近帶電體而不發(fā)生危險(xiǎn)的安全可靠距離。如帶電體與地面之間、帶電體與帶電體之間、帶電體與人體之間、帶電體與其他設(shè)施和設(shè)備之間,均應(yīng)保持一定距離。通常,在配電線路和變、配電裝置附近工作時(shí),應(yīng)考慮線路安全距離,變、配電裝置安全距離,檢修安全距離和操作安全距離等。
3.3 安全載流量
導(dǎo)體的安全載流量,是指允許持續(xù)通過(guò)導(dǎo)體內(nèi)部的電流量。持續(xù)通過(guò)導(dǎo)體的電流如果超過(guò)安全載流量,導(dǎo)體的發(fā)熱將超過(guò)允許值,導(dǎo)致絕緣損壞,甚至引起漏電和發(fā)生火災(zāi)。因此,根據(jù)導(dǎo)體的安全載流量確定導(dǎo)體截面和選擇設(shè)備是十分重要的。
4 建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)
建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際上是一套中央監(jiān)控系統(tǒng)。它通過(guò)對(duì)建筑物(或建筑群)內(nèi)的各種電力設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、冷熱源設(shè)備、防火、防盜設(shè)備等進(jìn)行集中監(jiān)控,達(dá)到在確保建筑內(nèi)環(huán)境舒適、充分考慮能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的條件下,使建筑內(nèi)的各種設(shè)備狀態(tài)及利用率均達(dá)到最佳的目的。
參考文獻(xiàn)
[1] 武金山.基于CAN總線的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].合肥工業(yè)大學(xué)碩士論文,2008(11).
中圖分類(lèi)號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言:能源的短缺越來(lái)越引起發(fā)達(dá)和發(fā)展中國(guó)家的普遍關(guān)注。其中,電力能源的耗費(fèi)和電力設(shè)計(jì)也引起了人們的高度重視。人們?cè)谧非笾悄軜怯睢⒉┪镳^建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時(shí),也開(kāi)始注重電氣自動(dòng)化工程的節(jié)能設(shè)計(jì),既要做到合理、達(dá)到用戶(hù)使用需求,又要兼顧到節(jié)能設(shè)計(jì)。
一、電氣工程設(shè)計(jì)原則
1、優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)。促進(jìn)電能合理利用
在做水庫(kù)工程電氣設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮的是適用性,就是要能為水工設(shè)備的運(yùn)行提供必要的動(dòng)力:為在水庫(kù)建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提供必要的能源;應(yīng)該滿(mǎn)足用電設(shè)備對(duì)于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性的要求;應(yīng)能保證電氣設(shè)備對(duì)于控制方式的要求,從而使電氣設(shè)備的使用功能得到充分的發(fā)揮。做到供電系統(tǒng)高效、靈活、穩(wěn)定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性,電氣線路應(yīng)有足夠的絕緣距離、絕緣強(qiáng)度、負(fù)荷能力、熱穩(wěn)定與動(dòng)穩(wěn)定的裕度;確保供電、配電與用電設(shè)各的安全運(yùn)行:有可靠的防雷裝置:防雷擊技術(shù)措施;在水庫(kù)特殊功能的場(chǎng)合下還應(yīng)有防靜電、防浪涌的技術(shù)措施;按水利建筑物的重要性與火災(zāi)潛在危險(xiǎn)程度設(shè)置相應(yīng)必要的技術(shù)措施。在滿(mǎn)足水庫(kù)電氣工程的實(shí)用性和安全性的基礎(chǔ)上,利用先進(jìn)的技術(shù),優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)。促進(jìn)電能合理利用。
2、提高設(shè)備運(yùn)行效率。減少電能的直接或間接損耗
在滿(mǎn)足水工建筑物對(duì)使用功能的要求和確保安全的前提下,盡可能減少建設(shè)投資,最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節(jié)能設(shè)備、均衡負(fù)荷、補(bǔ)償無(wú)功、減少線路損耗、降低運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用,提高電源的綜合利用率,提高設(shè)備運(yùn)行效率、減少電能的間接或直接損耗。
3、合理調(diào)整負(fù)荷,選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù),提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率在滿(mǎn)足水工建筑物對(duì)使用功能的要求和確保安全的前提下,設(shè)計(jì)時(shí)盡可能提高電能質(zhì)量、合理調(diào)整負(fù)荷、選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù)、在特殊用電的情況下選擇合理的節(jié)能措施,提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率節(jié)約電能。
二、供電節(jié)能技術(shù)
1、減少電能傳輸?shù)膿p耗
電路線路上必然會(huì)存在電阻,因此只要有電流通過(guò)線路就會(huì)產(chǎn)生有功功率能耗,對(duì)于這樣一種形式的能量損失,我們就需要根據(jù)其能耗的機(jī)理來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)處理,考慮到線路上的電流是不允許改變的,因此就只能夠在線路的電阻上做文章,也就是說(shuō),只要能夠在不影響線路正常運(yùn)行的狀況下減小線路上的電阻,就能夠有效的起到節(jié)能的作用。我們更進(jìn)一步的來(lái)探討,與線路電阻有關(guān)的是線路自身的電導(dǎo)、線路截面和線路的長(zhǎng)度,相應(yīng)的節(jié)能方式也就可以分為三個(gè)大類(lèi):一是選用電導(dǎo)率比較小的金屬材質(zhì)來(lái)作為線路的輸電導(dǎo)線;二是盡可能的減少線路的長(zhǎng)度,這一點(diǎn)可以通過(guò)線路少走彎路、不走回頭路來(lái)實(shí)現(xiàn);三是適當(dāng)?shù)脑龃髮?dǎo)線截面的面積。
2、變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)
變壓器是電力自動(dòng)化工程中的重要設(shè)備,承擔(dān)著轉(zhuǎn)換電壓、電流和功率的重要作用。變壓器是耗能的大戶(hù),當(dāng)變壓器處于空載運(yùn)行狀態(tài)時(shí),低壓系統(tǒng)的能源損耗絕大部分是變壓器自身的運(yùn)行損耗。因此,變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)是否合理是整個(gè)電力工程節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通常,變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)要從下面幾個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)考慮:
(1)減少變壓器的型材損耗。例如,變壓器用的硅鋼片、鋼材、銅線和絕緣材料、絕緣子和變壓器油等都是正常變壓器所構(gòu)成所必備的材料,這些材料的設(shè)計(jì)選擇如果不合理,要消耗供電系統(tǒng)的大量電能,若是本著厲行節(jié)約的理念,在滿(mǎn)足變壓器工作要求的前提下,周密合理地選擇材料和運(yùn)行介質(zhì),可為電力工程間接地節(jié)約施工成本和節(jié)約電能。
(2)為降低變壓器的電能損耗,配電線路和配電柜,應(yīng)盡量選擇銅材并且采用換位導(dǎo)線措施,基于降低變壓器的空載損耗考慮,應(yīng)降低磁密并應(yīng)盡量的選取冷軋用的高質(zhì)硅鋼片,在滿(mǎn)足設(shè)備運(yùn)行要求的條件下,盡量采用較薄的硅鋼片,達(dá)到節(jié)能的目的。
(3)選用節(jié)能方式的變壓器。目前,S11和S10都是為節(jié)能的設(shè)計(jì)要求而“量身打造”這種變壓器不僅繼承了原有變壓器的優(yōu)點(diǎn),還具有高效的節(jié)能特性,從生產(chǎn)長(zhǎng)期運(yùn)行來(lái)看,節(jié)能效果比較顯著,可作為節(jié)能設(shè)計(jì)的首選變壓器。同時(shí),設(shè)計(jì)時(shí),要注意選擇合理的變壓器接線方式,合理的接線方式對(duì)節(jié)能的影響也十分重要,同時(shí),在變壓器的生產(chǎn)運(yùn)行期間,不應(yīng)讓變壓器長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行,使得變壓器處于超溫運(yùn)行狀態(tài),這樣不僅加速變壓器的老化,同時(shí)也增加了變壓器的電能損耗。
(4)在工廠車(chē)間或大型智能樓宇,由于生產(chǎn)負(fù)荷率很大,變壓器按設(shè)計(jì)規(guī)范要求通常都放置在電力負(fù)荷的中心位置,盡量地與冰凍機(jī)、空壓機(jī)、大型引風(fēng)機(jī)、離心機(jī)等大的生產(chǎn)負(fù)荷放置在一起,這樣便于生產(chǎn)管理,更重要的是可以減少現(xiàn)場(chǎng)電纜的長(zhǎng)度、減少輸配電線路的事故率,降低線路的電壓降和電能的損失,同時(shí)提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)和電能的質(zhì)量。具體的放置位置要根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工藝設(shè)備的分布和實(shí)際情況來(lái)布局。對(duì)于大型的智能高層建筑,為了經(jīng)濟(jì)考慮,應(yīng)盡量放地下層,因?yàn)橹悄芨邔佑秒娏看蟮碾姎庠O(shè)備多數(shù)在低層。
3、供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
通過(guò)供配電系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能無(wú)疑是最為直接也最為有效的方式之一,具體來(lái)說(shuō)可以從以下三個(gè)方面來(lái)著手進(jìn)行:一是盡可能的減少配電的級(jí)別,這樣能夠有效的提高供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性;二是要要結(jié)合實(shí)際的用電狀況來(lái)對(duì)供配電的狀況進(jìn)行確定,盡可能的保證變壓器處于負(fù)荷的中心位置,這樣就能夠最大程度的降低供電半徑,從而實(shí)現(xiàn)電力節(jié)能,并且,這樣一種節(jié)能方式還能夠一定程度上提高供電的質(zhì)量。
4、照明節(jié)能
在電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)中,還可以通過(guò)照明節(jié)能來(lái)實(shí)現(xiàn),具體來(lái)說(shuō)同樣是有兩種方式,一種就是直接利用高效光源,傳統(tǒng)的白熾燈雖然簡(jiǎn)單便宜,但是其發(fā)光的效率比較低;另一種就是充分的利用自然光,這就需要對(duì)構(gòu)筑物的門(mén)窗進(jìn)行擴(kuò)大,或者是對(duì)建筑物或者是構(gòu)筑物選擇一個(gè)較好的朝向。
結(jié)束語(yǔ):
電氣系統(tǒng)也隨著社會(huì)的發(fā)展在不斷的進(jìn)步,而對(duì)于電氣自動(dòng)化中的節(jié)能技術(shù)而占也正處于發(fā)展階段。現(xiàn)在的節(jié)能技術(shù)能夠達(dá)到節(jié)能的效果,而今后研究的節(jié)能技術(shù)將會(huì)朝著更好的方向發(fā)展。而現(xiàn)在要做好電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)則應(yīng)該從導(dǎo)線的選擇到最后安裝的完成都應(yīng)該做到最好,并且還要讓節(jié)能技術(shù)在電氣系統(tǒng)中發(fā)揮到最好的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]劉江,淺析220 kV變電電氣自動(dòng)化[期刊論文]-中國(guó)科技博覽2010(26)
關(guān)鍵詞 配電自動(dòng)化 ;主站;終端;故障;饋線自動(dòng)化;
中圖分類(lèi)號(hào): TM6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1引言
目前國(guó)內(nèi)中壓配電網(wǎng)主要指10 kV電壓等級(jí),10 kV線路由于數(shù)量多、分布面廣、運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,尤其是架空裸導(dǎo)線受氣候等因素影響較大,經(jīng)常發(fā)生單相接地故障或短路以及斷線故障,中斷對(duì)電力用戶(hù)的供電,直接影響用戶(hù)的生產(chǎn)和生活。
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人民生活水平的提高,電力用戶(hù)對(duì)供電可靠性的要求越來(lái)越高,10kV中壓電網(wǎng)的可靠運(yùn)行是電網(wǎng)可靠性考核的重要指標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì),因電網(wǎng)故障而導(dǎo)致的停電占整個(gè)停電時(shí)間的80%以上,其中由于線路故障而導(dǎo)致的停電達(dá)到60%以上,由于配電網(wǎng)分布面廣,情況復(fù)雜,配電網(wǎng)故障占有較大比重。在配電網(wǎng)故障處理中,查找故障的時(shí)間占整個(gè)故障處理時(shí)間的70%~90%,由于線路的互聯(lián)以及電源布點(diǎn)較多,配電線路呈現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),而不是原來(lái)的單輻射拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在發(fā)生故障后采用人工巡線方式,存在故障區(qū)段定位困難、搶修流程不科學(xué)等問(wèn)題,不僅耗費(fèi)大量的人力物力,而且還延長(zhǎng)了停電時(shí)間,影響供電可靠性。
因此,選擇一種切實(shí)可行的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行管理非常重要。
2配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)
配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)是通過(guò)安裝故障指示器或故障短信報(bào)警裝置,在配電線路發(fā)生故障時(shí),相關(guān)人員通過(guò)人工巡視或根據(jù)上報(bào)的故障短信息,確定故障區(qū)域,該系統(tǒng)僅僅在故障時(shí)起作用。
配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)的基本模式的組成如圖1所示(圖中圓圈表示故障指示器,它僅具有在流過(guò)故障電流時(shí)反轉(zhuǎn)變色的功能,它本身不具備遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)通信功能,但可與 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置配合使用)
線路發(fā)生故障時(shí),故障路徑上的故障指示器翻牌動(dòng)作變色,而其余故障指示器不變色,從而可以判斷出故障發(fā)生區(qū)域。
如果是配置了帶通信故障指示器,可以將故障信息通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置上報(bào)到主站,根據(jù)這些信息可以判斷出故障發(fā)生的區(qū)域。并以短信的方式發(fā)送給運(yùn)檢人員。
與不帶通信模式相比,擴(kuò)展模式不必到現(xiàn)場(chǎng)巡示就可確定故障區(qū)域,大大提高了搶修速率。
3分布式智能饋線自動(dòng)化
分布式智能饋線自動(dòng)化不需要主站,通過(guò)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)設(shè)備相互配合或采用“面保護(hù)”等措施,在配電線路發(fā)生故障時(shí),實(shí)現(xiàn)故障區(qū)域自動(dòng)判斷和隔離,并自動(dòng)恢復(fù)受故障影響的健全區(qū)域供電的系統(tǒng)。
分布式智能饋線自動(dòng)化一般分為兩種典型模式,即基于自動(dòng)化開(kāi)關(guān)設(shè)備相互配合饋線自動(dòng)化模式和“面保護(hù)”模式。有4種典型的基于配網(wǎng)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)設(shè)備相互配合饋線自動(dòng)化模式:即重合器和重合器配合模式、重合器和電壓-時(shí)間型分段器配合模式、重合器和過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段器配合模式和“合閘速斷”模式。
“面保護(hù)”模式是一種發(fā)生在故障時(shí)通過(guò)相鄰開(kāi)關(guān)的智能控制器間的相互通信實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)配合,跳開(kāi)故障區(qū)域周?chē)拈_(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)故障隔離并確保健全區(qū)域正常供電的技術(shù)。
圖2
以圖2所示的配電網(wǎng)為例論述故障的處理過(guò)程(圖中的矩形框表示開(kāi)關(guān)、其中紅色代表合閘、綠色代表分閘,每臺(tái)開(kāi)關(guān)分別和相應(yīng)的面保護(hù)終端設(shè)備(FTU)相連,下面的數(shù)字為其編號(hào))
分段開(kāi)關(guān)處的FTU具有速斷保護(hù)功能,當(dāng)速斷保護(hù)啟動(dòng)后,F(xiàn)TU 立刻向其上游相鄰FTU 發(fā)送分閘閉鎖報(bào)文、向其下游相鄰FTU發(fā)送分閘報(bào)文;若速斷保護(hù)啟動(dòng)且延時(shí)時(shí)間已到,或收到分閘報(bào)文,并且沒(méi)有收到分閘閉鎖報(bào)文,則FTU控制相應(yīng)的開(kāi)關(guān)分閘;若收到分閘閉鎖報(bào)文,則FTU無(wú)論什么情況也不使開(kāi)關(guān)分閘。聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)處的FTU在開(kāi)關(guān)一側(cè)失壓并且未收到分閘報(bào)文的情況下,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延時(shí)后合閘,若收到分閘報(bào)文,則即使一側(cè)失壓后延時(shí)時(shí)間到也不合閘。
假設(shè)故障發(fā)生在開(kāi)關(guān)B和H之間,則B檢測(cè)到故障電流而啟動(dòng)速斷保護(hù)。同時(shí),B向與其上游相鄰的A發(fā)出分閘閉鎖報(bào)文、向與其下游相鄰的H發(fā)出分閘報(bào)文;A向與其下游相鄰的B發(fā)出分閘報(bào)文。B和H隨即立刻驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)分閘,A因收到分閘閉鎖報(bào)文而維持相應(yīng)的開(kāi)關(guān)處于合閘狀態(tài)這樣最終隔離了故障區(qū)段,恢復(fù)了受故障影響的健全區(qū)段供電。
基于自動(dòng)化開(kāi)關(guān)設(shè)備相互配合饋線自動(dòng)化模式和“面保護(hù)”模式都可以進(jìn)一步擴(kuò)展,建設(shè)主站和通信網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)主站與終端設(shè)備(包括重合器、電壓時(shí)間型分段器、過(guò)流脈沖記數(shù)型分段器、“合閘速斷”控制單元和“面保護(hù)”終端設(shè)備)間的通信,并具有遙信、遙測(cè)和遙控等功能。
4基于主站的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)
本系統(tǒng)是由終端設(shè)備和主站計(jì)算機(jī)系統(tǒng),并借助通信手段組成。在配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí),實(shí)時(shí)監(jiān)視配電網(wǎng)的運(yùn)行情況并進(jìn)行遠(yuǎn)方控制(遙控);在配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)判斷故障區(qū)域并通過(guò)遙控隔離故障區(qū)域和恢復(fù)受故障影響的健全區(qū)域供電的系統(tǒng)。
主站配電自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象主要包括:中壓饋線開(kāi)關(guān)、中壓開(kāi)閉所、配電網(wǎng)進(jìn)線和重要配電變壓器等。
第一層為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層,主要為饋線終端單元(FTU)、配變終端單元(TTU)和遠(yuǎn)動(dòng)終端單元(RTU)等構(gòu)成,這些設(shè)備統(tǒng)稱(chēng)為配電自動(dòng)化終端設(shè)備。在柱上開(kāi)關(guān)處安裝饋線終端單元(FTU),完成對(duì)柱上開(kāi)關(guān)的監(jiān)控。
第二層為配電自動(dòng)化主站,應(yīng)采用統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊,建立并維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù);人機(jī)界面模塊包括:SCADA 模塊、地理信息模塊和高級(jí)應(yīng)用模塊,用來(lái)將數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊加工后的數(shù)據(jù)以較好的方式展現(xiàn)給用戶(hù),并處理用戶(hù)的輸入操作命令;通過(guò)數(shù)據(jù)軟總線建立數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊與人機(jī)界面模塊間的聯(lián)系。具有較高的性能價(jià)格比。
5結(jié)束語(yǔ)
本文對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化的幾種模式做了介紹與分析。配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè),應(yīng)根據(jù)負(fù)荷密集程度、負(fù)荷重要性、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度、發(fā)展趨勢(shì)、售電收入等,科學(xué)地選擇恰當(dāng)?shù)哪J健?/p>
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