時間:2023-03-16 15:51:48
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了8篇電網技術論文,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
對消費者的具體用電情況進行收集、測量、分析以及儲存,能夠有效實現信息采集、實時通信、數據綜合分析、需求響應以及雙向計量。高級量測體系技術是智能營銷基礎技術、能源分布式接入以及用戶雙向互動的基礎保障和重要技術支持。量測數據管理系統、通信網絡以及智能電表是目前我國智能電網高級量測體系技術的主要組成部分。
二、智能電網技術在用電營銷中的應用
(一)智能化抄表
隨著我國智能電網技術的不斷發展,智能化抄表不斷應用于我國電力營銷中,有效提高了我國用電營銷效率。遠程抄表和抄表設備智能化是目前我國電力營銷中智能化抄表的主要體現。遠程抄表即是利用智能電表上的后臺控制系統和數據采集模塊,采用低壓配電線、通信網絡、現場總線以及串口數據傳輸等通訊技術,遠程自動抄錄、統計用戶智能電表用電表數據,同時進行自動計費。對于一些未能實施遠程抄表的地區,抄表人員可以攜帶準確可靠、便于操作的智能化抄表設備進行實地抄表,及時掌握用戶的用電信息。
(二)智能化自動配電系統
智能化自動配電系統即是綜合運用微機控制技術、電力網絡技術以及通訊網絡技術,構建用電營銷智能化系統,提升用電營銷效率。目前,我國用電營銷中的智能化自動配電系統具有覆蓋范圍廣、供電可靠性高以及監控實時性強的優勢,同時為遠程抄表提供了信息交流基礎。目前,我國智能化自動配電系統在功能方面不斷完善,已能夠兼容GPRS通訊網絡,同時也有效實現了用電營業管理信息系統與自動抄表系統之間資源共享,有效提升了我國用電營銷管理水平。
(三)營配信息通信一體化平臺
營配信息通信一體化平臺即是在拓撲關系、基礎資源、客戶資料模型以及電網設施的基礎上,采用先進現代化信息傳輸技術,構建用戶停屈媛媛國網陜西省電力公司電力科學研究院陜西西安710000電管理、供電穩定性管理、報裝業擴輔助以及線損管理和電網CIS一體化的信息服務平臺。主、輔、補充相結合的信道組合是目前我國營配信息通信一體化平臺的主要傳輸通道,該傳輸線路以光纖為主要通道,寬帶無線網絡為輔助通道,并在傳輸過程中采用公共信息網絡進行有效補充。目前,我國營配信息通信一體化平臺了公共有效確保用戶用電信息傳輸的正確性、完整性以及及時性,同時也便于電力企業對電力營銷的實時監控和維護,推動了我國電力營銷的不斷發展。
(四)智能交互儀表
智能交互儀表即是利用網絡將采集到的有價值的客戶用電信息自行向電力相關部門傳遞的設備。智能交互儀表為雙向交流溝通渠道,電力相關部門能夠實時、準確地跟蹤和監控電力傳輸和營銷,對于電力運輸及儲存過程中出現的耗損情況和環節能夠及時發現,同時采取相關解決措施,有效避免電網出現盜電現象。
三、結束語
智能電網相對于傳統的電網技術有著更高的信息化、自動化和互動化水平,智能電網的獨特優勢和智能化的功能需要一系列的技術體系進行支撐。本部分從智能電網的發電環節的關鍵技術、輸電環節的關鍵技術、變電環節的關鍵技術、配電環節的關鍵技術以及用電環節的關鍵技術五個方面對智能電網的主要技術體系進行闡述。
1.1發電環節的關鍵技術
發電環境的關鍵技術主要是指新能源技術,包括新能源安全可靠運行的保障技術和電網大規模的存儲技術兩大部分。新能源安全可靠運行的保障技術是智能電網中可再生清潔能源電源安全可靠運行必須解決的重大關鍵技術問題,首先針對大型的集中的可再生清潔新能源而言,主要研究其出力的隨機不確定性和突變等問題對智能電網的影響,并在此基礎上形成科學合理的智能電網構架和電網運行策略等方案;對于分布式的可再生清潔能源而言,主要研究其并網過程中的問題,通過對電網接受分布式可再生清潔能源的能力、分布式可再生清潔能源的供電可靠性等關鍵技術進行研究,以此來制定配電網可靠性評估體系以及相關的故障檢修和運行維護等方案。智能電網的大規模儲能新技術的應用主要包括:電網的抽水蓄能技術、鋰離子電池儲能和超導儲能等。
1.2輸電環節的關鍵技術
輸電環節的關鍵技術主要是針對智能電網輸電線路運行狀態的監測技術,該環節的關鍵技術只要是依靠最近的信息集成技術,其中也存在著一定的技術難點需要解決。例如,輸電線路由于部分路段所處的自然環境比較惡劣,這會造成無限通信過程中存在一定的盲點,使得傳輸線路上的監測數據的傳輸存在障礙;智能電網傳輸線路的監測設備通信規則不同意,給累輸電線路的監測設備沒有統一的標準和規范,這也會造成能電網輸電線路運行狀態的監測存在一定的困難。
1.3變電環節的關鍵技術
智能變電站是構建智能電網的最重要的基礎和前提保障。智能變電站相對于傳統的變電站而言,有著可靠先進和低碳環保的智能變電設備,同時其信息化、數字化、網絡化和標準化程度高,可以實現電網的自動控制和實時智能決策等高級功能。因此,變電環節的關鍵技術主要包括系統分層和智能化的變電組件兩個方面。首先,由于智能變電站可以分成相對獨立的過程層、間隔層以及站控層三個部分,這三個相對獨立的子系統之間應該實現實時的網絡共享,實現智能變電站各智能設備之間的暢通無阻的互聯互通;變電站中智能變電組件是實現其智能變電功能的基本保障,主要包括測量、控制、狀態監測以及相關的計量保護等功能,這些組建要具有數字化的測量、網絡化的監控、可視化的運行狀態以及信息的互動化等特征。
1.4配電環節的關鍵技術
配電環節的關鍵技術主要包括配電自動化和智能化、配電網的保護控制以及分布式新能源接入等方面,其中配電的自動化和智能化是該環節中的關鍵技術。在配電過程中,依靠最新的通信技術和網絡技術,采用智能的控制方式,對配電管理系統進行技術升級,實現配電網的各狀態下的保護監測、用電管理和配電管理的自動化。需要注意的是,配電網的保護和控制對智能電網中的配電網有較強的環境適應能力,可以在不同介質和接口之間進行信息傳輸,同時還要求實時監控配電網的各類運行數據。配電網的保護和控制技術要求配網
1.5用電環節的關鍵技術
用電環節的關鍵技術可以保障用戶可以使用智能電網的各項功能,其中主要包括用戶的用電信息采集和智能用電服務系統。用戶的信息采集要求可以實時地全面地采集用戶的用電信息,同時實現對所采集到的信息進行各種分析和管理;智能用電服務系統可以實現用電客戶和智能電網之間實時地交互,可以提高智能電網的綜合服務質量。
2.結束語
關鍵詞:農村電網;電網建設;科技發展
0引言
黨的十六屆五中全會提出了建設社會主義新農村的重大歷史任務,這是推進全面建設小康社會和現代化進程的一項重要戰略舉措。國家電網公司適時召開了“新農村、新電力、新服務”工作會議,制定了《國家電網公司服務社會主義新農村建設工作的指導意見》,用以指導和推動服務社會主義新農村建設工作。目前,我國農電系統面臨著重大的發展機遇和挑戰,要求我們對農電系統的現實狀況和發展目標及任務做出充分的分析與判斷,才能為社會主義新農村建設提供優質、高效的服務。本文主要對我國農電系統的技術發展現狀、存在問題,以及今后各方面技術的發展方向進行了一些探討。
1農電系統發展現狀分析
1.1“兩改一同價”與“十五”建設取得的成績
實施“兩改一同價”以來,農村電網建設大大加強,有力地推動了農村經濟的發展,農村用電量占全社會用電量的比例逐年提升。農村電氣化事業的發展,對擴大內需,推動國民經濟增長,促進農村產業結構調整,起到了積極的推動作用?!皟筛囊煌瑑r”的實施,從根本上解決了長期以來制約農村經濟社會發展和農民生活質量提高的農村電價過高問題,帶動了相關產業發展,發揮了重大而深遠的作用。歸納起來,經過實施“兩改一同價”與“十五”期間的建設,農電系統取得的成績集中體現在如下幾個方面:
(1)農村電網更加堅強。通過農電系統科技規劃和農村電網建設與改造工程的實施,改善了農電系統布局,提高了電網的供電能力和自動化水平,降低了電網損耗,很大程度上改變了農村電網結構不盡合理,網架薄弱,多數縣級電網為單電源供電,中低壓線路供電半徑過長的不合理局面。農電系統的供電能力、安全性、可靠性及電能質量水平都獲得了較大幅度的提高。
(2)電網裝備水平和科技含量明顯提高。農電系統大力推廣新技術、新設備、新材料、新工藝,取得了顯著效果。節能型配電變壓器占有率達95.5%以上,35kV及以上電壓等級有載調壓主變壓器占有率達到60%以上;實現開關無油化的35kV及以上變電所占有率達到58.8%;微機保護和綜合自動化裝置占有率達90%以上,無人值班的35kV及以上變電所占有率達49.5%;35kV及以上小型化變電所占有率達25.6%;推廣使用了782個35kV箱式變電所;非晶合金配電變壓器和調容配電變壓器得到了應用;基本淘汰了高耗能配電變壓器、過勵磁變壓器、鋁線圈變壓器、多油開關、閥型避雷器、電磁型保護裝置。
(3)通信技術、自動化技術、計算機和網絡技術得到廣泛應用。隨著通信技術和自動化技術的發展,縣級調度自動化技術和配網自動化技術得到了快速普及和發展。“十五”期末,農電系統613個縣級調度自動化系統已經建設完成,其中通過實用化驗收的縣級調度自動化系統達538個;完成配網自動化系統建設26個;完成調配合一自動化系統建設25個。
(4)現代化管理水平得到顯著提升。技術比較成熟的財務管理系統、用電營銷管理系統、線損理論計算系統、95598客戶服務系統、辦公自動化系統等得到了廣泛使用;生產管理系統、負荷預測系統、遠程集中抄表系統、遠程視頻會議系統得到了應用?!笆濉逼谀┯?70個縣實現了辦公自動化,有666個縣建立了生產管理MIS系統,有540個縣實現了負荷控制和需求側管理,有1270個縣開通了95598客戶服務系統。
(5)農電系統線損率、供電可靠率和電壓合格率指標逐年改善。通過大規模的農電系統建設與改造,不斷采取技術降損和管理降損措施,農電系統線損率指標得到不斷地改善。農電系統的電壓合格率和供電可靠率的調控手段和能力得到不斷加強和提高,變電所內電容器補償容量占主變壓器容量的比例達到15.2%;安全性評價、帶電作業和狀態檢修技術得到推廣應用,各類電壓監測儀及供電可靠性管理軟件得到推廣普及,電壓合格率和供電可靠率水平得到不斷提高,“十五”期末農電系統客戶端電壓合格率達到95%;供電可靠率RS1達到了99.2%,RS3達到了99.6%。
(6)農電系統科技人才隊伍得到發展。通過不斷加強農電系統科技人才隊伍建設,農電系統科技人才的數量和質量水平都有了不同程度的提高,“十五”期末農電系統專業技術人員占農電系統總人數的比例達到27.47%,比“九五”期末提高6.19個百分點。
1.2存在問題
同時,農電系統的科技進步與發展也面臨著一些問題,集中表現在如下幾個方面。
(1)農網科技發展的長效投資機制沒有形成,限制了農網科技工作的可持續發展。由于農電事業在社會發展、電力事業中的特殊性,世界各國都給予了特殊的政策傾斜和扶持,但在我國還缺乏在政策上的持續支持和健全的機制體制保障。農網改造工程結束后,由于沒有持續的資金投入,農電企業缺乏自我積累發展的機制,建設改造資金短缺。
(2)農網科技進步管理體系和激勵機制還不夠健全和完善,農網系統、科研機構、生產企業等各方面的積極性和優勢沒能得到充分的調動,針對農網系統生產運行和建設運營中存在的熱點、難點問題進行的研究開發項目較少,一些難點問題不能得到及時解決。
(3)現有的農網科技隊伍,還不能滿足農網科研開發、推廣應用新產品、新技術的要求。由于農網的行業特點,其對科技人員的數量和專業面要求都很寬廣,科技隊伍建設已成為制約農電技術進步的主要因素。
(4)農村電網相關技術標準、工作標準、管理標準不夠健全。淘汰、制定、修改農電相關標準的工作任務相當大,目前投入的人力、物力與實際需要差距較大。
(5)農村電網信息化建設沒有統一的規劃和規約,重復開發、孤島運行,造成資源浪費。
(6)安全生產和農村安全用電缺乏先進有效的控制手段。農網安全管理基礎不牢固,人員設備管理需進一步加強;由于農村電網改造不徹底,加之農村用電點多線長面廣,設施安全可靠性較城網差距較大;農網改造后,農村電力資產維護界限不夠明晰,屬用戶產權的用電設施安全可靠性不高,加大了企業的工作量和工作難度,也引發出一系列延伸服務帶來的安全責任和服務責任;竊電、外力破壞和盜竊電力設施等違法案件屢禁不止,造成企業經濟損失的同時嚴重威脅著電網安全。
(7)農電服務水平需要進一步提升。隨著農村經濟的發展和農民生活水平的提高,對農村用電安全、質量、可靠性要求越來越高。農村用電服務的方便性、規范性都還有差距?,F代化技術手段在農電服務中的作用還遠沒有發揮出來。
2農電科技發展的基本方向
《國家電網公司農網“十一五”科技發展規劃綱要》圍繞國家電網公司“一強三優”的戰略發展目標、“三抓一創”工作思路與農網可持續發展的原則,密切結合“縣供電企業創一流”及“同業對標”工作安排,明確提出了以切實提高農網在電網建設、供電質量、節能降損、自動化與信息化建設、“四新”技術應用、企業管理、優質服務等方面的科技發展目標。
該規劃綱要將大力推行“科技興電”戰略,貫徹國家科技政策,加大農網科技投入;堅持統一規劃,統一標準,實現資源優化配置,避免低水平重復開發和建設;堅持安全可靠、技術先進、經濟實用、因地制宜、符合國情;堅持長遠目標和近期需求相結合,突出重點,循序漸進;堅持自主研發與引進吸收相結合,建立和完善自主創新機制,積極推廣成熟適用的“四新”技術;堅持降損節能、保護環境、節省耕地,促進節約型社會的建設,實現社會效益和經濟效益的共同提高;堅持“以人為本”,服務“三農”,注重人才培養,不斷提高農網供電能力和供電質量,作為未來農電系統科技發展的基本原則,明確了農電系統科技發展方向和任務。
2.1電網建設
電網建設方面重點研究與推廣的內容主要包括:
(1)研究適合于不同地域、不同經濟發展水平,符合農村經濟和用電負荷發展特點,在電壓等級組合、變電所布局、供電范圍、變壓器容量配置和網絡接線等方面進行充分優化論證的農網建設方案。
(2)研究適合農網負荷變化特點的主、配變容量選擇和變壓器負載率、主干線電流密度、供電半徑的合理配置方案。
(3)研究建立農網中低壓配電網絡指標評價體系。
(4)完善基于地理信息系統開發的農村電網規劃軟件和管理系統。
(5)推廣應用農網10kV及以下工程和35~110kV(66
kV)變電所典型設計;推廣應用10~110kV(66kV)組合式箱式變電所。
(6)推廣使用變電所戶外組合電器、小型化的一次電氣設備;研究開發35kV以上電壓等級和10kV大容量調容變壓器;推廣使用S11型及以上的節能型變壓器,積極推廣應用非晶合金鐵心配電變壓器;推廣應用外露帶電體絕緣化的配電變壓器;積極推廣使用配電變壓器用新型熔斷器和金屬氧化物避雷器;推廣應用復合絕緣材料制造的電氣設備和線路絕緣子。
(7)制定集保護、控制、計量、無功補償、防雷等功能于一體的多功能配電柜選用標準。
2.2自動化建設
自動化建設方面重點研究與推廣的主要內容包括:
(1)研究適合于農網特點的運行可靠、維護方便、功能完備的配網自動化系統方案,特別是FTU模式饋線自動化系統。積極開展農網配電自動化系統工程的應用試點,在城區、重要城鎮、工業園區等區域努力實現配網自動化的饋線自動化(DA)功能,努力實施配網自動化系統的配電網監控功能和就地控制功能,因地制宜擴展管理和地理信息系統(GIS)功能。
(2)積極推廣使用最新的計算機操作系統、數據庫技術、圖形技術、網絡通信技術、多媒體等技術。依據《國家電網公司農村電網自動化及通信系統建設技術導則》的大、中、小型調度自動化系統建設模式,建設完成600個實現SCADA功能的小型縣級調度自動化系統;建設完成400個實現SCADA功能、電網應用分析(PAS)等功能的中型縣級調度自動化系統;建設完成200個實現SCADA功能、電網應用分析(PAS)、電能量計量、配網自動化等功能的大型縣級調度自動化系統。
(3)積極采用計算機系統安全防護措施,保證縣級調度自動化系統、配網自動化系統運行安全。
(4)推廣應用變電所遙視系統,有效解決變電所現場可視化及環境監控問題。
(5)積極探索農村電網經濟適用的通信技術,重點解決農村電網偏遠變電所、配網自動化、低壓集中抄表中的通信問題。在自動化系統推廣公共通信網絡的應用模式,完善公共通信網絡在自動化系統應用中的安全技術措施。
2.3信息化建設
信息化建設方面重點研究與推廣的主要內容包括:①研究企業管理的數據信息流,建立統一的數據規范,消除信息孤島,實現數據資源共享。②深入研究網絡、信息技術在農網管理中的應用,制定農網管理綜合信息系統規范和實用化標準。③積極應用國內外成熟的信息安全技術及產品,做好農村電力信息安全工作。
2.4安全生產管理
安全生產管理方面重點研究與推廣的主要內容包括:
(1)推廣應用供電可靠性評估技術。建立適應本地區的輸配電網、中低壓用戶的可靠性統計管理及決策專家系統,對電網運行數據進行綜合分析,對設備的運行狀態和壽命進行評估,實現可靠性目標管理。
(2)研究推廣以狀態檢修為特征的設備優化檢修、主設備監控和診斷技術,開發適應農網的事故診斷裝置。推廣應用先進實用的在線監測技術和設備,有效地對設備進行在線監督、分析和診斷,實現設備的優化檢修,提高設備運行管理水平和供電可靠性。
(3)推廣應用高電壓等級帶電作業技術和帶電作業設備,努力提高中壓用戶的供電可靠性。
(4)推廣應用降損節能新技術;研究開發新型節能技術和設備及配電網絡線損在線計算軟件,有效降低電能損失;推廣農村電網電壓和無功綜合調控方法,推廣應用自動無功靜態補償和動態補償新技術,采用電壓無功的綜合調控方法,實現無功電源和無功補償最優化,實現農網無功分層、分區、就地平衡,進一步降低線損,節約能源。
(5)研究推廣先進實用的電能質量控制技術。建立電能質量實時監測及監督管理體系,開展電網諧波污染的預防、測量和分析工作,積極采用改善電能質量的抑制干擾和降低電能污染的控制措施。
(6)開展電網故障、負荷控制、運行方式、運行狀態、經濟運行和環保狀況等方面的分析研究工作。
(7)采用先進的安全生產管理技術和管理手段,開展安全性評價和標準化作業工作,應用“兩票”管理系統和安全違章預控系統,有效地預防人身和設備事故的發生。
(8)研究推廣中低壓配電網防人身觸電的技術措施。
(9)研究推廣農網電力設施防外力破壞和防盜竊的技術措施。
2.5營銷管理和服務
營銷管理和優質服務方面重點研究與推廣的主要內容包括:①制定營銷信息管理規范;完善營銷信息管理系統、95598客戶服務信息管理系統、供電所規范化管理系統等數據整合平臺。②按照統一規劃的原則,建設具備電能計量、電費回收、業擴報裝、決策分析等綜合功能的電力營銷信息管理系統。③全面推廣具備用戶咨詢、查詢、事故報修、投訴舉報、停電預報、業擴報裝等功能的95598客戶服務系統,實現農網服務的信息化和社會化。④研究開發用電需求側管理系統,對受電容量在315
kVA及以上的用戶加裝負控裝置,逐步實現農網重要負荷的有效監控。⑤有條件的地區逐步推廣使用遠程(集中)抄表系統。⑥研究開發農網系統的電子商務應用系統。著重解決與銀行、農村信用社、郵電、電信等聯網后的電費代交以及網上業擴報裝等問題。
2.6科技人才隊伍建設
科技人才隊伍建設方面重點研究的內容主要包括:①制定農網科技人才發展規劃。②加強在職人員的繼續教育,制定培訓計劃,利用現代化的培訓手段,加強對員工的培訓,不斷提高職工隊伍的科技素質。③提供優惠的用人條件,建立人才激勵和保障機制,為推進農網的科技進步創造良好的環境。努力培養一批管理人才、專業技術人才、高級技能人才和既懂技術又懂經營的復合型人才隊伍。④在國家電網公司、各網、省市公司建立農網科技人才專家庫。
為確保農電系統科技發展目標的實現,貫徹科技工作“有效投入、投入有效”的基本原則,未來農電系統將在7個方面陸續推出相關政策和要求:建立科技創新和發展機制;加大農網科技投入;建立科技工作的激勵機制;發揮典型示范作用,推動農網科技進步工作;加強技術標準化管理;加強國內外科技交流與合作;建立農網科技進步的服務體系。
3結語
建設社會主義新農村為農電事業發展帶來了新的機遇,也提出了更高的要求。對照新農村“生產發展、生活寬裕、鄉風文明、村容整潔、管理民主”的建設標準,當前的農村電氣化技術還處在較低的水平。鑒于農電系統的特殊性,農電科技發展必然受到越來越高的重視,農電科技進步需要更多的關注和推動。
4參考文獻
[1]國家電網公司農電管理與發展情況的調研報告,國家電網公司“新農村、新電力、新服務”工作會議文件,2006年3月.
[2]國家電網公司服務社會主義新農村建設工作的指導意見,2006,4.
在早期供電設施中,電壓供給不足常導致系統不能正常運行。由于線路安裝常處于農林茂盛地區或者遠離鬧市區,因此雷雨天氣對其影響較大。另外,大氣過電壓和工頻電壓對電網的運行具有直接影響,導致設備運行故障。目前,弧光接地過電壓較為常見,用戶增加時,電網中的電流增大,會導致其出現弧光接地過電壓,且很難控制。尤其是對于傳統的10kV網絡,設備運行時間較長,絕緣性能較差系統穩定性不高。從而影響設備的絕性能和安全運行。
2電網電力工程的技術問題的解決方案
1)控制電網故障造成的停電,優化電網轉供電能力
傳統的電網檢修過程需停電檢修,給客戶造成不便。目前多數電力企業使用環網柜聯絡開關。環網柜核心為負荷開關和熔斷器,其結構簡單,多為便攜式且經濟適用。根據絕緣方式的不同,通常將其分為SF6絕緣和空氣絕緣兩種,多用于終端供電和環網供電的短路電流的開斷和電流的分合。使用聯絡開關,有效的縮小了故障檢修的停電范圍,且可控制停電區間,從而實現區域檢修。提高了傳統單電源的穩定性與靈活性。
2)認真解決污閃問題
閃絡問題在10kV配電網絡中表現明顯,為了確保其安全性,就要控制由于閃絡導致的過電壓和相間短路問題。實驗數據顯示,對于穿墻套管、支持絕緣子、連桿瓶等10kV設備應進行加裝絕緣熱縮管等防護設施,以防止污閃問題,促進電網的安全性和穩定性。
3)加強線路防雷措施
雷擊造成的閃絡問題最為明顯,因此針對特殊地區、特殊環境下的雷擊問題應增加防雷措施,安裝必要的避雷設施能夠有效的防止雷擊造成的導線損壞,提高電網的安全系數。目前,很多企業選擇使用針式瓷瓶進行防雷,但其對大導線線路并不適用。
3提高配網工程施工安全管理的技術問題措施
1)完善前期規劃設計
在10kV配電網絡設計過程中,要根據當地線路負荷是實際情況以及環境現狀進行設計,使其額定電流能夠滿足當地居民同時用電時的最大電流,同時要避免浪費。根據線路設計的影響因素對其進行規劃,有助于電網設備的穩定運行。
2)制定合理的施工方案
要求電力施工人員認真檢查電路施工圖紙、線路以及現場環境等,并以此來制定施工方案。配電網電力工程的安裝過程和維修過程都要降低停電現象,時刻以滿足客戶需求為核心進行施工。
3)采用先進的技術進行定期維護
配電網運行過程中,線路檢修十分必要。包括對施工線路的維護和保養,對線路規格的控制和選擇等。企業應提高安裝的先進水平,選擇先進的設備和技術,以確保施工順利。從而提高施工的質量和安全系數,能夠確保對施工過程中的故障進行自動處理。
4)妥善處理施工環境
由于配電網施工要避開鬧市區,因此其所處地域的環境通常較差。這對配電網施工具有極大的影響,因此妥善處理施工環境十分必要。其中包括以下幾個方面:
①防備人為破壞:配電網的桿塔的位置應選擇在遠離主干道位置,并且在桿塔區域設置必要的防護措施,如安置警示牌或涂上反光漆等措施,防止機車等對桿塔造成傷害。
②防雷措施:10kV配電網絡多數架設在較為空曠地帶,因此雷擊對線路的安全運行影響較大,因此要求電力企業做好配電網施工的防雷處理。如采用安裝好避雷器或支柱式的絕緣子等,完成電網的地線鋪設??傊龊秒娋W的防雷工作,以免雷電天氣造成線路短路,影響設備的正常運行,給客戶帶來不便。對于經過城區和經過樹木茂密地帶的線路,先進行適當的處理再進行線路架設,以免發生雷擊事故,確保電網安全,畢竟電網安全問題是配電網技術的核心。
③維護和保養線路施工設備。對于電力施工來說,污染嚴重的工業區和農業區都會對其安全系數造成影響。因此,電力企業必須事先做好防腐措施,對線路經過的絕緣導線進行防腐處理、使用防污能力好的絕緣子。當然,還要對設備進行定期的日常維護和保養。
4總結
1.1利于工業生產的更新換代
電力電子技術的應用能夠讓我國的民用電力設備效果得到大幅度的提升,讓我國人民的用電質量感受到明顯的變化。如今是一個科技化的時代,所以針對一些用電量較大的工業企業來說,電力電子技術的應用將會有助于其改造傳統工業的生產工藝,讓企業能夠將工作效率得到進一步的提升,并且穩步的邁向機電一體化的隊伍當中。
1.2智能化發展
我國的電力電子技術已經進入到了一個相對成熟的階段,而國家的相關科研單位也開始著手在其中加入更為高端的科技手段。這種做法不僅有利于電力系統的向前發展,同時還會增加電力電子技術的使用范圍,讓其更加的智能化與人性化。
1.3電力電子技術的高頻化
伴隨著電力電子技術的廣泛使用,為了讓其能夠更好的為我國的電力系統服務,已經開始逐漸的對傳統技術手段進行了突破,將運行系統不斷的高頻化。這樣不但節約了企業的設備占地面積,同時還從很大程度上提升了電力系統的運行效率。
2電力電子技術在電網中的應用現狀
2.1在發電系統中的應用
發電系統是整個國家電網中的重中之重,那么電力電子技術在這個系統中的應用也將起到至關重要的作用。其主要的功能為改善發電設備的運用效率以及調節運行系統中的功能效率等,其中包括發電機勵磁的控制、恒頻、以及水泵的調速等等。電力電子技術主要應用的是晶閘管在勵磁中的價格、性能、結構等優勢,從而保證其能夠更完美的應用與電力系統當中。除此之外,在風力以及水力發電機的操控當中,電力電子技術主要依靠的是變頻電源來掌控轉子勵磁電流的轉換頻率,以保證電力能源能夠發揮出最大的有效使用功效。在我國的各大企業中,能夠制造高壓力變頻器的實屬鳳毛麟角,所以電力電子技術將有效的填補這一部分的空白。
2.2在輸電系統中的應用
電力電子技術在我國電網的輸電系統中主要應用的是柔流輸電技術,這種技術能夠將電力系統中的電壓、功率、相位角進行有效的控制與調節。在電力能源進行輸送的過程當中,難免會出現不同程度上的消耗,而這種技術的應用將從很大程度上將其輸電能力的穩定性進行改善。針對我國電網目前的情況來看,如果采取遠距離高壓直流輸電的話將會相比交流輸電降低很大一部分的損耗,因為直流輸電將避免電抗壓降的問題,并且還會降低電纜網線等設備的投入資金,這樣不僅能夠解決穩定性差的問題,同時還會緩解企業的經濟壓力。
2.3在配電系統中的應用
在配電系統中最為重要的就是提高電力能源的質量和供電系統的穩定性。而這兩項是否能夠過關將取決與電壓、不對稱度以及頻率等相關因素的質量能不能達到標準。而電力電子技術在國外的一些大企業當中也取得了比較成功的成績,并且也為企業帶去了相當可觀的經濟收益。電力電子技術可簡稱為DFACTS技術,在配電系統的應用中可以被理解為是一種控制單利能源質量的新型技術。與此同時,由于DFACTS設備同FACTS設備的功能與使用方法大致相同,所以DFACTS的設備也可以被理解為是FACTS的濃縮版本。
2.4在節能環節中的應用
節約電能大致包括兩個方面:電動機的節電潛力和電動機的調速節電技術,這兩中節能方法有效的相結合才能夠形成一個比較完善的節能體系。就我國目前的形式來看,交流調速技術已經被廣泛的應用到了礦山以及煉金等重金屬行業中,而在國外較發達的國家中,在水泵以及風機等設備的運行中也都相繼的應用了交流調速技術。
3結語
1.配電網通信系統特點
10kV及以下配用電網通信系統有別于輸電網,它的終端數量大,但通道相對較短,而且配網自動化控制和管理系統的不同功能對通信的要求也有所不同。配電自動化通信系統為分層、分布式系統,與傳統的調度自動化通信系統也有著很大不同。其特點為:
(1)終端節點數量極大;
(2)通信節點分散;
(3)分層多級的通信網絡;
(4)單節點信息量小,匯集后信息量很大;
(5)不同類型的設備及數據的實時性要求不同。針對配電網的上述特點,在選擇配電自動化系統的通信方式時應綜合考慮如下幾點要求:
1.1高可靠性。配電系統的通信設備大多處在室外或者開關站內,需承受各種惡劣的自然條件的影響和電磁干擾,同時還要考慮到維護方便,因此要求有高度的可靠性。
1.2良好的性價比。限于配電網一次設備的狀況,通信系統的投資不能過大,并要能充分利用已有的各種通信資源;在追求通信技術先進性的同時,應考慮通信系統的費用,選擇費用和功能及技術先進性的最佳組合,追求較佳性能價格比。
1.3實時性。配網自動化系統是一個實時監控系統,必須滿足實時性要求。在配電網發生故障時,具備快速保護與恢復能力。
1.4低運行維護成本。配電自動化通信終端眾多,設計時要充分考慮操作維護的方便性,應易于建設、易于使用、易于維護。
1.5結構靈活、擴展方便。通信系統除能滿足目前的需要,還應考慮將來擴展的需要。規劃時應考慮足夠的容量以及系統的開放性要求。
1.6接口規范。通信接口規范,符合開放性原則,以保證不同廠家設備能夠方便互連。
2.EPON技術分析
配電網建設中通信是一個重要環節,直接關系配網運行的質量和效率。通信網要求能夠運行在各種惡劣環境下,不受天氣、停檢修等影響;具有靈活的業務接口和安裝方式;可擴展性性強;同時具有較好維護性。由于光纖的價格不斷下降,在各種通信方式中采用光纖無疑是首選,因其傳輸速率高、穩定性高、抗干擾能力強、延遲小、組網方式靈活。當前,國內配網光纖通信技術主要采用工業以太網交換機和EPON兩種。相對于工業以太網交換機,EPON具有標準完善、產業鏈廣泛、組網方式靈活、應用廣泛、且上下行采用單芯波分傳輸方式節省光纖資源等優勢,成為未來電力配用電網的主要通信技術。EPON是一種采用點到多點結構的單纖雙向光接入網絡。EPON網絡可以靈活組成樹型、星型、總線型等拓撲結構。EPON系統由網絡側的光線路終端(OLT)、用戶側的光網絡單元(ONU)和光分配網絡(ODN)組成,如圖1所示。傳輸速率可以達到上下行對稱1.25Gbit/s。OLT設備支持以太網/IP業務,并經ODN與ONU通信。ONU設備位于用戶側,為用戶提供數據、視頻和電話等業務接口。ODN為OLT與ONU之間提供光傳輸通道,其主要功能是完成光信號功率的分配。光分配網絡的組成分為光纖光纜、無源光分路器(POS)、光連接器、光衰減器、ODF、光纜交接箱、分支接頭盒、分纖盒、用戶智能終端盒等。配電網因點多面廣,配電房/柜、箱式變電站、柱上開關、集抄數據采集器等終端設備數目龐大且集中和分散的程度不一。EPON作為一種新型的光纖接入網技術,可以充分發揮EPON技術的點對多點的優勢、靈活的組網方式、業務的高QOS保障、良好的升級擴容性,可以實現分布式的以太網功能,同時具有比SDH、工業以太網更低的成本優勢,是配電終端接入最經濟、最穩定的通信方式。EPON技術的應用主要瓶頸在于光纜的敷設,因此,研究一種經濟、可行的光纜敷設技術具有重要意義。對于架空線路,OPPC具有與電纜線路同鋪設、共運維、安全可靠、經濟簡單等優勢,是配用電網通信方式的有效手段。
3.傳輸介質分析。電力特種光纜早在我國電力系統得到廣泛應用,尤其是OPGW和ADSS光纜,已成為全國電力光纖通信網的主要選擇方式。由于電力光纜的承載主體離不開各種電壓等級的電力線路,而35kV及經下線路一般不設避雷線,所以長期以來只能選擇ADSS普通架空光纜等,而且總是架設于相線的下方,也無法選擇高可靠的OPGW光纜。不同于架設在地線支架上的OPGW,ADSS由于跨越道路、風擺鞭擊或施工等影響,常發生光纜中斷事故,對電網生產、經營管理信息的傳遞造成極大的影響。同時,ADSS光纜難以在新線路施工的時候一次完成,由于在配電網中,線路分支復雜、線路繁多,采用ADSS光纜在施工方便性及經濟上都有很大的缺點。OPPC是一種新型的電力特種光纜,是在傳統導線的結構中嵌入光纖單元的光纜,OPPC兼具導線與通信光纜的雙重作用。在10kV及以上的電力交流輸電系統中,其輸電導線均由三相導線組成。OPPC將替代其中一根相導線(或一根分裂子導線)與其他二相導線組成三相導線輸電系統。由于OPPC是三相導線中的一相導線,其物理性能、電氣性能要求與另二相導線具有一致性或相似性。OPPC與電力線路相線融為一體,充分利用了電力系統的線路資源。避免了在桿塔計算、路由協調、電磁兼容等方面與外界的矛盾,具有與電力線路相線共有的防雷、防盜、防掛斷等高可靠性特點,是用于電力光纖通信網的一種新型特種光纜。
二、配電網中EPON通信解決方案
1.EPON通信網絡架構
EPON系統具有組網靈活的特性,可基于電力系統配電網自動化和用電信息采集架構,支持星型、鏈型/雙鏈型、樹型、混合型組網等,EPON采用點對多點、單纖雙向架構,具備抗單點失效、抗多點失效故障能力。配電自動化組網架構如圖3所示。在配電自動化解決方案中,OLT放置于變電站,各個變電站位于SDH/MSTP傳輸環上,變電站通信層完成通信終端的匯聚并通過SDH/MSTP與主站系統進行通信。OLT可以出2個PON口組成2條鏈互為備份,各個開閉所、環網柜或柱上開關處的ONU可以通過雙PON口分別連接到這2條鏈上,每條鏈上的分光器均采用1:2非等分分光器,雙PON口可以提供高可靠性。為了進一步提高安全性、可靠性,重要站點還可以采用2個OLT各出1個PON口組成手拉手的2條鏈的組網方式,各個雙PON口ONU分別連接到這2條鏈上,這樣可以實現OLT設備、主干光纖、PON端口、分光器、分支光纜全網的保護,任何1臺OLT、任何一個PON口、任何一個分光器、任何一條光纜出現故障都不影響ONU的正常使用。在手拉手保護方式下,切換時間小于50ms。終端信息層采用的ONU可以提供FE、RS232、RS485等接口與RTU、FTU、TTU、DTU等設備互聯,并且能適應各種惡劣環境。主站系統控制層完成信息提取、分析以及優化等各種管理功能,并完成對通信匯聚設備、通信終端設備的管理。
2.OPPC組網原則
2.1在設計通信設備組網拓撲結構時,應遵循優先考慮現有地下光纜的走向情況,同時兼顧一次線路的出線情況,在光纜和一次線路走向發生沖突的情況下,以光纜走向情況為優先考慮。
2.2各開關站在光纜線路滿足的條件下,通信部分的組網方式應采用各開關站遠端通信設備同時與兩個變電所的局端通信設備連接的雙總線手拉手全保護組網方式來保障通信的可靠。
2.3各開關站在光纜線路不能滿足2.2點所述的組網方式時,應采用雙總線類環型拓撲結構組網方式來保障通信的可靠性。
2.4各開關站在光纜線路不能滿足2.2、2.3點所述的成環組網方式時,可根據配網節點布置情況選擇采用樹型結構或總線型結構。
三、項目驗證及結論
本文依托實際科技項目,選取220kV北街站至高沙開關站10kV高沙Ⅰ、Ⅱ線作為試點線路,在該配電線路上架設OPPC光纖復合相導線,同時在相關的站點配置EPON設備,以實現配網自動化的通道要求。具體實施情況如下:
1.OLT設備放置
EPON的核心設備OLT共2臺均放置在北街站機房內,兩臺OLT各出1個PON口。
2.光纜的走向
分別沿10kV高沙Ⅰ、Ⅱ線敷設OPPC(相線復合)光纜,和電纜同徑,并形成手拉手環狀。
3.ONU設備放置
在高沙開關站和各分場信息點各配置一臺ONU設備。ONU設備采用就近放置的原則,有條件的位置(如:環網柜、開閉站、變壓器)可以放在終端設備附近,而無條件的位置(如:柱上開關)可以采用添加柱上箱的方式。
4.組網
2臺OLT經2個PON口形成1+1主干保護型手拉手環網,而ONU通過并行方式經分光器(POS)設備連接到主干環網上。經項目實際驗證,以EPON技術為基礎,結合OPPC技術,搭建配網自動化通信通道解決方案,具有施工簡單、經濟易行、通信網絡可靠、操作性良好、通信質量高等優點;表明EPON技術完全能夠滿足各項配網通信需求,適合在10kV配網通信中的應用,并逐步推廣,對解決配網自動化、計量自動化通信通道瓶頸具有重要意義。
四、結語
1.1電網通信系統的網絡結構不合理,比較脆弱
國內電網的發展經歷了數十年的建設,有了長遠的發展,在自動化程度上有了飛速的建設,已經逐步的完善,但是由于技術發展的不平衡性,加上國內電網的復雜性,在客觀上造成了電力通信難的問題,而目前國內用的較多的是星型結構和樹形結構。這樣的結構對電網的通信的可靠性都會造成不小的影響,一旦發生接地故障等,對供電搶修、運維人員的操作都會造成影響,也不利于資源的合理調配。許多通訊設備長期運行后,將進入設備護理期、修復期,甚至衰老期,所以需要照顧、修理或更換。此外,網絡傳輸設備許多電力通信網中心站和可靠性的結構仍然存在著許多問題,需要在今后的技術改造中不斷的完善,以達到電網通訊的通暢和快捷。
1.2電力通信網絡的結構管理復雜
電力通信網運行管理一般分為一級通信網絡,兩個網絡和三級通信網絡,電源結構、規劃線更復雜。隨著變電站面積繼續增加,在變電站新設備節點被串成的環形網絡的拓撲結構,優化不足,越來越復雜。不少電力通信業務需要跨環甚至是跨多環進行傳輸,導致無法滿足傳輸時的要求,當調度中心下達指令的時候,由于各個節點的增加,無法及時傳達到每個節點,包括倒閘操作的時候,在控制室下達操作指令的時候無法及時地進行遠程操作,造成延時等問題。
1.3電力通信網絡的傳輸質量差
常見的電力通信網線屏蔽層質量很差,無法防止共模的干擾;單股銅線電纜的電力通信網絡,比較容易產生干擾中斷;電纜電線尺寸太小,減少網絡傳輸的距離和減少懸掛裝置;造成了距離長,傳輸質量很差。在大型變電站里,通常電纜溝有數百米的距離,從主控制出來的控制電纜控制著各個斷路器和隔離開關的操作,一旦傳輸出現問題,就會對日常的操作造成影響。
1.4電力通信網網絡管理不嚴謹、標準不一致
目前,對電力通信的用戶界面輸入的模擬信號接口的使用,不能傳輸信息的多樣化和界面調整,也造成了很大困難。電力企業不斷地進行技術革新,對變電站內部通信技術進行升級和改造,這些新技術的發展日新月異,企業如果不遵循相關技術措施,及時制定相應的規則和標準,規范用戶的行為,可能出現魚目混珠的現象,為網絡監督埋下隱患。2.5地域發展不均衡由于各地區經濟發展水平不一致,地域之間的差異和分化也越來越嚴重。在東部沿海等較發達的地方,數字化、光纖化的應用,為社會提供了有效的通信服務。但同時,在中部和西部地區的調度電話,許多地方連最基本的都沒有完全解決。東西部之間或某些鄰近地區之間的差距,造成電力通信網絡不能使用接口設備一致,區劃調整成本增加。
2電網通信自動化的發展
目前電網中通過利用現代電子技術、通信、計算機及網絡技術與電力設備相結合、工作管理有機結合的網格監控、保護,在正常和事故條件下,供電部門一起測量和控制,改善和提高供電質量,為了與客戶建立更密切的關系,電網自動化是一個綜合性很高的系統性工程,其主要功能依靠通信技術得以實現,所以電網通信技術的發展顯得尤為重要。
2.1電網通信關鍵技術
關鍵的通信網絡建設的各種成熟的技術和電網公司的企業信息網絡工程已經建立起來,特別充分利用網格運算,結合統一通信技術的優勢,采用電力通信網絡平臺,將電網公司的數據網絡的語音網絡和視頻網絡,集成在一起,采用一個統一通信平臺,該統一通信技術和實際需求緊密地聯系在一起,在一個系統的基礎上提出的子系統,即移動多媒體調度子系統應急指揮系統,就可以將日常的操作和電力的運行聯系起來,采用移動操作系統和電力營銷子系統及通信相結合的核心的網格通信組件,外層的通訊和電網系統的一部分。融合固定電話系統,語音信箱,傳真系統,視頻會議系統,信息系統,實現多業務系統的集成,通過對各業務單點登錄系統的通信,應急統一、統一消息、語音、視頻、統一的郵件列表。
2.2電網通信技術平臺的應用及展望
目前,在電力系統通信,還有光纖通信的高帶寬和高可靠性的特點,如高傳輸速率,但對災害應急配電網絡自動化辦公智能化的需求,目前的電網,隨著快速部署的特點的網絡通信不受限制,在通信電源,因此在應用系統的地面,網絡通信可以成為電力系統通信的重要輔助手段,為電力系統構建綜合通信網提供非常重要的一個部分。
3結論
配電網的發展日薪月異,配電網之中應用計算機技術便是指如何實現配電網的自動化。配電網的自動化主要是其中融合了計算機技術、電氣化技術、自動控制技術、數據庫開發技術、電力技術等。在配電網之中進行計算機的應用,其中需要設計配電管理系統(DMS),這個系統是指用戶用電以及變配電整個動態的全過程在監視之下,整個監視系統實現自動化。在配電網的監控系統的建設方面,現代電子技術以及通信技術的應用非常普遍。配電網的自動化的實現,具有著比較多的優勢,其中明顯的優點是提供供電服務質量、提高配電網絡管理水平、提高供電的可能性以及提升配電網絡的管理效率。相對而言,配電自動化系統(DAS)是遠程實時控制配電設備的自動化系統,其中對于配電網主要是實現監視、協調以及操縱。其中DAS自動化系統能夠充分對配電設備的問題以及鼓掌進行識別,并且自主采取網絡重構以及故障隔離的方法,提升供電網的經濟性與可靠性。在本文之中,筆者試圖結合自身的實際經驗,探討計算機在配電網的自動化實現的途徑以及策略。
2計算機在配電網之中應用的主要技術
2.1FB技術
FB技術就是開放式、多點通信的數字化底層控制的一種網絡系統,主要應用于生產現場,能夠在微機化的測量控制設備之間實現雙向串行的多個節點數字的通信系統。此種系統在配電網的應用之中具有著以下的優勢:系統設計與環境比較相符合;經濟性比較強;系統設計的標準有著公開性與一致性;可將現場運計算機通信技術在配電網之中的應用研究文/桑梓強本文首先分析了在配電網之中應用計算機技術的相關的概念,然后歸納了計算機在配電網之中應用的主要技術:FB技術、ETHERNET以及LonWorks,最后闡述了計算機通信技術在配電網中應用的優勢。摘要行的數據實施遠程傳送;并且實現信息資源的共享;自身能夠實現對于故障的識別,采集信息、處理報文、控制算法。PROFIBUS是OSI型FB的一個標準,此種標準能夠實現數據之間的快速傳輸,從能在配電網之中發揮著比較大的作用,能夠提升配電網之間的數據的連接,提供必要的技術保障。PROFIBUS—DP通信協議,此種協議的存在使得配電設備具備了比較快速并且有效率的傳輸,它自帶高速組態以及高性能診斷的功能,具備著但主站與多方主站的功能系統。所以,此種協議能夠使得配電網更加快速實現自動化;
2.2ETHERNET
它本身有OSI性、實時性等特點,是互聯網絡數字方式連接之中的一種,具有比較大的優勢:(1)傳輸速率較高,在配電網的計算機應用之中具有著比較廣泛的應用范圍。(2)現階段的ETHERNET具備著較為明顯的開發技術的支持優點,在實際之中有著比較多的開發工具與環境的選擇余地。(3)ETHERNET網絡系統配套的硬件選擇也較多,經濟性價值比極大。(4)在實際的應用過程之中,能夠使得計算機互聯網技術與配電網的電力即使高度融合。
2.3LonWorks
能夠集成設備、傳感器以及現場的三種網絡,能夠實現在多種傳輸介質之中進行通信傳輸;因LonWorks支持很多類型的拓撲結構,所以在實際的配電網的拓撲結構的應用;在進行通信傳輸的過程之中,控制信號是一種比較高級以及快速的技術,其在配電系統內的應用比較廣泛,從而提升配電通信系統的成功率。
3計算機通信技術在配電網中應用的優勢
3.1通信的可靠性
在實際的配電網之中,應用計算機通信技術能夠充分實現配電電網的可靠性,因為計算機通信技術的應用使得在電網之中能夠實現配網絡的錯誤的識別,增強配電網的可靠性。計算機通信技術在配電網之中的應用能夠使得配電網免于受到一些其他的干擾,具有較大的抗噪音、電磁、雷電等特性,最終保證配電網整體穩定以及平衡的發展,具有著比較大的可靠性。
3.2通信的實時性
配電網通過計算機通信技術的應用實現自動化,其中具備的最有力的優勢,便是能夠提升配電網的通信傳輸效率,解決了配電網正常運行使主站FTU/TTU刷新速度較低,在配電網故障的時候又不能充分的快速傳送比較大量的故障數據,從而實現了對網絡運行進行實時監控、在線分析功能,加強了配電網通信的實時性。
3.3通信的雙向性
計算機通信技術在配電網之中進行比極大規模的應用,能夠實現配電網自動化系統之間的各個層次之間的水平層次的雙向通信,使得主要站點與終端在下發指令的時候,能夠充分而且及時的接收到終端上傳的數據,最終實現配電網的雙向傳輸以及通信的能力。
3.4通信的靈活性以及經濟性