基于農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)的解決方案研究

鄔荷葉++林康松

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.22.026

摘 要：基于農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)階段智能配電網(wǎng)中有廣泛應(yīng)用這一實(shí)況，提出積極探究農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)解決方案的建議。具體是整合近些年配電自動(dòng)化試點(diǎn)工程實(shí)踐內(nèi)容，從實(shí)效性、經(jīng)濟(jì)性與安穩(wěn)性等視域出發(fā)，做出了幾點(diǎn)與農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化的解決方案，并提出了應(yīng)用光纖技術(shù)（EPON）的處理對(duì)策。

關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng) 農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù) 解決方案 光纖技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM761 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）08（a）-0026-02

配電自動(dòng)化為一種綜合系統(tǒng)，在電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)督、故障方位確定與隔離以及協(xié)助電網(wǎng)系統(tǒng)快捷性恢復(fù)常規(guī)運(yùn)行模式等方面體現(xiàn)出巨大的優(yōu)越性。本文從實(shí)用性的視域出發(fā)，提出了農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)的幾類(lèi)解決方案，希望在協(xié)助供電企業(yè)與相關(guān)部門(mén)提升農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃與執(zhí)行質(zhì)量方面有所幫助。

1 技術(shù)規(guī)則與目的

一是安穩(wěn)性。即農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)該將配電系統(tǒng)與設(shè)施運(yùn)行的安穩(wěn)性與有效性進(jìn)行整體性分析。維護(hù)系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)潔性的同時(shí)，結(jié)合故障處理規(guī)則，確保系統(tǒng)與設(shè)施運(yùn)行安穩(wěn)性。二是實(shí)效性。即編制與實(shí)施的解決方案應(yīng)該滿(mǎn)足本地域農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展需求與運(yùn)行模式，可以分階段、分時(shí)期運(yùn)行，在不斷的實(shí)踐中達(dá)到升級(jí)與優(yōu)化的目標(biāo)。三是前瞻性。即農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)解決方案應(yīng)有高端型技術(shù)與設(shè)施的輔助。

2 解決方案

一套結(jié)構(gòu)完整的農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)通常帶有以下幾項(xiàng)基礎(chǔ)性功能：一是對(duì)故障點(diǎn)方位確定的快捷性與精確性；二是對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)督與管控，通常是對(duì)配電線(xiàn)路與設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)的線(xiàn)上檢測(cè)與判斷；三是協(xié)助電網(wǎng)系統(tǒng)恢復(fù)常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)的快捷性，在隔絕故障點(diǎn)環(huán)節(jié)上表現(xiàn)出來(lái)；四是對(duì)配電系統(tǒng)的整體性管理，上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的依賴(lài)性，強(qiáng)化配電管理系統(tǒng)的拓展性。

2.1 方案一：農(nóng)網(wǎng)配電線(xiàn)路故障自動(dòng)定位系統(tǒng)

目的：精確而快速的達(dá)到明確故障點(diǎn)方位的目標(biāo)，在降低故障檢查與處理時(shí)長(zhǎng)上體現(xiàn)出巨大的優(yōu)越性。

技術(shù)：故障指示器技術(shù)、通信技術(shù)以及故障處理三類(lèi)技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用。

特征：不必對(duì)配電設(shè)備結(jié)構(gòu)施以整改對(duì)策，在操作上體現(xiàn)出便捷性，造價(jià)相對(duì)低廉，成效顯著，為快捷檢測(cè)配電網(wǎng)故障點(diǎn)方位的系統(tǒng)[1]。

應(yīng)用范疇：在10 kV配電線(xiàn)路中具有較高的應(yīng)用頻率，特別是在有分段開(kāi)關(guān)或手動(dòng)分段開(kāi)關(guān)設(shè)置的農(nóng)網(wǎng)架空配電線(xiàn)路中。其最大的功能體現(xiàn)在減縮配電線(xiàn)路的故障區(qū)域，最終使具體客戶(hù)或具體區(qū)段體現(xiàn)出明確性，若面對(duì)的客戶(hù)分界開(kāi)關(guān)沒(méi)有布設(shè)到的區(qū)域，也能夠?qū)ζ涔收蠀^(qū)段層次性的劃分與填補(bǔ)。

方案概述：在故障指示器自動(dòng)檢測(cè)短路故障與接地故障的功能的協(xié)助下，借助增設(shè)通信功能的方式，達(dá)到把其動(dòng)作信息借助短距離無(wú)線(xiàn)通信整合至就地安設(shè)的通信終端處的目標(biāo)，通信終端繼而會(huì)把整合到的指示器信息借助公共通信網(wǎng)絡(luò)GSM的手機(jī)短信或GPRS通信傳導(dǎo)至中心站與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)中。這樣一旦配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，就地安設(shè)的指示器就會(huì)傳達(dá)出動(dòng)作翻牌、燈光報(bào)警等就地信號(hào)，與此同時(shí)借助通信功能把動(dòng)作信息傳送至后臺(tái)的人機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)，后臺(tái)對(duì)被接收到的全部動(dòng)作信息整體解析，最終實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的確定配電系統(tǒng)中故障點(diǎn)方位的目標(biāo)，同時(shí)會(huì)在主接線(xiàn)圖與地理信息系統(tǒng)內(nèi)做出一定的警示信息，借助手機(jī)短信的方式把故障點(diǎn)定位結(jié)果告知與配電系統(tǒng)維修與管理相關(guān)的人員。在強(qiáng)化故障點(diǎn)解決效率、大大壓縮故障查詢(xún)時(shí)間與用戶(hù)停電時(shí)等方面體現(xiàn)出巨大的優(yōu)越性，維護(hù)了農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安穩(wěn)性與經(jīng)濟(jì)性。

2.2 方案二：分布式智能、網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)饋線(xiàn)自動(dòng)化方案

目的：有效隔絕配網(wǎng)系統(tǒng)故障點(diǎn)與自動(dòng)性轉(zhuǎn)移供電。

設(shè)施：電動(dòng)開(kāi)關(guān)與智能控制器的聯(lián)合應(yīng)用。

特征：造價(jià)成本較低、效果較為顯著，具有安穩(wěn)性，對(duì)開(kāi)關(guān)種類(lèi)沒(méi)有提出確切的要求，不需要主站的輔助。

應(yīng)用范疇：多被應(yīng)用在城區(qū)新建線(xiàn)路，以及現(xiàn)有具備電動(dòng)操作構(gòu)造開(kāi)關(guān)的線(xiàn)路中，可以借助通信拓展模式達(dá)到實(shí)現(xiàn)三遙功能的目標(biāo)。其在將單電源、雙電源或多電源供電系統(tǒng)的故障區(qū)域迅速隔離與非故障區(qū)段快速?gòu)?fù)電標(biāo)準(zhǔn)上體現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價(jià)值。

方案概述：分布式智能管控方案實(shí)效性的發(fā)揮，對(duì)電動(dòng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)、斷路器配置智能自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備表現(xiàn)出強(qiáng)烈的依賴(lài)性，對(duì)配電線(xiàn)路電流運(yùn)轉(zhuǎn)形式進(jìn)行整體性檢測(cè)與管理，具體是對(duì)開(kāi)關(guān)兩端電壓的檢測(cè)，結(jié)合其運(yùn)轉(zhuǎn)模式達(dá)到精確性檢測(cè)的目標(biāo)，控制器自體的邏輯功能在該環(huán)節(jié)的實(shí)用價(jià)值充分的彰顯出來(lái)，自行的對(duì)故障點(diǎn)方位進(jìn)行檢查與尋找，自行的避開(kāi)故障區(qū)段的兩端開(kāi)關(guān)達(dá)到隔絕故障點(diǎn)的目標(biāo)，并智能性的將聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)閉合，從而確保非故障區(qū)域供電的舒暢性與常規(guī)性。對(duì)配電系統(tǒng)故障點(diǎn)方位的檢測(cè)以及迅速?gòu)?fù)電目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有賴(lài)于V-I-T技術(shù)的邏輯辨識(shí)功能，若線(xiàn)路開(kāi)關(guān)應(yīng)用斷路器裝置，還可以借用重合器迅速切斷故障與就地重合的優(yōu)點(diǎn)。在通信通道建設(shè)健全的基礎(chǔ)上，自行的升級(jí)至標(biāo)準(zhǔn)化的FTU/DTU，具備三遙功能[2]。

網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)控制方案的編制與實(shí)施有賴(lài)于分布智能控制方案，其特殊性體現(xiàn)在增設(shè)了局部光纖通信或GPRS通信功能，從而確保了環(huán)網(wǎng)內(nèi)各FTU信息的交互性。此時(shí)配電系統(tǒng)中一旦有故障產(chǎn)出， 網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)控制方案的應(yīng)用在瞬間使環(huán)網(wǎng)內(nèi)各FTU自行避開(kāi)故障點(diǎn)最近的兩端開(kāi)關(guān)，變電站出線(xiàn)開(kāi)關(guān)無(wú)需跳閘，縮短停電范疇，聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)自行合閘達(dá)到轉(zhuǎn)供電的目標(biāo)，降低停電時(shí)長(zhǎng)。在網(wǎng)絡(luò)式保護(hù)控制方案的導(dǎo)向下，各個(gè)級(jí)別串聯(lián)開(kāi)關(guān)的無(wú)級(jí)差保護(hù)功能發(fā)揮出來(lái)，整合分布式就地控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到維護(hù)配電設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)效率性與一致性的目標(biāo)。

3 E-PON技術(shù)在配電自動(dòng)化中的應(yīng)用

EPON技術(shù)組網(wǎng)在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以將通信系統(tǒng)劃分為三個(gè)層次，即主站層，變電所子站層與饋線(xiàn)層。手拉手環(huán)結(jié)構(gòu)在當(dāng)下配電自動(dòng)化系統(tǒng)中具有較高的應(yīng)用頻率，2個(gè)OLT被安置在不同的變電站中，達(dá)到對(duì)光路整體性維護(hù)的目標(biāo)，同時(shí)對(duì)不同變電站設(shè)施的檢查與維修對(duì)配電系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的安穩(wěn)性不會(huì)造成任何干擾。

手拉手環(huán)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，維護(hù)并強(qiáng)化了組網(wǎng)內(nèi)單一通信ONU終端運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，同時(shí)可以參照實(shí)際需要，將數(shù)個(gè)PON連接口增設(shè)于ONU終端上，達(dá)到強(qiáng)化手拉手環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)[3]。經(jīng)過(guò)改造后的手拉手環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)化在農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)質(zhì)上就是在EPON技術(shù)的輔助下達(dá)到構(gòu)建配電通信的目標(biāo)，一方面使配電系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)自動(dòng)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)支持；另一方面也使配電網(wǎng)絡(luò)中的各類(lèi)資源實(shí)現(xiàn)共享共用目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

在知識(shí)經(jīng)濟(jì)一體化時(shí)代中，配電自動(dòng)化技術(shù)獲得了更大的發(fā)展空間，為農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供助力。三遙功能的實(shí)現(xiàn)，達(dá)到對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)故障點(diǎn)自動(dòng)隔絕與轉(zhuǎn)供的目標(biāo)，而不依賴(lài)于通信與主站，應(yīng)用價(jià)值處于較高的層次上。

參考文獻(xiàn)

[1] 呂立平，馬光耀，谷君，等.基于配電自動(dòng)化的小電流系統(tǒng)自愈技術(shù)研究[J].電氣應(yīng)用，2015（S2）：303-307.

[2] 殷海森.茂名地區(qū)配電通信網(wǎng)的組網(wǎng)方案研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2016（9）：31.

[3] 謝義苗，何樂(lè)彰，張忠會(huì)，等.基于可靠性的不同供電區(qū)配電自動(dòng)化終端數(shù)量?jī)?yōu)化方案研究[J].電力與能源，2016（4）：414-419.endprint