配電自動化技術(shù)在農(nóng)村智能電網(wǎng)中的應(yīng)用研究

李健瑞

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會對電力的需求也逐漸增加，這就有效地推動了電力企業(yè)的發(fā)展。受自然條件、供電特點(diǎn)、歷史背景等諸多因素影響，農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展水平與城市電網(wǎng)相比存在著較大差距。因此，應(yīng)加快農(nóng)村電網(wǎng)智能化建設(shè)，使農(nóng)村電網(wǎng)朝更加高效穩(wěn)定的方向發(fā)展，切實(shí)滿足廣大農(nóng)村用電需求，為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供有力保障。本文就配電自動化技術(shù)在農(nóng)村智能電網(wǎng)中的應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞：配電自動化;農(nóng)村;智能電網(wǎng);電網(wǎng)通信系

引言

注重農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化技術(shù)研究，可實(shí)現(xiàn)對這類電網(wǎng)配電生產(chǎn)過程的嚴(yán)格把控，確保農(nóng)村智能電網(wǎng)配電狀況良好性，優(yōu)化其生產(chǎn)計劃實(shí)施中的控制方式。因此，需要給予農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化技術(shù)更多的關(guān)注，積極開展這方面的研究工作，從而為農(nóng)村居民提供優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)，提升智能電網(wǎng)在農(nóng)村地區(qū)的潛在應(yīng)用價值。

1當(dāng)前農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)中存在的問題

農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)在實(shí)際操作中還存在一些問題。一是缺乏對電網(wǎng)負(fù)荷的有效、集中控制，導(dǎo)致電荷負(fù)載不均衡。比如農(nóng)村電網(wǎng)配電中三相負(fù)荷不平衡問題，電網(wǎng)變壓器運(yùn)行不對稱問題，誘發(fā)勵磁電流造成中性點(diǎn)電壓偏移問題。二是智能電網(wǎng)配電自動化水平較低，導(dǎo)致電力設(shè)備配置不合理。有些地區(qū)在智能電網(wǎng)臺區(qū)建設(shè)中，缺乏對整個地區(qū)配電自動化建設(shè)總體規(guī)劃，難以保障電力設(shè)備配置合理，特別是一些偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村，智能化電力系統(tǒng)改造不到位，依然停留在人工抄表等低水平工作方式上。三是在低壓設(shè)備運(yùn)行方式匱乏，無法實(shí)現(xiàn)有效智能化管理。作為智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的低壓設(shè)備，因運(yùn)行方式相對單一，無法實(shí)現(xiàn)對用電終端與采集系統(tǒng)的融合。另外，針對變壓器油溫、環(huán)境溫度等問題，也可能影響配電自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化建設(shè)方面的相關(guān)要求

為了實(shí)現(xiàn)對農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化技術(shù)的高效利用，完善與之相關(guān)的系統(tǒng)服務(wù)功能，則需要對這類電網(wǎng)配電自動化建設(shè)方面的相關(guān)要求有所了解。具體包括：（1）可滿足農(nóng)村電網(wǎng)的整體規(guī)劃建設(shè)要求，且智能電網(wǎng)配電自動化建設(shè)中應(yīng)與農(nóng)村地區(qū)的實(shí)際情況相符合;（2）農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化建設(shè)過程應(yīng)科學(xué)、合理，兼顧成本經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性、可操作性等;（3）在農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化建設(shè)中，既要考慮當(dāng)前的用電需求，也要考慮長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，使得農(nóng)村電網(wǎng)應(yīng)用中的智能化水平、生產(chǎn)水平可逐漸提升。

3配電自動化技術(shù)在農(nóng)村智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

3.1科學(xué)規(guī)劃，完善配電自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

在構(gòu)建農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)中，科學(xué)規(guī)劃是保障配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的基礎(chǔ)。具體來講，在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計上，通過電壓監(jiān)測設(shè)備來實(shí)現(xiàn)與GSM公眾無線網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)，并滿足電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的傳輸要求。在該系統(tǒng)中，通過對不同饋線電壓的實(shí)時監(jiān)測，當(dāng)饋線電壓不達(dá)標(biāo)時，則增加配變布點(diǎn)數(shù)量，或者加裝低壓無功自動補(bǔ)償;當(dāng)然，在一些高壓線路結(jié)構(gòu)中，也可以通過加裝無功自動補(bǔ)償設(shè)備來提升配網(wǎng)系統(tǒng)管理有效性。在應(yīng)用負(fù)荷管控系統(tǒng)中，利用GPRS、GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)通信平臺，實(shí)現(xiàn)對配電終端設(shè)備的遠(yuǎn)程管理。比如滿足自動抄表、電能質(zhì)量監(jiān)測、用電負(fù)荷監(jiān)控等功能;為了提升農(nóng)村配電網(wǎng)絡(luò)用電可靠性和安全性，可以實(shí)現(xiàn)對用戶用電過程的動態(tài)、實(shí)時監(jiān)測，防范竊電問題。在監(jiān)測終端設(shè)置上，利用監(jiān)控平臺來完成電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息采集，并全面掌握各變壓器運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)用電實(shí)際合理配置三相平衡、無功補(bǔ)償，確保配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行最優(yōu)化管理。比如在出現(xiàn)用電故障、電網(wǎng)異常情況下，利用報警系統(tǒng)來顯示故障類型，并通過故障點(diǎn)自動化功能來恢復(fù)無故障區(qū)段的供電需求。

3.2主站自動化系統(tǒng)改造方面的應(yīng)用

對農(nóng)村智能電網(wǎng)配電主站自動化系統(tǒng)進(jìn)行升級，需要對農(nóng)村配電網(wǎng)中的SCADA主站系統(tǒng)、電網(wǎng)配電軟件系統(tǒng)和電網(wǎng)配電系統(tǒng)進(jìn)行改造。在此期間，若能注重配電自動化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，則能為農(nóng)村智能電網(wǎng)配電方面的主站自動化系統(tǒng)改造提供技術(shù)支持。具體表現(xiàn)為：（1）農(nóng)村智能電網(wǎng)運(yùn)行中可通過對自動化技術(shù)、配電網(wǎng)遠(yuǎn)程終端設(shè)備服務(wù)器、地理位置監(jiān)控服務(wù)器、調(diào)試和報表工作站、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控報務(wù)器等要素的合理運(yùn)用，構(gòu)建好配電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可為農(nóng)村配電網(wǎng)中的SCADA主站系統(tǒng)改造過程中提供支持;（2）農(nóng)村智能電網(wǎng)配電實(shí)踐中對相應(yīng)的軟件及系統(tǒng)進(jìn)行改造時，通過對配電自動化技術(shù)的科學(xué)使用，可優(yōu)化配電軟件及系統(tǒng)的控制功能，確保它們在實(shí)踐中的改造有效性。

3.3建設(shè)終端系統(tǒng)自動化

為實(shí)現(xiàn)對農(nóng)村電網(wǎng)配電系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，必須對配電終端系統(tǒng)進(jìn)行自動化改造升級。在實(shí)現(xiàn)遙控、故障識別檢測等功能的基礎(chǔ)上，幫助主站系統(tǒng)和子站系統(tǒng)對整個配電系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，確保電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。在終端系統(tǒng)中，變電站開閉所自動化終端通過光纖以太網(wǎng)連接技術(shù)與服務(wù)器進(jìn)行連接，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。終端系統(tǒng)通過無線連接或使用光纖連接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和交換。這樣的終端配置相對靈活，應(yīng)用范圍也較廣，但為滿足系統(tǒng)運(yùn)行中的多樣性需求，也可以針對相關(guān)系統(tǒng)配置進(jìn)行改造。

3.4配網(wǎng)繼電保護(hù)的完善

當(dāng)前我國各地區(qū)智能電網(wǎng)建設(shè)步伐的加快，使得新型繼電保護(hù)裝置得到了大力的研發(fā)，很多配電網(wǎng)中的變電站也實(shí)現(xiàn)了WAMS同步相量檢測單元的安裝，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)廣域保護(hù)，確保繼電保護(hù)的信息數(shù)據(jù)同步。繼電保護(hù)裝置能夠測量系統(tǒng)運(yùn)行時元件參數(shù)，并與原有元件參數(shù)做精確的對比分析出故障處理信息，然后對相關(guān)元件處的感應(yīng)器發(fā)出故障隔離或修復(fù)的指令，從而對其執(zhí)行狀況進(jìn)行有效監(jiān)測。繼電保護(hù)能夠限定并精準(zhǔn)劃分監(jiān)測范圍，這一運(yùn)行特點(diǎn)能夠降低由于故障造成的停電范圍，增強(qiáng)配電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。

3.5對農(nóng)村低壓電網(wǎng)中的無功補(bǔ)償力度進(jìn)行加強(qiáng)

根據(jù)因地制宜這一原則，在對農(nóng)村低壓電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償時，應(yīng)當(dāng)充分考慮到自身的無功損耗，根據(jù)電網(wǎng)之內(nèi)無功電能的分布情況采取合理的無功補(bǔ)償策略。因?yàn)樵谵r(nóng)村地區(qū)，大都設(shè)置了2臺變壓器，且采取了2段接線的模式，為了能夠讓變壓器順利進(jìn)行分臺運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)當(dāng)對無功補(bǔ)償進(jìn)行分組，一般以分為兩組為宜。同時，在配電線路中，安裝相應(yīng)的電容器，不但能夠節(jié)省成本支出，其所產(chǎn)生的效果也較為明顯，還能對電能的損失進(jìn)行充分的降低。價值其安裝較為簡易，對其進(jìn)行維修時工作量及所耗費(fèi)的人力物力相對較小，發(fā)生事故的頻率較低，適合應(yīng)用于農(nóng)村低壓電網(wǎng)的無功補(bǔ)償。在對農(nóng)村低壓電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償時，應(yīng)當(dāng)依據(jù)變壓器容量的10%進(jìn)行補(bǔ)償。在農(nóng)村用電負(fù)荷較大的情況下，加之用電負(fù)荷具有較強(qiáng)的季節(jié)性，當(dāng)用電較為集中時，變壓器會因?yàn)楹奢d過度而產(chǎn)生損壞，進(jìn)而使農(nóng)村低壓電網(wǎng)不能夠正常運(yùn)行。故而，在對農(nóng)村低壓電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)無功補(bǔ)償力度。

結(jié)語

綜上所述，信息化建設(shè)進(jìn)程的加快，為國家電網(wǎng)智能化建設(shè)提供了技術(shù)支持，可促使我國農(nóng)村電網(wǎng)供電更加穩(wěn)定安全，并能夠幫助電力企業(yè)對配電過程形成有效的監(jiān)管。因此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)統(tǒng)籌農(nóng)村供電系統(tǒng)運(yùn)行中的各個環(huán)節(jié)廣泛結(jié)合自動化技術(shù)，提高農(nóng)村電網(wǎng)的智能化水平，促使智能電網(wǎng)建設(shè)實(shí)現(xiàn)智能操作、智能監(jiān)管、智能排查，為電力事業(yè)發(fā)展與新農(nóng)村建設(shè)提供動力。

參考文獻(xiàn)：

[1]何澤燊.農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2019，16（3）：50-51.

[2]吳寒松.配電自動化技術(shù)應(yīng)用與配電網(wǎng)安全運(yùn)行管理[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（29）：188-189.