关键词:电网改造 配网自动化技术 供电可靠性
0 引言
随着电力事业的迅速发展,用户对供电质量和供电可靠性的要求越来越高。城市电网改造对提高城市配网自动化技术与可靠性提出了亟待解决而且必须解决好的课题。目前,全国电网主要以500kV和220kV电网为主网架,有的已形成环网和双环网运行,110kV电网作为地区供电的高压配电网,已全部开环运行。从目前情况来看,现有网架结构对于大部分地区的供电能力不能满足N-1的要求。城市电网改造将给配网自动化技术与可靠性水平带来前所未有的发展机遇,城市电网应在未来的几年内加速网架结构建设和城区配网自动化系统建设,提高供电质量和供电可靠性,以满足现代化建设的供电需求。
1 城市配网自动化系统结构
由于现有配网自动化系统平台不统一,功能单一,各系统间很难实现互联和信息共享,造成重复建设、信息资源浪费,这些现状都极大的限制了电力系统的发展。为此,需要推出一种全新的一体化的配网自动化系统体系结构——就是把数据采集与监控系统(SCADA)、配电管理系统(DMS)、地理信息系统(GIS)、管理信息系统(MIS)、高级应用软件包(PAS)以及变电站综合自动化、馈线自动化、通信系统集成为一个体系结构良好、平台统一、信息共享、高效灵活的信息系统(见图1)。
5.1 国内一体化配电智能开关
当前,智能开关的技术发展趋势正从技术的层面引领着整个终端电器的革新与进步,提出了“电器智能化”的发展方向。所谓“电器智能化”是指将微处理器技术、电力电子技术、传感器技术、网络技术、通信技术和新型开关制造技术在传统电器装置上进行有机融合,使其具备智能化核心。相对于传统开关其应具备如下特点:① 高性能、高可靠性;② 免维护;③ 硬件软件化;④ 具备在线监测和自诊断功能;⑤ 提供网络化远动接口;⑥ 功能自适应等。
从目前的开发和市场形势看,智能开关的中压智能断路器(10kV)的技术发展主要体现在对传统设备进行为动态在线监测提供远动接口的改造上。这种改造发展潜力巨大,而传统的、功能单一的一次配电开关设备将逐步被淘汰。因此,从配电系统的全局着眼,开发基于节点(终端)的智能一体化开关已势在必行。
5.2 国外配电开关(英国)
Hawkvac 15系列铁壳开关在外观设计上紧凑而实用,同时为操作者提供了最高级别的安全保障。这种产品遵循IEC 60298 标准。
非常适用于对供电可靠性要求较高的配电网络,包括商业和工业密集地区。
DV型铁壳真空开关主要是为满足发电机和重要的工业领域对供电安全性的严格要求而设计的。在外观设计上采用金属外壳,安装方便灵活。目前,在世界各地得到广泛的应用,包括电力、石油、化工行业。
DV型开关全面遵循ANSI/IEEE C37.013标准。Eclipse(屏蔽式)型开关是采用励磁技术产品中的一种,这种固定模式设计的Eclipse开关引入真空断路器的操作机构,并且这种技术是当今世界上出现的最先进的操作机构,且可靠性高,终生免维护,完全可以满足北京2008年奥运会对供电可靠性的需求。
6 配电网通信网络的构成
6.1 光纤以太网在配网自动化中的应用
光纤以太网配电自动化实现方案:
(1) 主站与子站之间采用单模光纤,以光纤以太网方式相连,通信速率100 M,需光纤转换模块2对(2个子站)。
(2) 子站与干线上环网柜、开闭所、FTU之间采用光纤,采用通信处理机和网络交换机,通过网络交换机与主干线FTU采用光纤通信,其中FTU内要加装智能光纤接口;通过通信处理机完成变电站RTU接入,GPS接入,当地维护或远传、电子设备接入等功能。
(3) 干线TTU,支线FTU、TTU,通过双绞线就近连到干线的FTU,采用LonWorks现场总线协议,由FTU集中转发信息。图3是光纤以太网配网系统通信示意图: 转贴于