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配網(wǎng)電能質(zhì)量設(shè)備的通信化改造實(shí)現(xiàn)的論文

時(shí)間:2023-05-04 23:30:34 論文范文 我要投稿
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配網(wǎng)電能質(zhì)量設(shè)備的通信化改造實(shí)現(xiàn)的論文

  摘 要:配網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的末端,各地因?yàn)閷?shí)際請不同,其配網(wǎng)發(fā)展情況相當(dāng)不均衡。在文中對我國配網(wǎng)的主要特征以及早期配網(wǎng)電能質(zhì)量改造現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,介紹了待改造設(shè)備的類型,以此為基礎(chǔ)對配網(wǎng)電能質(zhì)量設(shè)備的通信化改造進(jìn)行了探討。

配網(wǎng)電能質(zhì)量設(shè)備的通信化改造實(shí)現(xiàn)的論文

  關(guān)鍵詞:配網(wǎng);電能質(zhì)量;改造

  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.218

  1 我國配網(wǎng)的主要特征

  隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化進(jìn)程日益加快,配網(wǎng)的電能質(zhì)量問題呈現(xiàn)出新的特點(diǎn),迫切需要解決[1]。早在“十二五”期間,國家電網(wǎng)公司已經(jīng)開始對配網(wǎng)進(jìn)行了新一輪的改造,集中解決農(nóng)村電網(wǎng)薄弱問題,提高農(nóng)村電網(wǎng)供電可靠性、旨在完成配網(wǎng)以低電壓為典型代表的電能質(zhì)量綜合治理[3]。

  目前看來,配網(wǎng)處于電力系統(tǒng)的末端,各地配網(wǎng)發(fā)展很不均衡,總結(jié)起來,配網(wǎng)具有如下幾個(gè)主要特征[2]:

 。1)中高壓線路網(wǎng)架多為單向輻射式結(jié)構(gòu),僅部分區(qū)域進(jìn)行了環(huán)網(wǎng)改造;(2)配網(wǎng)線路普遍存在線路偏長、導(dǎo)線偏細(xì)、分支過多、負(fù)荷小且分散的問題;(3)配網(wǎng)用電負(fù)荷持續(xù)加大,感性大負(fù)荷持續(xù)增多,部分線路工業(yè)用戶不斷增多。

  以上原因?qū)е屡潆娋W(wǎng)供電質(zhì)量差、功率因數(shù)低、線損大。前期由于資金短缺和安裝條件的限制,配網(wǎng)的電能質(zhì)量改造一直未能大規(guī)模鋪開,直接導(dǎo)致配網(wǎng)無功功率流動(dòng)頻繁,網(wǎng)損居高不下,電能質(zhì)量低下,嚴(yán)重時(shí)甚至無法保證正常供電[3]。

  2 早期配網(wǎng)電能質(zhì)量改造現(xiàn)狀

  統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明, 電力系統(tǒng)中的13%的電能損失發(fā)生在配電網(wǎng)中,80%的用戶停電是由于配電網(wǎng)故障引起的。對配電網(wǎng)改造和規(guī)劃問題進(jìn)行深入研究,在降低電能損失的同時(shí)大幅度提高供電質(zhì)量和可靠性對促進(jìn)發(fā)展、提高電力部門的經(jīng)濟(jì)效益與競爭能力具有重大的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

  前期,各個(gè)省市在配網(wǎng)電能質(zhì)量治理方面做出了有益的嘗試,這些項(xiàng)目改造普遍存在以下特點(diǎn)[2-3]:

 。1)項(xiàng)目多以無功功率優(yōu)化為目的,多數(shù)屬于電容式固定容量補(bǔ)償,過補(bǔ)償、無功倒送問題嚴(yán)重,需要人工就地操作、維護(hù)工作量很大;

 。2)補(bǔ)償電容、交流接觸開關(guān)質(zhì)量欠佳,過電壓和涌流抑制措施不完善,設(shè)備損壞率居高不下,部分設(shè)備已經(jīng)損壞退出運(yùn)行;

 。3)工作人員對設(shè)備缺乏了解,不能對設(shè)備進(jìn)行有效的維護(hù)與故障處理,使得已完成項(xiàng)目設(shè)備投入率不高;

 。4)現(xiàn)有電能質(zhì)量改造沒有實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方通訊功能,不能對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)測,因此對各臺(tái)區(qū)自動(dòng)補(bǔ)償裝置的維護(hù)量非常大,實(shí)際運(yùn)行情況沒有得到及時(shí)的管理。

  隨著技術(shù)的日趨成熟,電能質(zhì)量改造設(shè)備功能逐漸完善、產(chǎn)品質(zhì)量趨于穩(wěn)定,這樣以來對改造設(shè)備的管理就提出了更高的要求。為減輕現(xiàn)場運(yùn)維人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高設(shè)備的智能化水平,適應(yīng)電網(wǎng)的智能化管理要求,本文提出一種低成本的、簡便可行的適用于電能質(zhì)量改造設(shè)備的通信化改造方案。

  3 待改造設(shè)備的類型

  目前主流的電能質(zhì)量改造設(shè)備并聯(lián)接入電網(wǎng)(少數(shù)設(shè)備串聯(lián)入電網(wǎng),比如高低壓串聯(lián)補(bǔ)償、調(diào)壓變壓器),并采集電網(wǎng)側(cè)或者負(fù)載側(cè)的電壓電流信號[4],經(jīng)分析運(yùn)算得到改造節(jié)點(diǎn)需要注入的補(bǔ)償需求量。

  具體來說,有待進(jìn)行通信化改造的設(shè)備包含但是不限于線路無功補(bǔ)償裝置、線路串聯(lián)補(bǔ)償裝置、線路并聯(lián)補(bǔ)償裝置、三相平衡裝置、線路調(diào)壓器、高低壓靜止無功發(fā)生器、有源濾波器等改造設(shè)備。本文提到的通信化改造可以方便的囊括傳統(tǒng)的改造設(shè)備和新式的改造設(shè)備,既能覆蓋存量設(shè)備又能覆蓋增量設(shè)備。

  4 設(shè)備通信化改造方案

  設(shè)備的通信化改造旨在實(shí)現(xiàn)改造節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)信息采集、設(shè)備狀態(tài)采集、歷史數(shù)據(jù)回調(diào),實(shí)現(xiàn)信息遠(yuǎn)程傳輸,必要的時(shí)候可以亦可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制,是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備的可視化和可控化的前提條件。

  改造設(shè)備的通信實(shí)現(xiàn)需要配合設(shè)備本體上的信號采集、信息存儲(chǔ)和控制執(zhí)行單元進(jìn)行工作,對于該部分功能缺失的設(shè)備,需要增設(shè)對應(yīng)的功能單元。設(shè)備通信改造必需的功能單元主要包括:

 。1)節(jié)點(diǎn)典型電氣參數(shù)采集單元。主要包括電壓、電流等各類電氣參量的信息采集及存儲(chǔ),對于需要進(jìn)行潮流方向鑒別的設(shè)備來說,設(shè)備的進(jìn)出口均需設(shè)置電氣參數(shù)采集單元;

 。2)改造設(shè)備操作單元指令接收功能。為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,設(shè)備的操作單元需要接收來自監(jiān)控系統(tǒng)的控制指令,并且該指令可以控制操作單元的運(yùn)行、退出以及補(bǔ)償進(jìn)度。補(bǔ)償進(jìn)度的變化應(yīng)實(shí)時(shí)反應(yīng)在狀態(tài)監(jiān)控信息中。為避免誤操作,遠(yuǎn)程控制類指令可設(shè)置授權(quán)權(quán)限;

  (3)改造設(shè)備參數(shù)設(shè)置功能。為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置,設(shè)備需要接收來自后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的參數(shù)下發(fā)。該功能在有授權(quán)的情況下完成,并且有關(guān)基礎(chǔ)通信連接的功能不能進(jìn)行遠(yuǎn)程修改,以避免修改后通信鏈接失效;

 。4)節(jié)點(diǎn)補(bǔ)償狀態(tài)監(jiān)控信息上傳。該部分主要將改造設(shè)備的狀態(tài)信息以及補(bǔ)償進(jìn)度上傳至監(jiān)控系統(tǒng)。該部分功能僅具有瀏覽權(quán)限,可設(shè)置為相對開放的權(quán)限,方便所有工作人員隨時(shí)查看設(shè)備狀態(tài),分析系統(tǒng)故障。

  5 通信化改造的好處

  設(shè)備的通信化改造實(shí)現(xiàn)了設(shè)備信息共享,為優(yōu)化設(shè)備管理,降低系統(tǒng)運(yùn)維成本提供了便捷條件:

 。1)便于線路狀態(tài)及設(shè)備改造效果的統(tǒng)一調(diào)度和管理,方便實(shí)時(shí)全面地掌握線路狀態(tài);(2)便于各個(gè)、各類電能質(zhì)量設(shè)備的集中協(xié)調(diào),可以實(shí)現(xiàn)全局統(tǒng)籌考慮,優(yōu)化線路改造效果;(3)遠(yuǎn)程化的設(shè)備瀏覽、管理模式,切實(shí)降低了線路管理成本和設(shè)備巡視的人力成本;(4)為故障類型查找、故障點(diǎn)定位提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù),遠(yuǎn)程控制功能還可以快速隔離設(shè)備故障。

  參考文獻(xiàn):

  [1]徐晶.配電網(wǎng)改造與近期規(guī)劃[D].天津大學(xué),2007(07).

  [2]賴毅.農(nóng)網(wǎng)配電線路無功自動(dòng)監(jiān)控與補(bǔ)償系統(tǒng)研究[D].電子科技大學(xué),2012(05).

  [3]趙文忠.農(nóng)村配電網(wǎng)實(shí)用無功補(bǔ)償技術(shù)綜述[J].低壓電器, 2010(03):34-38.

  [4]劉建國.農(nóng)網(wǎng)中壓配電線路無功補(bǔ)償配置的研究[D].華北電力大學(xué),2010(04).

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