配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用【摘要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的加速發(fā)展和改革開(kāi)放的不斷深入，用電負(fù)荷不斷提升，人們對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠性要求日益提升，使得電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜化，一旦發(fā)生電網(wǎng)故障，故障定位困難、轉(zhuǎn)供電操作復(fù)雜且耗時(shí)，現(xiàn)有的設(shè)備水平和運(yùn)維方式難以滿(mǎn)足用戶(hù)高可靠性需求，難以高效不間斷提供電能供應(yīng)。因此，在智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中使用自動(dòng)化設(shè)備，能有效提高供電可靠性，縮短網(wǎng)架自愈重構(gòu)時(shí)間，而且能高效運(yùn)維。本文主要圍繞著配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備在配電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行了討論和分析，希望對(duì)相關(guān)從業(yè)人員具有借鑒意義。【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)；配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備；應(yīng)用【前言】隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程的提速，城市化水平的提升，對(duì)供電可靠性提出了全新的要求，電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展關(guān)系著人民群眾生活穩(wěn)定，關(guān)系經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)。智能電網(wǎng)是電力發(fā)展的方向，配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備在配網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用，保證其在發(fā)生故障后能及時(shí)隔離，通過(guò)智能化設(shè)備間信息交流，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)架自愈重構(gòu)，并恢復(fù)非故障段的送電工作，有效提高電網(wǎng)安全性和可靠性，提升配網(wǎng)智能化水平。使得電網(wǎng)更加穩(wěn)定可靠，滿(mǎn)足人們生產(chǎn)與生活的需要。隨著配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備不斷更新?lián)Q代，其在全面構(gòu)建智能電網(wǎng)中發(fā)揮重要作用。【正文】1.智能配電網(wǎng)智能配電網(wǎng)是以網(wǎng)架和設(shè)備組成，利用計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通信技術(shù)、現(xiàn)代電子傳感技術(shù)，將配網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的信息收集，融合一起構(gòu)成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的信息化系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)監(jiān)控和管理的簡(jiǎn)單化、及時(shí)化、信息化和自動(dòng)化。1.配電自動(dòng)化設(shè)備在配網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用配電自動(dòng)化設(shè)備在配網(wǎng)建設(shè)中應(yīng)用廣泛，覆蓋架空線(xiàn)路、電纜線(xiàn)路、智能配電站、智能開(kāi)關(guān)站、智能臺(tái)架變、中低壓線(xiàn)路等，通過(guò)終端監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的統(tǒng)一接入和數(shù)據(jù)資源共享，優(yōu)化了傳統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)維模式，推進(jìn)配電網(wǎng)建設(shè)全面進(jìn)入智能化、數(shù)字化。1.架空線(xiàn)路部分架空線(xiàn)路部分使用最廣泛的自動(dòng)化設(shè)備是柱上真空斷路器開(kāi)關(guān)，柱上真空斷路器開(kāi)關(guān)的作用是主干自動(dòng)化分段或聯(lián)絡(luò)環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為主干線(xiàn)環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，適用于過(guò)渡接線(xiàn)（單輻射、單聯(lián)絡(luò)）和最終目標(biāo)接線(xiàn)模式[N分段n聯(lián)絡(luò)（NW5，nW3）]。現(xiàn)有常用的4種典型方案類(lèi)型如下：雙側(cè)單相PT柱上斷路器：柱上真空斷路器一臺(tái)，單相PT二臺(tái)，三遙終端FTU一臺(tái)；三相-零序一體式PT+單相PT柱上斷路器：柱上真空斷路器型一臺(tái)，三相-零序一體式PT一臺(tái)，單相PT一臺(tái)三遙終端FTU一臺(tái)；雙側(cè)三相-零序一體式PT柱上斷路器：柱上真空斷路器一臺(tái)，單相PT二臺(tái)，三遙終端FTU一臺(tái)；一二次深度融合柱上真空斷路器：一二次融合柱上真空斷路器一臺(tái)（內(nèi)置電流、電壓傳感器、取能電源），三遙終端FTU一臺(tái)。其中，一二次深度融合柱上真空斷路器是新型自動(dòng)化設(shè)備，具備高度集成，取消外置CT和PT，統(tǒng)一插頭接口標(biāo)準(zhǔn)。將交流傳感器及電容取電模塊與一次本體深度融合；替代電磁式PT，解決電磁式PT易被雷擊損壞、電壓二次側(cè)短路產(chǎn)生過(guò)電流以及電磁諧振；內(nèi)置雙PT，可雙向取電，可取雙向零序電流，能滿(mǎn)足各種保護(hù)需要，適用于各種自動(dòng)化模式；有利于帶電安裝作業(yè)，減少了計(jì)劃停電時(shí)間，提高了設(shè)備安裝的效率。架空線(xiàn)路部分除了安裝自動(dòng)化柱上真空斷路器開(kāi)關(guān)以外，智能配電網(wǎng)還需要配置各種監(jiān)測(cè)和監(jiān)控單元，結(jié)合地區(qū)的運(yùn)維要求，依據(jù)供電區(qū)域等級(jí)、線(xiàn)路氣象條件及供電負(fù)荷重要程度等因素進(jìn)行差異化配置?？膳渲玫膯卧校簹庀蟊O(jiān)測(cè)單元：配置微型氣象監(jiān)測(cè)傳感器，可采集風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、大氣壓共五種參數(shù)。數(shù)據(jù)可通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)中繼器及信息采集終端匯集至智能網(wǎng)關(guān)上傳至平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)架空線(xiàn)路氣象環(huán)境狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元：雷電監(jiān)測(cè)裝置；架空線(xiàn)路在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置；桿塔傾角監(jiān)測(cè)傳感器；電纜頭溫度監(jiān)測(cè)裝置。安防監(jiān)測(cè)單元：配置探測(cè)攀爬感應(yīng)傳感器，具有防盜探測(cè)報(bào)警、監(jiān)測(cè)非法攀爬鐵塔等功能，報(bào)警信息可通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)中繼器及信息采集終端匯集至智能網(wǎng)關(guān)上傳至平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)安防在線(xiàn)監(jiān)測(cè)功能。。視頻監(jiān)控單元：配置網(wǎng)絡(luò)高速球型攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)線(xiàn)、桿塔、柱上開(kāi)關(guān)分合情況、線(xiàn)行周邊環(huán)境狀態(tài)等現(xiàn)場(chǎng)情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。1.電纜線(xiàn)路部分電纜線(xiàn)路部分使用最廣泛的自動(dòng)化設(shè)備是全絕緣斷路器柜，全絕緣斷路器柜的作用是主干自動(dòng)化分段或聯(lián)絡(luò)環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為主干線(xiàn)環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，適用于單輻射、“2-1”單環(huán)網(wǎng)、“3-1”單環(huán)網(wǎng)、“兩供一備”、“三供一備”?，F(xiàn)有常用的8種典型方案類(lèi)型如下：自動(dòng)化戶(hù)外開(kāi)關(guān)箱拼柜方案（帶進(jìn)線(xiàn)PT柜）：戶(hù)外開(kāi)關(guān)箱內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線(xiàn)PT柜1臺(tái)、進(jìn)出線(xiàn)柜4臺(tái)、進(jìn)線(xiàn)PT柜1臺(tái)、電源管理及通信設(shè)備柜，采用分散式綜合通信測(cè)控單元；自動(dòng)化戶(hù)外開(kāi)關(guān)箱拼柜方案（不帶進(jìn)線(xiàn)PT柜）：戶(hù)外開(kāi)關(guān)箱內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線(xiàn)PT柜1臺(tái)、進(jìn)出線(xiàn)柜4臺(tái)、電源管理及通信設(shè)備柜，采用分散式綜合通信測(cè)控單元；自動(dòng)化戶(hù)外開(kāi)關(guān)箱拼柜方案（帶進(jìn)線(xiàn)PT柜）：戶(hù)外開(kāi)關(guān)箱內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線(xiàn)PT柜1臺(tái)、進(jìn)出線(xiàn)柜6臺(tái)、進(jìn)線(xiàn)PT柜1臺(tái)、電源管理及通信設(shè)備柜，采用分散式綜合通信測(cè)控單元；自動(dòng)化戶(hù)外開(kāi)關(guān)箱拼柜方案（不帶進(jìn)線(xiàn)PT柜）：戶(hù)外開(kāi)關(guān)箱內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線(xiàn)PT柜1臺(tái)、進(jìn)出線(xiàn)柜6臺(tái)、電源管理及通信設(shè)備柜，采用分散式綜合通信測(cè)控單元；自動(dòng)化配電房拼柜方案（帶進(jìn)線(xiàn)PT柜）：站內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線(xiàn)PT柜1臺(tái)、進(jìn)出線(xiàn)柜4臺(tái)、進(jìn)線(xiàn)PT柜1臺(tái)，采用分散式綜合通信測(cè)控單元；自動(dòng)化配電房拼柜方案（不帶進(jìn)線(xiàn)PT柜）：站內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線(xiàn)PT柜1臺(tái)、進(jìn)出線(xiàn)柜4臺(tái)，采用分散式綜合通信測(cè)控單元；自動(dòng)化開(kāi)關(guān)房拼柜方案（帶進(jìn)線(xiàn)PT柜）：站內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線(xiàn)PT柜1臺(tái)、進(jìn)出線(xiàn)柜6臺(tái)、進(jìn)線(xiàn)PT柜1臺(tái)，采用分散式綜合通信測(cè)控單元；自動(dòng)化開(kāi)關(guān)房拼柜方案（不帶進(jìn)線(xiàn)PT柜）：站內(nèi)配置全絕緣斷路器柜母線(xiàn)PT柜1臺(tái)、進(jìn)出線(xiàn)柜6臺(tái)，采用分散式綜合通信測(cè)控單元。智能電纜線(xiàn)路除了安裝自動(dòng)化環(huán)網(wǎng)箱（柜）外，還需利用站房?jī)?nèi)原有智能網(wǎng)關(guān)，在電纜通道內(nèi)配置電纜本體溫度監(jiān)測(cè)、位移監(jiān)測(cè)、井蓋監(jiān)測(cè)等智能傳感器，通過(guò)無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜通道的環(huán)境、電纜本體、安防狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，協(xié)助預(yù)判故障、盜竊、火災(zāi)等事故，提高配電線(xiàn)路運(yùn)維的效率。電纜本體溫度傳感器能在線(xiàn)監(jiān)測(cè)電纜表面溫度及異常狀態(tài)報(bào)警、定位，幫助運(yùn)檢人員預(yù)判故障、快速定位故障點(diǎn)。位移傳感器檢測(cè)環(huán)境震動(dòng)或外力破壞、盜竊，保護(hù)井內(nèi)資產(chǎn)安全，幫助運(yùn)檢人員預(yù)判事件。井蓋傳感器能監(jiān)測(cè)井蓋狀態(tài)（井蓋傾斜、井蓋翻開(kāi)、電池電量低、信號(hào)強(qiáng)度低等），幫助運(yùn)檢人員遠(yuǎn)程布防，預(yù)判盜竊事件。氣體傳感器能監(jiān)測(cè)有毒氣體及氧氣濃度值，防止有毒有害氣體對(duì)設(shè)備及運(yùn)檢人員造成危害。煙霧傳感器能監(jiān)測(cè)電纜井內(nèi)是否發(fā)生火災(zāi)，幫助運(yùn)檢人員快速定位故障點(diǎn)，避免事故范圍擴(kuò)大。水浸傳感器能實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)水浸狀態(tài)，可根據(jù)運(yùn)維需求以實(shí)現(xiàn)水浸預(yù)警等功能。1.配網(wǎng)通訊部分配電網(wǎng)通訊部分分為遠(yuǎn)程通訊和本地通信。遠(yuǎn)程通訊又可分為骨干層和接入層；骨干層屬于35KV以上站點(diǎn)，接入層有電力光纖通訊、有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)、中壓載波、無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)、衛(wèi)星通訊。室內(nèi)接入層節(jié)點(diǎn)部署在室內(nèi)配電站、戶(hù)內(nèi)開(kāi)關(guān)站、戶(hù)外開(kāi)關(guān)箱。戶(hù)外接入層節(jié)點(diǎn)部署在架空線(xiàn)或臺(tái)架桿、塔上。室內(nèi)接入層中的交換機(jī)、ODF有四種安裝方式：①交換機(jī)與ODF獨(dú)立組通信屏；②交換機(jī)與ODF布置在獨(dú)立的通信箱，可掛箱及座地安裝；③交換機(jī)與ODF安裝在DTU柜體上部預(yù)留通信小室；④交換機(jī)與ODF安裝在直流柜上部預(yù)留通信小室、進(jìn)線(xiàn)PT柜二次小室及其他拼裝位置。配電網(wǎng)通訊選擇總體遵循下列原則：1）具備光纜接入條件的配網(wǎng)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)應(yīng)配置光纖通信終端；10千伏電纜線(xiàn)路優(yōu)先選擇采用管道光纜，在沒(méi)有可用空間敷設(shè)管道光纜的情況下使用OPMC；新建或存量10千伏架空線(xiàn)全線(xiàn)改造時(shí)，宜采用ADSS光纜同步建設(shè)；在強(qiáng)雷地區(qū)架設(shè)的10千伏架空地線(xiàn)，宜采用OPGW光纜。2）沒(méi)有光纜但有無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)覆蓋的配網(wǎng)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)應(yīng)配置無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)終端；3）不具備光纜、無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)接入條件，但有無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)信號(hào)的配網(wǎng)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)宜使用線(xiàn)公網(wǎng)終端（3G/4G/5G）；4）以上通信方式均不適用的配網(wǎng)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)可因地制宜選擇北斗短報(bào)文通信或中壓電力線(xiàn)載波通信方式進(jìn)行補(bǔ)盲?！窘Y(jié)束語(yǔ)】配網(wǎng)在智能電網(wǎng)中發(fā)揮著重要的作用，在智能電網(wǎng)中扮演著不可替代的角色，要想提高智能電網(wǎng)的進(jìn)步，首先提高配電網(wǎng)的運(yùn)行效率，充分發(fā)揮其配電的能力和作用，這就要求電力企業(yè)將配網(wǎng)