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关键词:接地;接地分类;功能性接地;保护性接地;电磁兼容性接地;两个接地;系统接地;保护接地;共用接地网;外露导电部分
Abstract: this paper summarized the meaning of grounding and its classification, which focuses on two substation grounding (grounding system and protect grounding) whether the difference between common ground net.through introducing.
Keywords: grounding; Grounding classification; Functional grounding; Protective grounding; The electromagnetic compatibility grounding; Two grounding; System grounding; Protect grounding; Common ground net.through introducing; Exposed conductive part
中图分类号: U264.7+4 文献标识码: A文章编号:
一.接地的概念
接地是一个十分复杂的问题,它关系到人身和财产的安全以及电气装置和设备功能的正常发挥。
所谓接地有两个含义:一是指电气回路导体或电气设备外壳与大地的连接;另一是指设备需接地部分与代替大地的某一导体相连接,这时以该导体的电位为参考电位而不是以大地的电位为参考电位。将金属导体或导体系统人为地埋入土壤中,就构成一个金属接地体,称为人工接地体。原已埋入土壤中的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建(构)筑物的基础钢筋、非燃性物质用的金属管道和设备等也可作为金属接地体,称为自然接地体。
二.接地分类
接地的分类有很多种,根据接地的不同作用,可分为功能性接地、保护性接地及电磁兼容性接地。
功能性接地是指用于保证设备(系统)的正常运行、或使设备(系统)可靠而正确地实现其功能的接地,包含工作(系统)接地和信号电路接地。工作(系统)接地是把电力系统中的中性线直接或经特殊设备与地做金属连接。它的好处是降低人体的接触电压,迅速切断电源,降低设备和线路的绝缘要求、节省投资,满足设备运行的特殊需要。信号接地是设置一个等电位作为电子设备基准点位,简称信号地。
保护性接地是指以人身和设备的安全为目的的接地,包含保护接地、雷电保护接地、防静电接地和阴极保护接地。保护接地是把电气装置的外露导电部分、配电装置的构架和线路杆塔等可能带电的金属物通过专用的接地线与大地连接。雷电保护接地是为雷电防护装置向大地泄放雷电流而设的接地。防静电接地是将静电导入大地防止其危害的接地。阴极保护接地是使被保护金属表面成为电化学原电池的阴极,以防止该表面腐蚀的接地。
电磁兼容性接地指的是为了使器件、电路、设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰而所做的接地。其基本保护措施之一是进行屏蔽接地。
三.供电系统的两个接地
任一电压等级的供电系统都需处理两个接地问题:一个是系统内电源端带电导体的接地(系统接地);另一个是负荷端电气装置外露导电部分的接地(保护接地)。就低压供电系统而言,系统接地是指变压器、发电机等中性点的接地;保护接地是指电气装置内电气设备金属外壳、布线金属槽管等外露导电部分的接地。如图1所示的RA和RB。
四.变电所内两个接地的分与合
在10/0.4kV变电所内的高压系统的保护接地(高压柜、变压器外壳接地)和低压系统的系统接地(变压器中心点接地)是否应分开呢?过去10kV电网采用不接地系统,故障电流Id不大两个接地可合为一个共用接地,现在大多数10kV电网改为经小电阻接地,两个接地是否分开还得看情况而定。
1.当向建筑物供电的配电变压器安装在该建筑物外,且向低压系统供电的配电变压器的高压侧工作于小电阻接地系统时,低压系统不得与电源配电变压器的保护接地共用接地网,低压系统电源接地点应在距该配电变压器适当的地点(两者相距10米以上)设置装用接地网,其电阻不宜超过4欧姆。
如图2所示,低压配电盘内绝缘的PEN母排不与PE母排相连接,PE母排只引出与变电所内外露导电部分连接的PE线,所供其他建筑物TN系统的PE线都由低压配电盘内绝缘的PEN母排引出。高压侧的外露导电部分(为实现变电所的等电位联结,低压侧的外露导电部分也与之联结)的保护接地RA与低压系统的系统接地RB分开设置,这样RA上的故障电流Id就无从传导到低压系统内引发点击事故。
2.当向建筑物供电的配电变压器安装在该建筑物内,且向低压系统供电的配电变压器的高压侧工作于小电阻接地系统时,若该变压器的保护接地网的接地电阻满足R
若变电所高压侧(高压柜、高压线路、变压器)发生接地故障时,如图3所示,低压侧中性点、PEN线、PE线对地电位也同时升高,使所供电气装置的外露导电部分对地带Uf=Id·RA电压(虚线所示)。由于建筑物内采用总等电位联结,TN系统建筑物内人体可同时触及的导电部分都处于同一Uf电位水平上,不出现电位差,不论Uf值有多高,都不致引起人身电击事故。
参考资料
1.《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008
关键词:小水电;高压;解决办法
中图分类号:TM561.2 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)32-0093-02
随着国民经济的巨大发展,绿色能源的发展也得到了国家的重视,这对环境的保护也有很大的意义。由此,小水电在我国的多山地区得到了广泛的应用,而为了大量的利用绿色能源,现在小水电的建造力度也在不断加大,发电量也在增长,布点也开始密集,逐渐产生了诸多的问题。
小水电发电的用途一般就是直接接入高压线或者发电输入变电所,但是,由于这些地方的电网调节能力比较薄弱,导致了小水电电网高电压问题,从而引起了居民生活生产用电的不稳定,甚至会因为高电压的问题导致电器烧毁等,所以研究小水电引起高电压问题的解决办法非常重要,而且势在必行。
1 高电压形成的原因
小水电引起高电压的问题通常会发生在水量比较大的时段,由于开发以及电量供给的需要,小水电区域的装机容量比较大,而且在我国这些地区比较落后,电量的用度并不是很大,所以电力要进行输送,很容易引起线路末端的电压升高。这在我国的山区小水电较为常见,下文以淳安地区为例来研究高压形成的原因。
①小水电接入高压的公用线,一般是10 kV,这样就会引起季节性、区域性的负荷倒送。这是因为小水电本身存在的局限性,小水电受季节性的影响比较明显,丰水期和枯水期的潮流大小等都有区别,而且没有专门匹配的线路供其电力输送,所以这样就容易造成供电的不匹配,发生首末倒置的现象。
②小水电的总装机容量要是很大,就不能够接入10 kV的输送电线,而必须接入到就近的35 kV变电所。这样很容易因为小水电的负荷无法得到平衡,造成整个区域的电压升高。
③小水电的管理问题。小水电的管理仍然存在很大的问题、不足和漏洞,要改善这些方面,加强监督措施,严禁小水电虚报、乱报的现象发生。这些都是造成高电压的潜在因素。
小水电引起的高电压问题已经成为电网的一大问题,为了解决这个问题也研究提出了诸多的方法,但其中最有效的办法依然是调压。当然,调压手段不像原来那么单一,必须充分地利用各级设备,积极地应用新型的设备,切实提高小水电电网电压的调控能力。
2 公网线路中安装调压器
2.1 安装调压器的必要性
小水电的总装机容量如果不是很大,那么就要求将其接入到10 kV的输电线路中,在丰水期和枯水期电压的差别是非常明显的,比如淳安的7座水电站。丰水期电压甚至超过12 kV,而在枯水期大约在8 kV左右,必须加装自动调压器才能够解决高电压的问题。
而在众多种类的调压器中,经过研究表明,一种可以自动识别潮流方向的调压器能够满足双向供电和多电源供电系统。
2.2 调压范围的选择
调压器调压范围的选择非常重要,当然也需要根据不同的实际情况来选定,比如说如果丰水期的电压在12 kV,枯水期的电压大约在8 kV,那么就可以将调压器调到10 kV左右,这样不但可以降低电压保证沿线用户电压合格,也可以保证电能向主网的输送。
2.3 适用条件
虽然安装调压器能够在一定条件下解决小水电引起的高压问题,但毕竟不是万能的,要合理运用调压器的安装来解决小水电引起的高电压问题就必须了解其特点以及其适用条件。调压器的安装对于解决因为小水电引起的高电压问题有很多的优点,比如不但能够解决由于线路较长引起的低电压问题,而且能够解决小水电高电压问题,而且经济方面的考虑也比较重要,但是也有一定的局限性。调压器在解决高电压问题时,线路的超载问题应该引起足够的重视。
线路调压器的安装多是应用于小水电在一定范围内比较集中、装机的容量非常大而造成高电压问题的区域。其主要适用的情况是那些输电半径很大,输电线径较小而且没有足够资金改造线路计划的区域。这样不但能够有效地解决小水电引起的高电压问题,而且成本也能得到有效的控制。
3 变电所更换调压主变
3.1 更换主变的效果
当然,在那些小水电比较集中,总装机容量比较大的区域,仅仅是安装调节器显然是不能满足要求的。况且,在此种情况下,小水电是接入到变电所的,但是也正是由于这些小水电的总装机容量比较大,所以,传统的变电所主变的调压根本无法满足调整的需求,这就为尽早提升变电所电压主变调控能力提出了很高的要求。
更换后的主变必须满足变压的范围,这就要求必须经过严格的计算,保证主变能够满足小水电丰水期和枯水期变电范围,确保侧电压的稳定。
3.2 特点及使用范围
对于此种更换变电所主变的方式来解决小水电引起的高电压问题有其优缺点。比如,我们通常采用宽幅有载的调压主变,这种主变适用于负荷倒送引起变电所母线的高电压,有效解决了主变输入电压较高造成的供电质量下降甚至发生事故的问题。
更换主变能够解决大范围的电能输送问题,最大的优势还是其调整的范围较小,投资也较小。当然在更换主变之前必须经过严格的分析计算,明确调压范围,准确地掌握波动的最大范围。
4 转移小水电的负荷
转移负荷采用的主要方法就是在小水电较为密集的区域,新建一些输电线路,这样就可以将小水电密集区域的这些线路接入不同的线路,最大限度保证线路的负荷平衡,也就是负荷的就地平衡方式。当然如果改造线路就必须留有足够的余量,这样不但能够提高输送能力,而且可以有效的降低线损率。
转移小水电负荷方法最大的优势就是能够就地平衡负荷,主要可以适用于小水电分布密集的区域,具备重装线路的条件。当然其中最重要的是考虑经济因素,因为线路改造都很昂贵,所以,线路改造必须合理,线路长度不宜太长,一般不超过10 km。
5 局部使用宽幅无载调压配电变压器
5.1 主要的实施方案
小水电引起的高压问题除了输电线路的问题,还可能是调压配电变压器本身的调压范围不够,那么我们是否可以通过增大配电变压器自身的调压范围来达到改善这种因为小水电引起的高压问题,答案是肯定的。这样可以有效的克服传统配电变压器调压范围无法满足电压调整的缺点。
5.2 特点以及使用范围
更换大范围的配电变压器也需要经过研究当地的情况,经过科学的计算,最终留有合理的余量,这样选定的范围能够有效地达到调压的目的,且不至于造成浪费,一般选用宽幅无载调压配电变压器。这样不仅能够解决小水电引起的高电压问题,而且仅仅是局部的更换,范围较小,操作简单,相对于线路改造来说也可以控制经济成本。对于那些公变台区少的那些区域,采用这种方案非常适合。当然在应用此种方法的时候也必须详细分析配电台区所带负荷的特性以及变化规律,准确掌握其变化规律,了解其变化范围,选用合适的变电设备。
6 改变无功功率进行调压
由于现在小水电的发展态势,仅仅对设备和线路进行改造并不能够完全满足解决这种高电压问题,必须形成一套立体化的调压方案才能够真正的解决这一问题。这就要求我们对变电站的各个环节进行研究,进行严格的监督和管控。
线路电压升高的其他原因是线路无功过剩,那么要解决这一问题就必须从管理上通过改变线路输送的无功功率来调压。所以要求电网调度部门在这方面多做工作,严格按照相关的规章制度对小水电进行监控管理及考核,加强力率以及无功考核制度,采取定期、不定期相结合的监督方式,在技术上完成革新,做到实时监控,就能够有效的调节电压。另外,电压质量并不是电力部门考核的重点,这些都是造成小水电引起高压问题的潜在因素,所以电压质量的考核应当且必须尽早成为电力部门考核的内容之一,应该引起足够的重视,最好使其与经济指标相挂钩,这样才能有效的保证电压质量达标。
7 结 语
小水电引起的高电压问题现在已经逐渐引起人们的关注与重视,其对于山区变电网的危害相当严重。要解决这一问题就必须了解其原因,关键在于其影响因素众多,必须经过认真的分析研究找出原因,提出措施来解决。目前,采用多方面立体化的措施解决小水电引起的高电压问题,效果还是不错的。
参考文献:
[1] 王丽莉.小水电引起配电网高电压问题的解决方案[J].浙江电力,2011,(7).
【关键词】配电自动化;配电网络;规划
0.引言
近年来,智能电网已成为电力系统的热门话题,被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。智能电网包括智能输电网和智能配电网两方面内容,其中智能配电网具有新技术内容多、与传统电网区别大的特点,对于实现智能电网建设的整体目标有着举足轻重的作用。以配电自动化为基础的智能配电网是电网技术发展的方向,是电力系统的必然趋势。
配电自动化的目的和效益主要体现在:提高供电可靠性、提高供电质量、提高用户服务质量、提高管理效率和推迟基本建设投资。
配电自动化是在配电网络上实现的,其根本目标是提高配电网络的供电能力与可靠性,配电网络的优化比实现配电自动化对根本目标的效果要高的多,因此,在进行配电自动化系统的规划前,必须要做好配电网络的规划。
1.配电自动化系统的配电网络规划原则
为实现配电自动化系统,对一次配电网络的要求是“互联”与“分段”。
10kV中压配电网是供电的基础网络,应根据高压电源点的分布、负荷密度和运行管理的需要分成若干个相对独立的分区配电网,各分区配电网宜以5~10个变电站相互联络组成,并应有清晰合理的分区供电范围,一般不应交错重叠。
1.1保证10kV中压配电网络的安全供电
对10kV中压配电网络的安全供电要求是:
(1)当变电站一段母线失去供电能力时,它原来所供的10kV配电负荷应能通过本站另一段母线和其他变电站进行转供,并不得发生电压过低和设备过负荷;必要时,通过站外有联络的中压配电线路转带部分负荷。
(2)变电站内任一回10kV线路发生故障时,通过故障隔离、切换和倒闸操作,应能向该线路2/3以上的用户继续供电,并不得发生电压过低和设备过负荷。
为达到上述目标,中压配电网应分段成若干段以利于故障隔离,并应增加引入具备相对供电能力的电源来对隔离后的无电源部分恢复送电,一般宜形成多分段、多联络的网络化结构。
根据以上原则,在城市中心区的配电线路应尽量实现多分段、多联络的方式,以满足中心区对供电可靠性的高要求;而过渡区配电网应采取配电线路多分段的方式,具备联络条件的配电线路间可进行相互联络;城郊区可采用配电线路多分段的方式,配电线路间可不相互联络。
1.2架空配电线路的网架规划原则
应逐步形成环网结线,最终达到多分段、多联络的方式,推荐采用三分段、三联络的开环运行方式。为对隔离后的无电源部分恢复送电,必须引入具备相对供电能力的电源,中压配电线路的运行电流应控制在线路允许电流的3/4运行。这样,在故障时,切除故障段后的剩余两段分别由另两回引入的电源供电,由于这两回电源均在3/4的允许电流下运行,增加1/4的负荷电流后,正好在允许电流之内运行。
一般中压网可形成三分段两联络的网络化结构,但变电站出线电缆故障时仍会对出口第一段造成不必要的停电;在有条件的情况下,进一步实现三分段三联络时,可解决这一问题。
架空配电线路的网架规划原则如下:
(1)架空线路采用三分段三联络的网格方式。线路应按负荷情况,参照线路长度、装接容量和用电户数进行分段,段数不宜过多,以三分段为宜。正常运行负荷电流应控制在其允许持续载流量的3/4以下。
(2)线路间的联络首先应考虑同相邻另一变电站的配电线路联络,其次再考虑与同一变电站不同母线上的配电线路联络。
(3)同杆架设的线路应尽可能在同一地点分段,以利于运行维护。
(4)同杆架设的线路不宜作为相互联络的线路。
(5)双回共杆架设线路的分段开关宜相邻设置,以明确供电与停电范围。对大负荷分支、长分支还应增设分段开关以限制故障范围;小的分支线路加装跌落式熔断器。专用线路不参与配电线路环网。
1.3电缆配电线路的网架规划原则
电缆式的结线方式有如下几种:
(1)单树式:由变电站或开闭所引出单回电缆按树枝状对用户供电的结线方式。
(2)双树式:由两段电源相对独立的变电站或开闭所母线各引出一回电缆,形成双树枝状对用户供电的接线方式,沿线均为双回电缆线路,可对用户提供较为可靠的双电源。
(3)单环网式:由变电站或开闭所出线对一单树式线路末端注入电源或通过其它线路相联络可构成单环网,可靠性优于单树式而劣于双树式。
(4)双环网式:双树式线路末端增加电源构成双环网接线。可靠性最高但费用较高,一般较少采用。
对以上各种结线方式的选择,应根据对用户的用电可靠性要求来确定。在有条件时,应积极考虑将电缆形成环网结构,以缩短故障停电时间。为实现配电自动化,宜采用单环网结线。
电缆配电线路的网架规划原则如下:
以电缆为主的供电线路,应采用环网结线开环运行的方式。
构成环网结构,开环运行的电缆其正常运行电流应考虑转供负荷的情况,应留有一定的裕度满足负荷转供的需要,对单环网结线的线路开环运行时,其运行电流应控制在50%允许电流下运行。
对局部放射状结构的电缆线路,应对每一分支设立断开点,一般不宜使用电缆分接箱,宜采用负荷柜方式。
电缆线路当串接的设备超过三个时,应在末端引入电源作为故障时的恢复电源。
1.4开闭所的网架规划原则
开闭所是为了充分利用变电站的馈线间隔以及电缆通道资源,采用一回或两回较大输送能力的线路引入户内开关柜组合设施。通过开闭所,可再对若干个小负荷用户分配供电,开闭所一般均为户内布置设备。开闭所的网架规划原则如下:
开闭所作为变电站母线的延伸,应充分发挥其作用,一般应采用单母线分段方式,每段母线可供电4~5回出线,即两进八出或两进十出。两段母线分别由变电站的不同主变压器引入全电缆线路作为电源,设置母线联络开关作为任一回故障时的恢复电源,即采用单环网结线、母联开关运行的方式。宜采用全电缆进线以满足供电能力和可靠性的要求,开闭所因场地受限制只能实现单母线结线时,应引入一路电源作为联络线,即仍采用单环网结线、开环运行方式,其开环点设在联络线路的进线开关处。
开闭所应按实现综合自动化的要求设计并留有发展的余地。在变电站较少的地区,开闭所可作为电源点引出配电线路参与配电网络。
2.结论
配电网络是实现配电自动化的基础,规范的配电网络规划可以为配网自动化的实施提供良好的电网硬件条件,保证电网的安全可靠,为配网自动化各项目标的实现提供保证,因此,在县级配网自动化实施前,必须要做好配电一次网络的规划。
【参考文献】
[1]刘健,倪建立,邓永辉.配电自动化系统[M].北京:中国水利水电出版社,1999.
关键词: 智能电网;智能变电站;微电网。
中图分类号:U665.12 文献标识码:A 文章编号:
0 引言近年来,电网规模的不断扩大,迫切要求运行管理水平和技术水平的不断提高,为新技术在电网中的应用带来了契机。分布式电源、微电网、新能源等区别于传统的集中式发电的新形式终端不断接入电网,电网内部也兴起了智能化的,以智能变电站、智能配电为代表的一批智能化工程也已完工[1,2]。
信息技术的不断发展,为电网带来了诸多便利,云存储、无线互联、物联网等新技术为电网的进一步信息化和网络化提供了支持[3,4]。
只有对这些新技术更加了解,才能真正的发挥好这些新技术的作用,更好的为电网服务,为电力用户服务。本文便以这些新技术为研究对象,探讨这些新技术能够为电网带来的便利。
1 智能变电站与智能配电智能变电站与常规变电站的重要区别,是采用信息融合技术,从多种信息的获取、分析、共享、利用而有机结合。多信息技术的融合,可以从多信息的视角综合处理,从而得到各种信息的内在联系和规律,从而实现信息的优化。一般来说,智能化电器设备除满足常规电器设备的原有功能外,其功能还应该体现:
①应具有灵敏准确地获取周围大量信息的感知功能;
②应具有对获取信息的处理能力;③应具有对处理结果的思维判断能力,对处理结果的再生信息的实施及有效操作的实施功能。高压设备智能化是智能变电站的重要标志。大量传感器的采用,可以对关键设备的运行状况进行实时监控,而实现设备可观测、可控制和自动化。对一次设备智能化,可进行功能一体化设计,可以设计为以下三种:
①将传感器与高压设备或其部件进行一体化设计;
②将互感器与变压器、断路器等高压设备进行一体化设计;
③将相关测量、控制、计量、监测、保护进行一体化融合设计,实现一、二次设备的融合。智能配电网则强调的是用户侧,都将安装上数字化仪表,实现双向通信和远程监控,支持实时的电价计量。这样需要的关键技术包括:
①大量电能计量设备的管理,更需要通过高级智能仪表,以及更为完善的实时通信,能够确保精确地掌握和预测状态信息。
②更为完善的用户侧管理DSM (Demand Side Management)。智能电表对用电量实行分时计价,实时计价,提倡用户在电价高时少用电,从而实现负荷的优化控制,削峰平谷,这样可以降低用户的用电成本,提高电能的利用效率,节省了电力系统的备用投入和为满足峰值需要所进行的投入,从而真正实现与用户互动。
③故障的快速检测功能。可以实现远程控制设备开断和闭合,能够快速切除故障,并能在消除故障后快速的恢复供电。
④电力系统健康状况评估。健康评估不再局限于对设备的评估,而是对整个系统的稳定性、安全性,可靠性的评估,从而全面提高设备的利用效率,进而降低运行和维护成本。
2 分布式能源与微电网技术分布式能源是指靠近用户侧安装的能源综合利用系统,包括分布式电源和分布式储能系统。其中的分布式电源,其发电形式多种多样,包括生物质能发电、风力发电、余热发电、光伏发电、小水电等,而分布式储能系统则在分布式电源的基础上增加了燃料电池、蓄电池等储能装置。分布式能源发展迅速,在北欧的部分国家,分布式发电装机容量已经超过其总装机容量的30% 。分布式能源后,会对电网结构、功率流动、信息交换和控制方式产生巨大影响,为了应对这些问题,国内外从以下方面进行了解决。
(1)运行管理的优化。部分分布式电源具有间歇性的特点,典型的如太阳能和风能。有研究认为,应对间歇式发电的需求需要实时、精确的发电和负荷预报,从而优化分布式电源的调度和管理;分布式储能装置则能维持发电和负荷的动态平衡。实际中,如果能够合理的布置和分配电能,则分布式电源能够做到随时接入电网,而无需精确的负荷预测,这才是分布式储能装置能够起到的重要作用。
(2)分布式能源的接入标准和规划方案。基于现有的分布式电源接入标准IEEE1547系列,考虑不同类型、容量和数量的分布式电源接入电网后的影响,对相关标准进行完善和补充。同时,由于大量的分布式能源接入中低压配电网,电网结构不再是由发电、输电到配电的垂直辐射式,而是类似于因特网的信息传递模式,出现了能量双向流动的新布局,因此必须合理规划和设计分布式电源的类型、安装地点和容量等,有效发挥分布式能源和提高供电可靠性。
(3)适当的保护与控制技术。分布式能源的接入导致了潮流的双向流通,导致原有的配电网继电保护难以适应当前的需要。改造现有的保护系统,使之能迅速适应变化,符合系统运行方式和网络拓扑,缩小故障影响范围。
(4)微电网应当是对分布式电源接入电网的最终。微电网是指由分布式电源、储能装置和负荷共同构成的一个微型电力系统,能够实现控制、保护和管理的自治系统。其目的是保障微电网与大电网的独立性,微电网既可以与大电网并网运行,提高微电网与大电网的稳定性;也可以孤立运行,从而保障微电网的安全性和可靠性。微电网的关键技术包括:微电网与大电网的相互作用,特别是接口部分的协调;微电网内部电源、储能和负荷之间的协调,特别是孤网运行状况下的协调。
3 物联网技术物联网技术,是通过射频识别、红外感应器、激光扫描器、智能传感器等传感设备,按照约定的协议,将设备物品与通信网连接起来,实现信息共享,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理服务的一种通信网络。物联网应用于电力系统,可以形成具有数据存储能力、计算能力、联网能力、信息交换和自治协同能力的一体化智能监测装置;基于IEC标准的全站设备状态信息通讯模型和接口体系构架,输变电设备状态信息和自动化信息的集成关键技术,标准化全站设备状态采集和集成设备关键技术;输变电高压设备智能监测与诊断技术,输变电区域内多站的分层分布式状态监测、采集和一体化数据集成、存储、分析应用系统。将物联网技术应用在智能电网中,首先可以实现先进可靠、灵活接入,通过统一标准的通信信息传递,实现分布式智能信息的计算和控制。通过物联网的各种智能传感器把需要采取信息或执行信息的各种设备连接到一起,可对信息进行整合分析,达到统一运行管理维护的目的,从而使电网运行和管理达到最优。在配电网环节中采用,可以实现设备状态监测、预警与检修,关键设备的环境状态信息、运行状态信息监测,提供高可靠性和电能质量,降低损耗。在智能用电环节中采用,可适应未来不断发展变化的用电需求,保障电能质量更好的为用户服务。4 结语近年电网中新技术的采用是与电网的发展相适应的。分布式电源、微电网强调了电源及其接入对电网的影响,而智能变电站、智能配电则是基于电网自身发展要求的改革和创新,而无物联网则是信息产业发展对于电力系统的影响。这些新技术有其各自的特点,但都对信息化水平要求很高,具有一定的共同性。
辛忠国1961年9月19日出生 本科 生产管理工程师 现任 公主岭市农电有限公司经理
参考文献
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【2】 丁道齐 祁维武.中国智能电网的实现:挑战、问题和行动[J].中国电力,2011,44(11):1-7.
随着国家颁布设施的电力法的贯彻执行,电力作为一种商品进入市场,接受用户的监督和选择,甚至对电力供应中的停电影响追究电力经营者的责任。另一方面,技术和高精密的装备对配电网供电可靠性和电能质量的要求,已是电力经营者必须考虑的主要问题。随着电力发展的需求和市场观念的转变,配电网的自动化已经作为供电企业十分紧迫的任务。城市电网,从八十年代就意识到配电网的潜在危险,并竭力呼吁致力城市电网的改造工程,并组织全国性的大会对配电网改造提出了具体实施计划,各种渠道凑集资金,提出更改计划利用高技术、好性能的设备从事电网的改造。例:1990年召开了全国城网工作会议,提出了城市配电网在电力系统的重要位置,要求采取性能优良的电力装备,以提高供电能力、保证供电质量。根据电网供电的要求,供电部门提出了配电系统对用户供电的可靠性要求,供电可靠性指标达到99%,服务监控中心和对机场、银行及计算机网络和是电力质量要求高的场所,没有可靠的配电网是无法保障的。
配电网综合实施的改造是实现配电网自动化的基本前提,没有好的电网和电网结构、好的设备是不可能实现配电网自动化,早期的配电网已经基本形成,只能在原有配电网的基础上进行改造,难度大,要力争达到高自动化的目的,做好统筹规划,从装备上符合现代城市的发展要求,因此,城市配电网电力装备的基本要求是技术上先进、运行安全可靠、操作维护简单、经济合理、节约能源及符合环境保护要求。
当前我国配电网处于高速发展的时期,国家从政策上给予很大支持,具有相应的资金条件,但我国配电网仍处于方案的探索时期,特别是我国配电网的规模及覆盖面,市场之大是任何一个经济发达或发展中国家无法比拟的,而我国配电网的发展也是随经济发展同步进行,为了探索我国配电网自动化方案,先后对国外配电网的模式进行考察并在国内进行实际试点。但应该注意我国是一个大国,我国的配电网与国外配电网有多方面的区别,不可能完全照搬和应用,在吸收国外先进设备和技术的基础上,开展中国配电网自动化和改造的研究是值得注意的问题。
配电系统自动化,就是利用现代电子、计算机、通讯及网络技术,将配电网在线数据及离线数据和用户数据、地理图形和电网结构进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电网及其设备正常运行和事故状态下的检测、保护、配电管理和控制的自动化。实施配电系统自动化的目的是提高供电质量、提高供电可靠性、提高服务质量、提高管理水平和提高企业的经济效益,使供电企业和用户双方受益。
综上所述,国外配电自动化的实现大致是先实现馈线自动化,然后建立通讯通道和配电自动化主站系统,再完善各项功能。然在这过程中留有一些已开发的功能和大量的有待开发的自动化功能之间的重叠。配电自动化的发展经历了各种单项自动化林立,号称“多岛自动化”的配电系统,向开放式、集成化和一体化的综合自动化方向发展的过程,目前已具有相当的规模,并从提高配电网运行效率和可靠性,降低劳动强度,提高供电质量,充分利用现有设备的能力,减少停电面积缩和短停电时间等方面,均带来可观的社会效益和经济效益。
世界上大部分国家机场的供配点均按照《国际民用航空公约》的要求实现了机场双电源、自动监控和自动切换。其中欧美机场的供配电自动化程度相当高。美国机场采用美国联邦航空局(FAA)标准,在供电设施的要求上,FAA的标准为一路供电,但对于主电源失效后与备用电源的切换时间却有明确的要求:对于ILS工类机场,要求电源失效后切换时间为30秒;对于
国外大型机场如美国业特兰大国际机场、芝加哥奥黑尔国际机场、伦敦希一思罗机场德国法兰克福机场、荷兰阿姆斯特丹机场等均按照FAA标准实现了配电系统自动化,其监视、保护、管理、操作、计量等全部通过配电自动化系统完成,机场的综合保障能力加强。
我国的机场一律采用ICAO标准对机场进行供配电,无论大小机场则必须在确保两路供电的前提下配备备用电源。我国民用机场大都拥有一个较为完整的变电、配电系统,系统不但规模大、设备种类繁多,运行方式复杂、可靠性要求高。
我国机场供电自动化研究开始十上世纪九十年代,首都机场研究开发了首都机场供电自动化控制系统。首都机场供电自动化控制系统采用基于计算机局域网的分布式开放式系统结构,各节点计算机通过标准以太网连接,对于远端的监视机采用无线网连接,网络拓扑结构采用总线型结构。从结构上划分主要由3大部分组成:现场采集部分、远程数据通信部分和调度控制中心部分。3个部分既相互独立又有机地联系在一起,共同构成电力调度监控系统。