低压配网自动化模式的探讨
作者:武汉国电西高电气有限公司时间:2012-11-28 我要发布
摘要: 文章针对目前低压站房自动化模式较为混乱的现状,介绍了公用配变站如何从经济性和实用性上组建一套低压站房自动化模式,使其与10kV配网自动化相呼应,构建完整的配网自动化,对智能电网的实施和实践具有较大的现实意义。
0 引言
随着电力系统向智能电网发展的趋势和对电力系统可靠性要求的逐步提高,电力系统自动化在深度和广度上都在不断发展,就厦门地区而言,目前 110kV 变电站已全部实现无人值守的综合自动化改造; 220kV 变电站除个别变电站正在改造外,大部分也已进行了综合自动化改造,具备了无人值守的条件;新建的 10kV 开关站都要求配置相应自动化,已投运时间较长的 10kV 开关站也在逐步进行自动化改造;因此, 10kV 及以上系统目前都有较成熟的自动化模式,而低压配变站如何实现自动化目前较为杂乱,无统一模式,有一些配置自动化的配变站也没有真正投入运行发挥应有的作用,因此,若能组建一套经济性和实用性的低压配变站自动化模式,及时、尽早提出低压配变站自动化模式有其较大的现实意义。
1 低压站房自动化现状
1.1 低压站房分类
低压站房从大的方面可以分为两大类:公用站房和专用站房。公用站房属电业局管辖配变站,产权属电业局;专用站房属用户管辖专用变,产权属用户,操作和维护均为用户权限范围。各电业局对专用变的自动化配置无特殊要求,主要是要求配置负荷控制终端,其低压要实现何种程度的自动化一般根据用户生产需要或楼宇自动化的要求配置。
1.2公用配变站低压自动化现状
目前设于地上首层的公用配变站低压侧均未实现自动化,只在低压主变进线柜安装负荷监测仪,该装置具备 RS485 通讯接口,但没有通道上传信息,查看和收集相关数据时只能到现场。
对设于地下室的公用配变站一部分配置了自动化,一部分没有,配置低压自动化的配变站主要采用集中式 RTU ,也有个别站采用分散式测控装置,但大部分都没有实用化。
2 低压配变站自动化模式探讨
2.1 公用配变站自动化应实现的主要功能
典型低压配变站主接线如图 1 所示,高压侧采用手拉手供电的环网柜单元,低压配置两台变压器、两个主变进线柜、一台母联柜、若干台低压出线柜和无功补偿柜。
对公用配变站的自动化应实现的主要功能是: 1 ) 10kV 高压侧应实现三遥功能和环网控制功能; 2 )低压主变进线柜实现三遥功能以及电量统计和电能质量分析; 3 )低压母联柜实现三遥功能; 4 )低压出线柜具备三相电流遥测和遥信功能; 5 )配变站室内环境温湿度监测。
2.2 新建公用配电站自动化实现模式
2.2.1 自动化实现模式
对于新建配电站,为了便于维护、管理和故障分析,以及节约投资,应采用单元综合功能模块,按对象分层分布结构实现自动化功能。
10kV 高压侧采用馈线终端单元 FTU 实现高压开关柜的遥测、遥信和遥控功能;主变进线柜配置全电量采集装置实现电能分析和框架开关的三遥功能;母联柜配置低压测控装置实现三遥功能;低压出线柜每面柜配置一套测控装置实现该柜的所有出现回路的二遥功能。所有终端设备通过 RS232 或 RS485 总线连接至现场通信管理机,通信管理机通过光纤网络与自动化子站或配网自动化中心实现信息的接收和传送。
2.2.2 主要终端设备配置情况
FTU : 1 台;
环境监测: 1 台;
全电量采集装置: 2 台;
测控装置: n 台;
通讯控制器: 1 台。
图 3 :新建低压自动化通信组网结构
2.2.4 低压自动化组屏方案
测控装置、全电量采集装置分散安装于开关柜, FTU 和通讯控制器组成一面监控屏。
2.3 已有公用配电站自动化实现模式
2.3.1 自动化实现模式
对于已建公用配电站, 10kV 侧大部分已配置终端采集单元,主变进线柜已配置负荷监测仪 PDJC-01 ,为了节约投资,只要在原有设备配置的基础上,在低压进、出线及母联柜增加配置测控模块,并增设一台通讯控制器用于收集站内信号。
2.3.2 终端设备配置情况
FTU 1 台(已有);
环境监测: 1 台(已有);
负荷监测仪: PDJC-01 1 台(已有);
测控装置: n 台;
通讯控制器: 1 台。
2.3.3 低压自动化通信组网结构
充分利用公用配变站里原有 10kV 自动化的光纤资源,将测控装置、负荷监测仪、环境监测装置等由通讯控制器收集后接入光端机,如图 5 虚线框所示。
图5:已建低压自动化通信组网结构
2.3.4 低压自动化组屏方案
为了减少已建配电站改造工作量,可采用测控装置、负荷监测仪分散安装于开关柜,FTU和通讯控制器挂墙安装。
1 结论
对新建的公用配变站,为了减少安装量和整体美观,应采用单元综合功能模块,按对象分层分布结构实现自动化功能。 对已投入运行的公用配变站,可根据现场自动化设备已安装和运行情况,采用增加和补充部分功能模块的方式实现完整的自动化功能,以节约投资和减少改造工程量。通信组网结构应采用分层分布式方式,充分利用已有的主、配网光纤和通讯资源,与10kV配网自动化相呼应,构建完整的配网自动化。
作者简介:
姚道德,1973,男,福建晋江,高级工程师