配電網(wǎng)自動化應用區(qū)域當前情況分析,電氣工程碩士論文

配電網(wǎng)自動化應用區(qū)域當下情況分析,電氣工程碩士論文本篇論文目錄導航：【第1部分】【第2部分】【第3部分】配電網(wǎng)自動化應用區(qū)域當下情況分析【第4部分】【第5部分】【第6部分】【第7部分】第2章應用區(qū)域當下情況分析2.1應用區(qū)域現(xiàn)在狀況大概情況南昌供電公司進行的配電自動化一期工程地處南昌國家高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)的核心區(qū)域，范圍見圖2.1,面積約十平方千米。高新區(qū)轄區(qū)面積231平方千米〔已開發(fā)32平方千米〕，是南昌工業(yè)的核心區(qū)域，全區(qū)企業(yè)900余家，包括微軟、科勒、ABB、臺灣東元等一批知名跨國公司和中興通訊、深圳方大、江銅集團、TCL等國內(nèi)知名的企業(yè)。而且隨著經(jīng)濟的發(fā)展，負荷也在同步上升。另外隨著城鎮(zhèn)化的腳步，區(qū)域的居民密度也越來越大，因而對于這片區(qū)域的供電可靠性要求也越來越高。一期工程牽涉江紡、高新、艾湖、秀泊和青山湖共計5座變電站，應用區(qū)域網(wǎng)架構造趨于穩(wěn)定，110kV及以上輸電線路情況如此圖2.2所示。2.2一次網(wǎng)架現(xiàn)在狀況**應用區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有10kV線路共計24回，一次網(wǎng)架現(xiàn)在狀況電氣接線圖2.3所示。2.2.1架空線路網(wǎng)架構造現(xiàn)有架空線路因其歷史原因，存在多種形式，主要包括單射線線路、分段單聯(lián)絡線路、分段多聯(lián)絡線路等。架空單射線線路集中在應用區(qū)內(nèi)站點資源比擬緊張的火炬大街以南區(qū)域，包括江大線、電池線、教育線、民園一線和東新北線，典型接線如此圖2.4:【1】架空分段單聯(lián)絡線路主要集中在東元路與火炬大街之間的區(qū)域，包括新東京線、民園二線、東一線、新東線。典型接線如此圖2.5:【2】架空分段多聯(lián)絡線路集中在青山湖大道附近的區(qū)域，包括艾東線、永東線、火炬二線和艾炬線。典型接線如此圖2.6:【3】2.2.2電纜線路網(wǎng)架構造電纜線路主要在火炬大街和火炬二路附近區(qū)域，接線方式多為單環(huán)網(wǎng)，存在少數(shù)單射線線路?；鹁婢€和新海線位于火炬大街，采用單射接線，其典型接線如此圖2.7:【4】2.2.3配電線路負載分析一期工程應用區(qū)域有110kV及220kV變電站5座，這些站的10kV間隔所剩不多。其它變電站主變?nèi)萘炕局氵\行需要。區(qū)域內(nèi)公用線路負荷不平衡，部分線路負載率偏高，炬街一線和江大線最大電流超過300A,電池線電流最大時到達了近300A,接裝容量超過25MVA.除此之外，部分線路無法知足N-1原則。N-1原則是斷定電力系統(tǒng)安全性的一種準則。又稱單一故障安全準則。根據(jù)這一準則，電力系統(tǒng)的N個元件中的任一獨立元件〔發(fā)電機、輸電線路、變壓器等〕發(fā)生故障而被切除后，應不造成因其他線路過負荷跳閘而導致用戶停電；不毀壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不出現(xiàn)電壓崩潰等事故。2.3配電設備現(xiàn)在狀況應用區(qū)域當前有開關站1座，環(huán)網(wǎng)柜14臺，桿上斷路器23臺，配變670臺。2.3.1環(huán)網(wǎng)柜應用區(qū)域的環(huán)網(wǎng)柜多為二進四出，大部分為深圳耐吉公司生產(chǎn)的XGN-12型戶外環(huán)網(wǎng)柜，少量ABB的SAFE型和施耐德的RM6型柜。2.3.2桿上斷路器斷路器的作用是切斷和接通負荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴大，保證安全運行。主線的桿上斷路器23臺，華而不實分段用的開關、聯(lián)絡用的開關各11臺；另外，公用支線開關10臺。真空斷路器其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優(yōu)點，在配電網(wǎng)中應用較為普及。桿上斷路器均采用真空斷路器，采用手動分合閘操作方式。桿上斷路器主要以ZW6.12型柱上真空斷路器為主。2.3.3配電變壓器應用區(qū)域配電變壓器共計676臺，包括312臺箱變，364臺桿變。華而不實公變270臺，容量95MVA;專變406臺，容量161MVA.桿變?nèi)萘客ǔ?50、315、400千伏安，箱變?nèi)萘客ǔ?15、400、500、630千伏安。2.4配電自動化系統(tǒng)現(xiàn)在狀況配電自動化系統(tǒng)〔DAS〕是一種能夠使配電企業(yè)在遠方以實時方式監(jiān)視、協(xié)調和操作配電設備的自動化系統(tǒng)；其內(nèi)容包括配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視〔SCADA系統(tǒng)〕、配電地理信息系統(tǒng)〔GIS〕和需求側管理〔DSM〕幾個部分。2.4.1地區(qū)調度自動化系統(tǒng)南昌電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)如今采用的是2000年初投運的南瑞科技OPEN2000系統(tǒng)，現(xiàn)已接入變電站70余座。南昌電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)具有一定的可擴展性，能夠知足與省調SCADA系統(tǒng)、負荷預測系統(tǒng)、省地一體化的調度管理系統(tǒng)、本公司的MIS在實時數(shù)據(jù)方面實現(xiàn)分享。隨著南昌電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，廠站接入數(shù)量不斷增加，該系統(tǒng)已近飽和，對于系統(tǒng)運行率和新建廠站的接入有著重大的影響。南昌供電公司已申報對南昌電網(wǎng)調度自動化進行升級改造。同時，2018年南昌供電公司已開場建設地區(qū)調度數(shù)據(jù)網(wǎng)，覆蓋范圍包括南昌地調、5個縣調及全公司所有110kV及以上電壓等級的變電站，當前已經(jīng)建成。2.4.2變電集控系統(tǒng)南昌供電公司集控采用的系統(tǒng)為南瑞OPEN3000,于2018年6月開場建設，并與2018年9月投入試運行。系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)集中，分片運行的大集控形式，即以一套獨立的集控中心自動化系統(tǒng)同時支持多個遠程集控操作中心的方式，分片完成對南昌電網(wǎng)所有變電站運行監(jiān)控，包括數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控〔SCADA〕、區(qū)域無功電壓優(yōu)化系統(tǒng)〔AVC〕、Web等功能。該系統(tǒng)在2018年年底接入南昌電網(wǎng)所轄所有運行變電站，知足對南昌電網(wǎng)所轄變電站應用集中監(jiān)控。2.4.3配網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)南昌供電公司使用的配網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)〔PMS〕由國家電網(wǎng)公司統(tǒng)一設計、推廣應用，系統(tǒng)包括配電專業(yè)的設備管理、運行維護、檢修計劃、任務管理等功能模塊。根據(jù)江西省電力公司統(tǒng)一部署，南昌供電公司配網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)2018年03月開場建設，2018年07月試運行，主要開展生產(chǎn)管理系統(tǒng)設備臺帳及運行中心、任務中心的各項功能應用，包括城市配網(wǎng)線路臺帳資料、巡視、故障及缺陷記錄、月度檢修計劃、任務單等。當前，南昌供電公司PMS已經(jīng)進入實用化的階段，各種生產(chǎn)信息日益完好，運行良好。2.5配電通信系統(tǒng)現(xiàn)在狀況南昌供電公司從建立通信系統(tǒng)以來，其經(jīng)過了多年來的升級改造，當前電網(wǎng)通信是以光纖通信為主，無線公網(wǎng)為輔的網(wǎng)絡。華而不實2.5GSDH光纖骨干環(huán)網(wǎng)以10GSDH光纖核心環(huán)網(wǎng)為基礎的通信網(wǎng)絡。截止2020年11月底，全公司110kV及以上變電站光纖化率97.78%,雙通道覆蓋率為91.78%.當前，南昌電網(wǎng)通信網(wǎng)絡運行情況良好，2020年上半年平均通信通道保障率高于99.99%.南昌電網(wǎng)通信核心光環(huán)網(wǎng)專項工程已在2018年初建成投運，2018年已完成光纖通信骨干環(huán)網(wǎng)的37個站點設備安裝及調試〔含基建工程站點〕，光纖通信主干網(wǎng)將覆蓋全公司的各個客服中心和9個縣區(qū)供電公司。核心光環(huán)網(wǎng)為10Gbit/sSDH/MSTP光傳輸網(wǎng)絡，骨干光環(huán)網(wǎng)的主干網(wǎng)部分為2.5GSDH光環(huán)網(wǎng)，骨干通信網(wǎng)的二級區(qū)域網(wǎng)在各個區(qū)域中心分別接入主干網(wǎng)。城區(qū)二級網(wǎng)為2.5GSDH光環(huán)網(wǎng)，外區(qū)二級網(wǎng)為622MSDH光環(huán)網(wǎng)。南昌供電公司光纖通信網(wǎng)網(wǎng)架構造見圖?！?】應用區(qū)域配用電通信網(wǎng)牽涉南昌市高新區(qū)內(nèi)部分供電區(qū)域光纖通信網(wǎng)。區(qū)域內(nèi)的變電站均位于核心光環(huán)網(wǎng)和骨干光環(huán)網(wǎng)上。改造前，配用電通信網(wǎng)還沒有覆蓋到配網(wǎng)上的一次設備，但整個主網(wǎng)絡是已經(jīng)具備了從變電站骨干通信網(wǎng)節(jié)點往下覆蓋到大部分10kV配電網(wǎng)終端設備的條件。同時，在近年來配合市政改造、主干通信網(wǎng)完善等工程中，部分光纖通信電路已為應用區(qū)域配用電通信網(wǎng)預先建有電力主網(wǎng)通信光纜，有部分冗余纖芯能夠在本次項目中利用。除此之外，在建設配電通信網(wǎng)的同時需要南昌市在電力通道建設方面的給予大力支持。在進行市政相關部門進行道路建設或者改造時，需預留電力通道。當前應用區(qū)域主要干道在已有電力通信通道的基礎上，還需市政部門的通力合作和大力支持才能進一步構成較為完善的電力通信網(wǎng)絡。2.6存在的一些主要問題2.6.1配電網(wǎng)架經(jīng)太多年建設，應用區(qū)域配電網(wǎng)架趨于穩(wěn)定，但仍存在一些薄弱環(huán)節(jié)，詳細表如今：〔1〕存在較多的單射線架空及電纜線路，如發(fā)生故障，導致負荷轉移較為困難。如民園一線、教育線等?！?〕聯(lián)絡方式不合理。由于當時建設的各種情況，導致分段點設置在線路的頭幾段，如新海線、火炬線；部分線路采用刀閘聯(lián)絡，如艾東線和東一線，新海線和永東線，民園二線和火炬二線。〔3〕線路分段較少。因歷史遺留問題，一些線路沒有設置足夠的分段用的桿上斷路器，導致線路的分段較少，有的甚至超過2千米沒有設置分段?！?〕負荷分布不平衡，也是由于歷史原因，有些支線負荷重，有的負荷輕，不利于配電自動化的科學設置。2.6.2配電設備〔1〕設備老舊，健康水平低。區(qū)內(nèi)配電設備多為投資的價格低廉產(chǎn)品，并且由于外部運行環(huán)境惡劣，遭受外力毀壞和盜竊現(xiàn)象嚴重，如今多數(shù)設備老舊、銹蝕現(xiàn)象嚴重?！?〕配電設備技術水平低。電纜線路上配置的環(huán)網(wǎng)柜較少，一些主線上甚至采用電纜分支箱代替環(huán)網(wǎng)柜，進行線路的分接，導致無法開斷負荷?！?〕電力管線通道緊張，部分管溝損壞現(xiàn)象嚴重。預埋在火炬大街、火炬二路、湖濱東路轉彎至國泰路等路段的電力管溝受路面沉降影響，壞損嚴重。2.6.3通信網(wǎng)絡〔1〕從變電站即骨干通信網(wǎng)節(jié)點往下覆蓋〔線路、開關站、環(huán)網(wǎng)柜、桿上斷路器等設備〕的配用電通信網(wǎng)尚未建設。〔2〕當前能夠使用的通道資源不夠。一些地下管線中，已經(jīng)敷設了電力電纜或者通信網(wǎng)的主電網(wǎng)的光纜，再有一些空閑光纜的纖芯無法到達配電通信網(wǎng)所使用的纖芯數(shù)，十分是火炬大街和火炬二路、湖濱東路轉彎至國泰路的管道壞損嚴重，大部分光纜通道需重新建設?！?〕通信網(wǎng)絡監(jiān)控管理缺