昊喜報|我司硬件開發集成部論文于《電力研究》雜志發表

時間:2019-08-01    點擊: 次     來源:    



2019
第3期

    關于低壓電纜拓撲判定方法在營配信息集成化建設的應用 

         王巡   張穎暉 李向春


摘要:隨著用戶對電能質量要求的不斷提高,如何提高配網供電可靠性和生產管理水平成了擺在電力公司面前的一大難題,實施營配信息集成、實現營銷和配電各業務系統之間的數據共享和綜合利用無疑成為解決這一難題的有效途徑之一。本文分析了配網低壓線路拓撲識別方法在營配信息集成化建設背景下的應用。

關鍵詞:營配信息集成;低壓線路;拓撲判定;低壓單線圖;需求分析

 

1配網低壓電纜的識別方法分析

1.1營配信息集成背景下的配網低壓拓撲的概念

在營配集成意義下的配網低壓拓撲是指從配電變壓器的低壓側出線開始,到低壓配電柜(低壓開關柜),再到各個用戶接入點之間的拓撲關系,即建立變———線——戶之間的拓撲關系,包括各種低壓設備電氣上的連接關系和設備地理位置信息及線路的地理路徑信息等。由于低壓架空線現場是極易用肉眼可觀察出其連接關系和線路走向的,故其拓撲關系比較容易確定,文章對架空線路的拓撲判定方法不作詳細討論,重點討論低壓電纜拓撲關系的試驗判定方法。

 

1.2低壓電纜識別的試驗方法分析

1.2.1停電

方案:依次斷開、合上配電房/箱變的低壓斷路器或者座地箱的RT0

開關,通過查看停止工作的用電設備或用驗電筆驗電來識別電纜。

優點:(1)除手機或對講機外不需要其他試驗設備,設備成本低。(2)試驗結果明顯,可信度很高。

缺點:(1)影響供電可靠性,損壞用戶設備或產品或給用戶生活帶來不便,造成用戶損失,增加用戶投訴。(2)派發停電通知單工作量大。

(3)停電方案要是具體情況而定,可能會很復雜,且現場需要人手較多。

(4)無法核對電表所在相。

綜合評價:不宜采取。

 

1.2.2單相大功率負荷+電流鉗表法

方案:在線路相對末端接入大功率的單相負荷,通過啟動、暫停該負荷造成電源側負荷電流突變,用電流鉗表等電流檢測設備來突變的電流,從而識別出電纜。

單相大功率負荷的選擇:(1)電焊機;(2)風機。

優點:(1)試驗設備造價較低,需要的試驗人員較少。(2)試驗結果較為明顯,可信度高。(3)可以核對電表所在相。

缺點:(1)電焊機屬于特種設備,需要特殊作業證件,供電局員工不具備操作資格。(2)被測線路中電流變化較大,可能會對用戶的電能質量造成影響。(3)對于帶載量不同的線路,大功率負荷的功率大小也難以統一。(4)現場電流鉗表卡住線路測電流操作起來有時不容易。

綜合評價:在其他試驗設備有限的情況下,可以考慮用風機等不需要特殊作業證件的單相大功率設備+電流鉗表的方法識別電纜。

 

1.2.3低壓電纜識別儀法

低壓電纜識別儀一般原理:(1)在低壓電纜的線芯上加入特殊信號,在電纜的另一端用接收機檢測信號,從而識別出目標電纜。(2)在低壓電纜外面卡一信號發射器,通過電磁感應原理使電纜金屬鎧裝層上感應出一個特殊信號,從而在另一端用接收機檢測信號,從而識別出目標電纜。

基于原理(2)的電纜識別儀一方面由于信號的附加到金屬鎧裝層的過程采用的是電磁感應原理,所以現場中抗干擾的能力差,另一方面由于待檢測的信號路徑是電纜金屬鎧裝層,而配網中有的電纜線路金屬鎧裝層被破壞或者電纜沒有鎧裝層,此時該類電纜識別儀則是無效的。恰恰相反,基于原理(1)的電纜識別儀信號是直接加在線芯上的,因此抗干擾的能力較好,而且對于沒有鎧裝層的電纜也適用,應用范圍很廣,能基本滿足需求。因此文章建議采用基于原理(1)的電纜識別儀,也只對其進行優缺點分析。

優點:(1)設備輕巧,需要的試驗人手少。(2)試驗結果較為明顯,可信度高。(3)可以核對電表所在相。(4)安全系數高,不需要頻繁的開啟和關閉。(5)適用范圍廣,線路的負荷情況對其基本無影響。

缺點:價格高。

綜合評價:在經濟條件允許的條件下,可優先考慮使用。

 

1.4低壓電纜線路路徑判定方法

對于電纜溝敷設的電纜可以直接觀察出其路徑,對于直埋和排管鋪設的電纜則需要專門的電纜路徑識別儀器進行測定。由于此類技術和產品已應用比較廣泛,在此對其原理和方案不再贅述。

 

2低壓單線圖的需求分析

2.1開發低壓單線圖的意義

2.1.1目前GIS系統應用的局限性

目前配網GIS系統包含了大量的設備信息,比如設備之間的連接關系、設備參數、設備的地理位置信息等,但是目前配網GIS系統對數據信息進一步挖掘、提煉的功能還遠不夠強。在配網低壓生產過程中應用,GIS系統還存在以下幾點不足之處:

(1)GIS系統數量大、對具體工作指導的針對性不夠突出、系統反應速度慢。

(2)低壓GIS沿布圖顯示和打印的效果不夠好,比如顯示和打印的比例尺不易控制;配電房/箱變的低壓接線需要單獨打印、開關編號對應關系難以分辨等。

(3)拓撲之間的邏輯關系不夠清晰。

2.1.2低壓單線圖可應用的范圍

為了彌補GIS系統功能上的不足之處,進一步提高配網低壓信息的利用程度,結合中壓單線圖的開發經驗和實際應用情況,經過分析,開發相應的低壓單線圖就能夠很好地從海量的配網低壓信息中挖掘出常用的信息,方便現場工作人員提高效率和準確性,保障人身、設備和電網的安全。因此開發的低壓單線圖應滿足以下需求:

(1)兩票應用??⒌牡脫溝ハ咄加β愕脫拱炱鋇男棖?,即低壓單線圖上提供的拓撲關系應能為辦理低壓操作票和工作票提供依據,現場操作人員和工作人員能夠根據低壓單線圖開展操作和辦理工作票。這方面的功能要達到和中壓單線類似的水準。

(2)線損分析。目前線損分析采用的是線損四分管理法:分壓、分區、分線、分臺區。即臺區是一種線損分析的末端,臺區以下的每條線路的損耗是不細分的。低壓單線圖需要滿足臺區下面還可以分線、甚至分相來進行線損管理。這樣對于發現線損異常的原因、優化低壓配網結構、查處低壓竊電都具有重要的意義。

(3)設備統計。目前配網生產系統中對中壓配電網的設備有了很詳細的記錄,建立起了中壓的設備臺賬。但是目前低壓配電網的臺賬還沒有建立起來,單線圖的開發也應能夠統計出各個臺區下面的各種設備信息。

(4)拓撲優化。目前配網接線復雜多樣,尤其是低壓配網,加上歷史原因,有些低壓線路的實際供電范圍已經嚴重超出了比較經濟的理論供電范圍。低壓單線圖的開發也應能夠發現從低壓開關柜出線到表箱的線路的實際長度、負荷率的高低等信息,及時地發現問題,優化拓撲結構,保障用戶的電能質量和減少電力企業的線損率。

 

2.2低壓單線圖具體要求

2.2.1以公變為單位,每臺公變對應著一個低壓單線圖。2.2.2低壓單線圖的起點是公變(不包括高壓側的進線),終點是用戶接入點(即表箱)。2.2.3低壓單線圖應包括的設備元件:公變、公變到低壓開關柜的進線、各個低壓柜內的主要開關設備(如隔離刀閘、低壓斷路器等,計量柜要有低壓計量點標志、電容柜要有電容器標志等)、各個出線柜的出線、電纜分接箱(座地箱、掛墻箱)、關鍵的低壓桿塔、用戶接入點(表箱)。

2.2.4各設備元件參數信息標注:(1)公變:公變所屬配電房/箱變、高壓側所連接的中壓線路名稱、公變的編號和型號等信息。(2)公變到低壓開關柜的進線:導線的型號和長度等信息。(3)低壓柜內的主要開關設備:a.隔離刀閘:編號;b.低壓斷路器:編號;c.電容器:容量信息。(4)出線柜出線:導線的型號和長度。(5)低壓桿塔:編號。(6)用戶接入點(表箱):編號、供電的物理地址、表位規格和當前接入的用戶數。2.2.5低壓單線圖上所要顯示統計的設備信息:隔離開關的數量、低壓斷路器的數量、低壓桿塔數量、電纜分接箱數量、架空線長度、電纜長度、用戶接入點數量、接入點表位總數和當前接入的用戶總數。2.2.6低壓單線圖的基本維護信息顯示:公變編號、公變所屬配電房、配電房所在中壓線路名稱、對應的變電站、單線圖制圖日期、初審人和初審時間、復審人和復審時間、發布人和發布時間、工單號等。

 

3低壓臺區普查所要普查的信息要點

根據以上低壓單線圖的分析,可見在營配信息集成的基礎數據搜集過程--低壓臺區普查中應該普查的信息要點是變--線--戶之間的拓撲關系:包括電房的低壓進、出線電氣連接關系、進線和出線的線路長度、線路路徑等,線路的參數信息至少要統計到表箱處。在向GIS系統中錄入普查數據時,也須特別核查以上要點,確保錄入正確。只有這樣開發出的低壓單線圖才能真實、有效。

 

4結語

文章一方面較為詳細地分析了低壓電纜線的幾種路識別方法,比較了各自的優缺點,給出了低壓線路拓撲判定的建議,對營配信息集成基礎數據的建立過程--低壓普查過程中低壓線路拓撲判定方法具有較為重要的指導意義。另一方面針對配網GIS的缺陷,提出了開發低壓單線圖的建議,并給出了具體的開發需求,這對于低壓普查過程中信息采集和錄入的標準具有較為重要的指導意義,減少普查過程中的盲目性,更重要的是為以后營配集成信息的高效應用打下初步的基礎。

 

參考文獻

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[3]柴琳.配電GIS管理下數據挖掘的應用研究[D].哈爾濱:哈爾濱理工大學,2011.

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