探討電力配電自動(dòng)化技術(shù)論文

　　摘 要:根據(jù)目前電力系統(tǒng)變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的現(xiàn)狀,配電網(wǎng)自動(dòng)化也是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文就配電自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了論述。

　　關(guān)鍵詞:配網(wǎng);自動(dòng)化技術(shù);注意問(wèn)題

　　1.配電自動(dòng)化的技術(shù)的方向

　　配電自動(dòng)化發(fā)展至今.其內(nèi)容大致可以分為四個(gè)方面:①饋線自動(dòng)化。即配電線路自動(dòng)化;②用戶自動(dòng)化,這與需方管理含義是相同的;③變電站自動(dòng)化,這里僅指其與配電有關(guān)的部分;④配電管理自動(dòng)化,其中包括網(wǎng)絡(luò)分析。

　　1.1饋線自動(dòng)化達(dá)到的4個(gè)主要功能

　�、龠\(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。分為正常狀態(tài)和事故狀態(tài)下的監(jiān)測(cè)。正常狀態(tài)監(jiān)測(cè)的量主要有電壓幅值、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、電量等和開(kāi)關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。監(jiān)測(cè)量是實(shí)時(shí)的,監(jiān)測(cè)裝置一般稱為線路終端(FRU)。由于配電網(wǎng)內(nèi)測(cè)點(diǎn)太多。因此要選擇確有必要的量加以監(jiān)測(cè),以節(jié)省投資。

　�、诳刂啤？刂品譃檫h(yuǎn)方控制和就地控制,兩種控制方式的選擇與配電網(wǎng)中可控設(shè)備(主要是開(kāi)關(guān)設(shè)備)的功能有關(guān)。如果開(kāi)關(guān)設(shè)備是電動(dòng)負(fù)荷開(kāi)關(guān),并有通信設(shè)備,那就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制分閘或合閘;如果開(kāi)關(guān)設(shè)備是重合器、分段器、重合分段器。它們的分閘或合閘是由這些設(shè)備被設(shè)定的自身功能所控制,這稱為就地控制。

　　③故障區(qū)隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)供及恢復(fù)供電。包括永久性故障時(shí)的故障區(qū)隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)供及恢復(fù)供電和瞬時(shí)性故障時(shí)的恢復(fù)供電,這一功能對(duì)于提高供電可靠率有著十分重要的作用。

　　④無(wú)功補(bǔ)償和調(diào)壓。在小容量配變難以實(shí)現(xiàn)就地補(bǔ)償?shù)那闆r下。往往采用在中壓的配電線路上進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆桨�。采用自�?dòng)投切開(kāi)關(guān)或安裝控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的無(wú)功補(bǔ)償調(diào)節(jié)和電壓調(diào)節(jié)。這一功能指在保持配電網(wǎng)電壓水平,提高電壓質(zhì)量。并可減少線損。

　　1.2用戶自動(dòng)化

　　用戶自動(dòng)化與需方管理(DSM)的功能、內(nèi)容大體相同,有控制和自動(dòng)化的內(nèi)容,但更多的是一種管理,主要有負(fù)荷管理、用電管理、需方發(fā)電管理等。

　�、儇�(fù)荷管理。我國(guó)傳統(tǒng)的負(fù)荷管理(負(fù)荷控制)是在發(fā)電容量不足的情況下采取抑制負(fù)荷的方法改善負(fù)荷曲線。目前東北電網(wǎng)不存在發(fā)電量不足的問(wèn)題,因此所要做的負(fù)荷管理是根據(jù)用戶的不同用電需求以及電網(wǎng)現(xiàn)狀,并依據(jù)分時(shí)電價(jià),確定滿足用戶需求的最優(yōu)運(yùn)行方式,并加以用電控制,以節(jié)約電力,減少供電費(fèi)用。

　�、谟秒姽芾�。它主要包括自動(dòng)計(jì)量計(jì)費(fèi)、業(yè)務(wù)擴(kuò)充、用戶服務(wù)等內(nèi)容。

　�、坌璺桨l(fā)電管理。這是將用戶的自備電源納人直接或間接的控制之中。它們?cè)谔峁┊?dāng)?shù)赜脩粝喈?dāng)?shù)碾娏χ��?可能有部分電力注人配電網(wǎng),尤其在晚間,有可能惡化電網(wǎng)的運(yùn)行。如將這些電源置于控制或管理之中,將有利于配電網(wǎng)的運(yùn)行,增加供電的可靠性,并有可能調(diào)節(jié)電網(wǎng)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行,從而提高經(jīng)濟(jì)性。

　　1.3變電站自動(dòng)化

　　變電站在配電網(wǎng)中的地位十分重要。它既是高壓配電網(wǎng)中的負(fù)荷,又是下一級(jí)配電網(wǎng)的電源。變電站自動(dòng)化是配電自動(dòng)化的重點(diǎn)。也正因?yàn)槿绱?它已發(fā)展成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的技術(shù)領(lǐng)域。目前新建的變電所已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了變電站綜合自動(dòng)化。已建的變電所也正在逐步實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化改造,這為配電電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化提供了良好的基礎(chǔ)。事實(shí)上.下一步要做的就是變電站自動(dòng)化與饋線自動(dòng)化的接口和配合的問(wèn)題。

　�、倥c二次保護(hù)配合。實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化有多種方法,開(kāi)關(guān)設(shè)備也有斷路器、重合器等多種設(shè)備。饋線的負(fù)荷電流要考慮到負(fù)荷轉(zhuǎn)移的情況,因此在保護(hù)的配置包括重合閘和定值的設(shè)置上要加以綜合考慮。

　　②如果饋線自動(dòng)化是采用由饋線上的FTU采集信息送到某一級(jí)SCADA系統(tǒng).由軟件處理信息并作出判斷,而后進(jìn)行故障區(qū)隔離和負(fù)荷轉(zhuǎn)移,恢復(fù)供電,那么,這個(gè)SCADA系統(tǒng)可以是在配調(diào)中心的主站,或者就是設(shè)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。前一種方式,如果采用有線傳輸信息,變電站至少要將信息轉(zhuǎn)發(fā)至配調(diào)中心;后一種方式,變電站的SCADA系統(tǒng)要增加饋線自動(dòng)化的應(yīng)用軟件.這樣它就成為二級(jí)主站(如果配調(diào)中心的主站稱為一級(jí)主站的話)。采用哪一種方式,要根據(jù)不同的配電網(wǎng)而選擇。在后一種方式中,實(shí)行了信息和功能的分層,但增加了變電站自動(dòng)化的技術(shù)難度。

　　1.4配電管理自動(dòng)化

　　配電管理自動(dòng)化是指用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、通信等技術(shù)和設(shè)備對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行管理,從信息的角度看。它是一個(gè)信息收集和處理的系統(tǒng)。配電管理自動(dòng)化可以是集中式,即由一個(gè)配電管理自動(dòng)化主站,實(shí)行對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集。并和饋線自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化、用戶自動(dòng)化集成為一個(gè)系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)可以稱為配電管理系統(tǒng)(DMS)。配電管理系統(tǒng)也可以是分層、分布式的結(jié)構(gòu)。如前面已講到的,在變電站中設(shè)立二級(jí)主站。整個(gè)配電自動(dòng)化由一個(gè)一級(jí)主站、若干個(gè)二級(jí)主站以及若干個(gè)子系統(tǒng),如用電管理子系統(tǒng)、負(fù)荷管理子系統(tǒng)等集成。由于配電網(wǎng)直接面向用戶,如果把配電網(wǎng)的設(shè)備和運(yùn)行信息與地理信息、自動(dòng)繪圖(GIS/AM)相聯(lián)系。將使配電網(wǎng)信息的含義表示得更直觀,對(duì)運(yùn)行也帶來(lái)極大的方便。因此配電管理自動(dòng)化中G1S技術(shù)十分必要。從某種意義說(shuō),GIS/AM是配電自動(dòng)化計(jì)算機(jī)平臺(tái)的一部分.它可以在許多離線和在線的應(yīng)用功能中使用。

　　配電管理自動(dòng)化主要功能有:數(shù)據(jù)采集與控制,運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控,配電設(shè)備管理,停電管理。檢修管理,計(jì)量計(jì)費(fèi),負(fù)荷管理,網(wǎng)絡(luò)分析,營(yíng)業(yè)管理,工作管理,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及相關(guān)系統(tǒng)通信。這些功能所需要的信息很多,包括配電網(wǎng)內(nèi)各種設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)、配電網(wǎng)的運(yùn)行實(shí)時(shí)信息、用戶信息、備品備件等各類(lèi)信息。

　　2.配電自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用效果

　　與其它系統(tǒng)相比.配電自動(dòng)化系統(tǒng)有著不同的收益特征。毖性多于顯性。從社會(huì)效益上講.配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)必將使電力系統(tǒng)的維護(hù)運(yùn)行水平提高一個(gè)檔次。大大地縮減了運(yùn)行檢修工人的勞動(dòng)強(qiáng)度.提高了供電質(zhì)量,減少了停電時(shí)間;從經(jīng)濟(jì)效益的角度講,配電電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的收益可分為兩個(gè)方面:一方面是直接效益.即由于故障處理的時(shí)間大幅度縮短。停電時(shí)間減少,可以更好地保證配電電力的正常生產(chǎn),提高經(jīng)濟(jì)效益,減少了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)損耗;另一方面是間接效益.間接效益則體現(xiàn)在由于配電自動(dòng)化系統(tǒng)的采用,使電力運(yùn)行部門(mén)不必在故障查找和維護(hù)方面花費(fèi)大量的時(shí)間和人力,降低了運(yùn)營(yíng)成本。

　　3.發(fā)展配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

　　3.1做好規(guī)劃。首先是配電網(wǎng)絡(luò)一次系統(tǒng)的規(guī)劃,與此同時(shí)做好配電自動(dòng)化的規(guī)劃,要考慮多個(gè)方案.并進(jìn)行比較。

　　3.2在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(主站)、數(shù)據(jù)采集和傳送方案時(shí),要從信息化的角度統(tǒng)一考慮EMS,DMS,MIS等,盡量利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),傲到信息資源共享。

　　3.3提高開(kāi)關(guān)設(shè)備、FTU、控制終端等設(shè)備的技術(shù)性能和質(zhì)量,特別是提高其它抗嚴(yán)寒惡劣環(huán)境的能力。

　　3.4加強(qiáng)配電自動(dòng)化應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)。配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行有其自身的特點(diǎn)。不能完全依靠廠家現(xiàn)成的系統(tǒng).必須在依托現(xiàn)有廠家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際,由運(yùn)行單位和產(chǎn)品制造廠密切配合來(lái)完成符合電網(wǎng)實(shí)際的應(yīng)用軟件。

　　3.5通信方式上要做到因地制宜,要根據(jù)本網(wǎng)的特點(diǎn)選擇不同的設(shè)備和不同的通信方式,宜組成混合式通信網(wǎng)絡(luò)。

　　4.結(jié)束語(yǔ)

　　配電自動(dòng)化、智能化是電力配電的發(fā)展方向,技術(shù)在發(fā)展.需求也在提高,最終目的都是為了擴(kuò)大供電能力,提高供電可靠性,優(yōu)化電力服務(wù)。從目前的應(yīng)用情況,有些內(nèi)容只限于開(kāi)發(fā)、研制和試用階段,因此.應(yīng)本著從實(shí)際出發(fā)。統(tǒng)籌安排.循序漸進(jìn)的原則,綜合考慮近期與遠(yuǎn)期、全局與局部、主要與次要的關(guān)系,進(jìn)一步設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出先進(jìn)、通用、標(biāo)準(zhǔn)的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng),對(duì)電力市場(chǎng)的發(fā)展具有重要意義。