摘要:配电自动化系统是利用先进的科学技术,配电自动化技术对提高供电可靠性、扩大供电能力、降低线路损耗和减轻劳动强度具有重要意义。本文通过对城网配电自动化系统的功能分析,介绍了系统配置、与其它相关设备的功能接口等,指出配电自动化系统应形成一套适合我国配网国情的综合配电自动化管理系统。
关键词:电力系统;自动化;配电管理
配电自动化的内容包括:配电网络数据采集和监控(SCADA)、地理信息系统、网络分析和优化、工作管理系统、负荷管理和远方抄表以及计费自动化和调度员培训模拟系统。配电自动化是通过自动化系统,全面掌握、了解配电网的运行情况,如接线方式、开关状态、负荷电流等,可以快速切断故障恢复供电,改善供电服务质量,缩短事故抢修时间,减少工作量。配电自动化的目的在于提高供电的可靠性,提高供电服务质量,提高企业的经济效益并提高配电网络的管理水平。
一、力配电自动化与配电管理的发展现状
1.1局部区域获得了明显的效果
在改革开放后,各种行业百废俱兴,随之进行新的改革,电力产业也不可避免。社会体制的改革和变化,必须对于社会的各个方面都进行改变。对于电力产业而言,首要进行的就是对原有的城镇农村地区的固有的电力网络进行改善。当前,电力自动配送科技在我国的东部大片沿海区域以及华北和西北部分地区已经进行使用,效果良好。前述的这一些区域在某种程度上已经实现了普遍意义上的电力自动化。
1.2整体发展势头并不乐观
我国人口众多、幅员辽阔、区域差距较大的发展中国家,实现全面的电力配送自动化阻碍重重。这是因为这一项蓝图,不单需要强大的科技实力作为支撑点,以及足够的资金链支撑,还需要足够数量的相关的科技从业人员的支撑,同时考虑当前国家的国家经济状态。部分地区均是处在一种经济发达或者是在政策的支撑下的结果。
二、配电自动化与配电管理
配电自动化系统具有的功能有5个方面,即配电SCADA、故障管理、负荷管理、自动绘图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS)和配电网高级应用。同输电网的调度自动化系统一样,配电网的SCADA也是配电自动化的基础,只是数据采集的内容不一样,目的也不一样,配电SCADA针对变电站以下的配电网络和用户,目的是为DA/DMS提供基础数据。但是,仅仅是配电SCADA的三遥功能,并不能称为配电自动化系统,必须在配电SCADA基础上增加馈线自动化(FA)功能。馈线自动化的基本功能应包括馈线故障的自动识别、自动隔离、自动恢复。考虑到故障的方面和表征之间的关系,故障的判断需要考虑很多的方式方法并分别加以测试,诊断方案应适用于单相接地故障、相—相故障、相—相接地故障和三相故障。使用范围为中性点不接地或小电流接地系统。为了完成DA的功能,配电SCADA除了可以采集正常情况下的馈线状态量,还应对故障期间的馈线状态进行准确的捕捉;除可进行人工远程控制,还应对馈线设备进行自动控制,以便实现故障的自动隔离和自动恢复。
三、电力配电自动化及配电管理方面的问题
3.1智能化水平有待提升
我国配电自动化管理的起步较晚,其智能化水平与发达国家相比,还处于较低水平。从目前现状分析,不仅没有充分发挥自动化配电模式的效用,还大大降低了自动化技术的实用性。如从配电管理中配电自动化的应用来看,覆盖率有限且处于较低水平。我国配电自动化占配电系统的百分之十左右,而有些发达国家的覆盖率已达百分之七十以上,表明其中的差距较大。所以,我们必须采取措施,努力缩小差距。
3.2配电重视度有待提高
配电系统虽作为电力供应的重要环节,电力企业在电力系统建设时,却不给予配电系统建设高度重视,导致配电网网架结构处于薄弱环节,相比于变电建设及其余电力系统的建设有一定的滞后性。此外,企业和相关部门对于配电主干线的长度不严格要求,分段点较少,造成配电线路整体的连接度较低。而配电设备的整体水平也不高,种种因素,都导致配电自动化技术的应用受阻,配电系统的效用降低。
3.3技术和制度有待进步
首先,由于我国在配电自动化的应用上起步晚,相关技术较为落后,虽然后来从国外引进了一些先进的设备、装置,但仍缺乏高水平的技术,及掌握技术的专业人员,最终影响了自动化装置的运行效果,大大降低其效用。其次,我国配电相关的管理松懈,制度落后,同时对管理的实施,由于缺乏统一的标准,不仅加大了配电管理的难度,还使配电系统的效用难以充分发挥。
四、武威配电自动化系统在直属配电网生产管理中的应用
4.1故障定位。
故障定位是基于故障指示器技术、GSM通信技术和GIS(地理信息系统)技术的一套自动高效的故障点检测及定位系统,主要用于配电系统各种故障点的检测和定位,包括相间短路和单相接地故障。配电控制中心的故障定位软件系统与大量现场的故障检测和指示装置相配合,在故障发生后的几分钟(与当地基站转发短消息的延时有关)内即可在控制中心通过与地理信息系统的结合,给出故障位置和故障时间的指示信息,帮助维修人员迅速赶赴现场,排除故障,恢复正常供电,大大提高供电可靠性,同时大大减少故障巡线人员,提高工作效率。
4.2远程控制负荷转移功能。
为提高供电可靠性,并进一步兑现优质服务承诺,济宁供电公司努力提高城区配电线路及开关设备的自动化水平,实现了全部联络线路不停电转供负荷。通过对联络线路参数、变电站出线开关容量、线路负荷等数据进行统计,对联络线路合环条件进行分析,并进行了合环潮流计算,利用配电自动化系统遥控功能,实现了远程遥控不停电转供负荷。截至2008年底,城区所有接入配电自动化系统的10kV联络线路均可实现远程遥控不停电转负荷。在不停电情况下遥控进行负荷转移,不仅避免了停电,而且减少了现场操作的人力、物力及时间,可以在瞬间完成操作,很大程度上提高了工作效率。
4.3数据统计及分析应用
配电自动化系统SCADA功能可以实现每5min采集一次线路开关及变电站出线开关的实时电流、电压数据,并形成历史数据进行保存。通过对配电线路的历史数据进行统计分析,可以全面掌握2年以内线路和开关的负荷及运行情况,并可根据各种条件组合生成负荷报表及曲线图,为配网分析、负荷预测、运行方式的调整以及配电网建设提供全面的科学依据。
4.4信息共享应用
利用Web实时数据浏览功能,运行工作人员可通过内部网络访问配电自动化Web系统,随时掌握配电系统的运行状态、线路分段负荷及运行异常,并通过报警、打印等方式提醒运行管理和抢修人员进行快速反应。运行抢修人员通过和配电调度值班人员相互配合迅速对故障性质进行判断,并利用GIS地理信息系统指明故障地点,对配电故障快速进行处理,对于非故障线路区段则利用主站系统快速进行恢复送电,缩小了停电区域,减少了停电时间。
结束语:
配电自动化与配电管理是城市网络安全的需要,在配电系统的各个部件和性能中,合理地应用和分析了不同技术带来的不同的效果,分析不同的配合能带来的不同的总体效果,期望找到一个将先进技术应用到我国实际用电网络中较为贴切和合适的手段。保证我国电网安全运行需要。随着我国科学技术水平的不断提高,电力系统规模不断增大,自动化系统应用更加广泛和深入,电力系统自动化在融合计算机和通信以及控制等技术后,通过远动控制技术不仅完成了电力系统调度自动化,还提升了系统的智能化和交互性。
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