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e运维详解配电自动化和配电管理


来源:乐橙国际 | 时间:2018-10-22

  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络的管理水平。

  配电自动化是20世纪80年代末,美国等几个工业发达国家发展起来的,中国目前的配电很薄弱,绝大多数为树状结构,且多为架空线,可靠性差,损耗高,电压质量差,自动化程度低,因此加强配电的建设是当务之急,近几年大量进行的城网、农网改造提供了巨大的市场机遇。采用信息技术,对配电系统的安全可靠运行,提高管理水平,降低损耗具有重要意义。

  目前,配电自动化还没有一个明确的定义。在电力系统一般把这4个方面的内容统称为配电管理系统。事实上,4个方面的内容相互独立运行,它们之间的联系十分密切,特别是信息的搜集、传递、存储、利用是相互影响的。分步骤地从纵向和横向两个方向逐步实施和完善。在供电企业内,它属于一个信息管理系统。

  人们生活水平已经越来越高,电力在人们的日常生活中已经是不可或缺的一部分,随着人们对物质生活要求的进一步提高,电力在人们生活中的重要作用已经到了没有电力就难于生活的境地。倘若电力系统发生了问题,就不能正常供电,不仅给人们的生活带来了许多的不方便,而且给社会政治、经济等带来重大影响,曾经莫斯科市的一次大停电就是一个很好的例证。一次在配电自动化的过程中,安全性必须要得到保证,配电自动化一定要遵循安全性原则。这是对人民也是对社会负责。

  在配电系统中,在自动化运行管理时,可靠性原则也是要遵守的,这主要是保证用户用电的可靠性。比如在夏天,随着温度的不断升高,空调、电扇已经是人们夏天不得不用的电器,假如供电可靠性不高,这将导致人们在生活中产生中暑等的严重后果。这个可靠性是指供电系统中,要避免配电自动化系统的故障导致用户无法正常用电的情况,这要求配电自动化在运用中一定要做到:选用可靠的设备,要有可靠的网络通信系统,有可靠的设计布局,电源也要可靠。做到了这些,基本上是能够保证配电自动化系统在应用中的可靠性的。

  配电自动化系统设备的选用要立足国情,假如选择了严重不符合我国技术情况的设备,那也只会导致设备闲置,浪费我国国家财产的同时,也使得我国的配电自动化发展名不副实。我国配电自动化发展过程中,就存在许多的没有遵从实事求是原则的现象,盲目的照搬照抄国外的先进技术等,背离我国的国情,许多自动化系统设施只能闲置着,实际运行的覆盖率严重不足。

  配电自动化在配电管理中的应用是一项庞大而复杂的综合性的工作,内容丰富,对技术的要求非常之高,所以对配电自动化发展要结合时代的发展,一步步推进,不能一蹴而就,这是不现实的,它需要在实际的发展中不断的完善。在设计的过程中,要有规划的循序渐进进行设计,使得配电自动化建设能够逐步完善,并且根据国家电网建设的发展进行变化调整,做到与时俱进。

  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)和配电高级应用。同输电网的调度自动化系统一样,配电的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。

  负荷控制与负荷管理是为了确保电网工作进行的稳定性,它的主要目的是调控电流。但是这种方法已经不能适应发展需要,现在主要问题是怎样得到用户的肯定。所以,当前应当考虑的问题就是怎样获得用户的肯定并达到有效的输电要求。这要求管理层的权力和义务都应当得到提升,充分意识到自己应当行驶的责任和义务。当前,大多数电力局都拥有流量调控机构,怎样将旧的机构系统充分利用,达到新的标准是要主要考虑的状态之一,并能够提升服务等级,加强管理方面的付出和肯定。

  配电通信在大范围的使用运行中有重要的作用。因为终端节点的个数的原因,选择和规划上都较多。但是也为选择人员带来了巨大的工作量。面对的方法方案都太多,因为用户都希望用到最为有效而价格上最为低廉的一种方式。

  5.2无线方式有普通电台和高速智能数传电台两种。普通电台已广泛应用于负荷控制系统中,这种设备花费较少,很便宜,但是同时也无法有较强的可靠性。频点申请无委会控制较严。高速智能数传电台通信速率高,频点可复用,支持X.25协议,有路由选择功能和主动上报功能,但是价格昂贵,难以普及。

  5.3光纤通信方式有光端机方式和光接口板方式两种。光纤的特点是能够容纳较大的内容,并且对于干扰信号有阻碍作用,耗费量小,因此,其价格也比较昂贵。光端机方式适合容量大的站点,成本也较高。光接口板的方式将光电转换器直接置入配电终端内,并可以利用编码复用方式多个配电终端设备公用一对光纤,有效地降低了成本。另外,如果多膜光缆能够满足配电系统的距离要求,多膜光缆在价格上为大众接受。光纤通信的发展前景十分可观。

  5.4开关设备与FTU的配合。配电开关渐渐追求能够自动开启和断电。以改善传统电路依靠人员手动来操作机器的运行和停止的弊端。新的开关在电路上的设置有所不同,具有智能化的特点,并且能够自己发现电路中存在的问题,依靠问题产生的循环变化促使开关自动运行和停止。节省人工工作的时间,为修理赢得效率。用于配电自动化系统的开关设备有两种,一种是自动重合器,它本身具有故障电流的识别能力和操作顺序控制能力。另一种是与FTU一体化的智能负荷开关。采用依靠重合器时序整定的方法实现馈线自动化功能,优点是省略了通信系统的专门使用性,缺点是对于设施要求严格,能够承受较大的电流冲击。

  6.1 规划和建设好配电架、规划和建设好配电架,是实现配电自动化及管理系统的基本条件。常用的配网接线有树状,放射状,网状,环网状等形式,其中环网接线是配网最常用的一种形式将配电环网化,并将10kV馈线进行适当合理的分段;保证在事故情况下,110kV变电容量10kV主干线kV馈线有足够的转移负荷的能力。

  6.2 加强领导,统筹安排,分步实施、配电自动化及管理系统的开发和应用,是从传统的管理方式向现代化管理方式的飞跃,其涵盖的内容十分广泛,涉及部门诸多,为此,必须加强领导,统一规划,因地制宜,分步实施,以实现最佳的投入产出比。

  6.3 解决好实时系统与管理系统的一体化问题,由于配电自动化(DA)涉及的一次设备成本较大,目前一般仅限于重要区域的配网使用,而AMFMGIS则可在全部配网使用,若使用一体化可通过AMFMGIS系统在一定程度上弥补DA在这方面的不足,故配电自动化及管理系统的实时SCADA和AMFMGIS的一体化颇为重要。

  6.4 配置合理的通信通道,通信系统信道的选用,应根据通信规划,现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求,按分层配置,资源共享的原则予以确定,信道种类有光纤、微波、无线、载波、有线、主干线推荐使用高中速信道,试点项目建议使用光纤。

  提高配电自动化系统的应用水平,可以实现:优化配电结构,提高供电可靠性;快速查找、排除电力故障,尽快恢复供电,提高优质服务水平;合理分配电力负荷,降低线路损耗,提高电压水平;大大缩短停电时间,减少人工操作次数;实时记录配电运行状态,为配电生产运行提供决策支持。配电自动化及管理系统具有实时性好,自动化水平高,管理功能强之特点,能提高供电可靠性和电能质量,改善对用户的服务,具有显著的经济优越性和良好的社会综合效益。

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