探討電力配電自動化技術論文

摘 要:根據目前電力系統變電站實現綜合自動化的現狀,配電網自動化也是電力系統現代化發展的必然趨勢。本文就配電自動化技術進行了論述。

關鍵詞:配網;自動化技術;注意問題

　　1.配電自動化的技術的方向

配電自動化發展至今.其內容大致可以分爲四個方面:①饋線自動化。即配電線路自動化;②用戶自動化,這與需方管理含義是相同的;③變電站自動化,這裏僅指其與配電有關的部分;④配電管理自動化,其中包括網絡分析。

1.1饋線自動化達到的4個主要功能

①運行狀態監測。分爲正常狀態和事故狀態下的監測。正常狀態監測的量主要有電壓幅值、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電量等和開關設備的運行狀態。監測量是實時的,監測裝置一般稱爲線路終端(FRU)。由於配電網內測點太多。因此要選擇確有必要的量加以監測,以節省投資。

②控制。控制分爲遠方控制和就地控制,兩種控制方式的選擇與配電網中可控設備(主要是開關設備)的功能有關。如果開關設備是電動負荷開關,並有通信設備,那就可以實現遠方控制分閘或合閘;如果開關設備是重合器、分段器、重合分段器。它們的分閘或合閘是由這些設備被設定的自身功能所控制,這稱爲就地控制。

③故障區隔離、負荷轉供及恢復供電。包括永久性故障時的故障區隔離、負荷轉供及恢復供電和瞬時性故障時的恢復供電,這一功能對於提高供電可靠率有着十分重要的作用。

④無功補償和調壓。在小容量配變難以實現就地補償的情況下。往往採用在中壓的配電線路上進行無功補償的方案。採用自動投切開關或安裝控制器實現對線路的無功補償調節和電壓調節。這一功能指在保持配電網電壓水平,提高電壓質量。並可減少線損。

1.2用戶自動化

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

①負荷管理。我國傳統的負荷管理(負荷控制)是在發電容量不足的情況下采取抑制負荷的方法改善負荷曲線。目前東北電網不存在發電量不足的問題,因此所要做的負荷管理是根據用戶的不同用電需求以及電網現狀,並依據分時電價,確定滿足用戶需求的最優運行方式,並加以用電控制,以節約電力,減少供電費用。

②用電管理。它主要包括自動計量計費、業務擴充、用戶服務等內容。

③需方發電管理。這是將用戶的自備電源納人直接或間接的控制之中。它們在提供當地用戶相當的電力之後,可能有部分電力注人配電網,尤其在晚間,有可能惡化電網的運行。如將這些電源置於控制或管理之中,將有利於配電網的運行,增加供電的可靠性,並有可能調節電網發電機組的運行,從而提高經濟性。

1.3變電站自動化

變電站在配電網中的地位十分重要。它既是高壓配電網中的負荷,又是下一級配電網的電源。變電站自動化是配電自動化的重點。也正因爲如此,它已發展成一個相對獨立的技術領域。目前新建的變電所已經逐步實現了變電站綜合自動化。已建的變電所也正在逐步實現綜合自動化改造,這爲配電電力系統實現配網自動化提供了良好的基礎。事實上.下一步要做的.就是變電站自動化與饋線自動化的接口和配合的問題。

①與二次保護配合。實現饋線自動化有多種方法,開關設備也有斷路器、重合器等多種設備。饋線的負荷電流要考慮到負荷轉移的情況,因此在保護的配置包括重合閘和定值的設置上要加以綜合考慮。

②如果饋線自動化是採用由饋線上的FTU採集信息送到某一級SCADA系統.由軟件處理信息並作出判斷,而後進行故障區隔離和負荷轉移,恢復供電,那麼,這個SCADA系統可以是在配調中心的主站,或者就是設在變電站自動化系統。前一種方式,如果採用有線傳輸信息,變電站至少要將信息轉發至配調中心;後一種方式,變電站的SCADA系統要增加饋線自動化的應用軟件.這樣它就成爲二級主站(如果配調中心的主站稱爲一級主站的話)。採用哪一種方式,要根據不同的配電網而選擇。在後一種方式中,實行了信息和功能的分層,但增加了變電站自動化的技術難度。

1.4配電管理自動化

配電管理自動化是指用現代計算機、通信等技術和設備對配電網的運行進行管理,從信息的角度看。它是一個信息收集和處理的系統。配電管理自動化可以是集中式,即由一個配電管理自動化主站,實行對整個配電網的數據採集。並和饋線自動化、變電站自動化、用戶自動化集成爲一個系統,這個系統可以稱爲配電管理系統(DMS)。配電管理系統也可以是分層、分佈式的結構。如前面已講到的,在變電站中設立二級主站。整個配電自動化由一個一級主站、若干個二級主站以及若干個子系統,如用電管理子系統、負荷管理子系統等集成。由於配電網直接面向用戶,如果把配電網的設備和運行信息與地理信息、自動繪圖(GIS/AM)相聯繫。將使配電網信息的含義表示得更直觀,對運行也帶來極大的方便。因此配電管理自動化中G1S技術十分必要。從某種意義說,GIS/AM是配電自動化計算機平臺的一部分.它可以在許多離線和在線的應用功能中使用。

配電管理自動化主要功能有:數據採集與控制,運行狀態監控,配電設備管理,停電管理。檢修管理,計量計費,負荷管理,網絡分析,營業管理,工作管理,網絡結構及相關係統通信。這些功能所需要的信息很多,包括配電網內各種設備的各項技術參數、配電網的運行實時信息、用戶信息、備品備件等各類信息。

　　2.配電自動化系統的應用效果

與其它系統相比.配電自動化系統有着不同的收益特徵。毖性多於顯性。從社會效益上講.配電自動化系統的建設必將使電力系統的維護運行水平提高一個檔次。大大地縮減了運行檢修工人的勞動強度.提高了供電質量,減少了停電時間;從經濟效益的角度講,配電電力系統實現配電自動化的收益可分爲兩個方面:一方面是直接效益.即由於故障處理的時間大幅度縮短。停電時間減少,可以更好地保證配電電力的正常生產,提高經濟效益,減少了系統的網絡損耗;另一方面是間接效益.間接效益則體現在由於配電自動化系統的採用,使電力運行部門不必在故障查找和維護方面花費大量的時間和人力,降低了運營成本。

　　3.發展配網自動化技術應注意的幾個問題

3.1做好規劃。首先是配電網絡一次系統的規劃,與此同時做好配電自動化的規劃,要考慮多個方案.並進行比較。

3.2在設計計算機系統(主站)、數據採集和傳送方案時,要從信息化的角度統一考慮EMS,DMS,MIS等,儘量利用計算機網絡技術,傲到信息資源共享。

3.3提高開關設備、FTU、控制終端等設備的技術性能和質量,特別是提高其它抗嚴寒惡劣環境的能力。

3.4加強配電自動化應用軟件的開發。配電網的結構和運行有其自身的特點。不能完全依靠廠家現成的系統.必須在依託現有廠家系統的基礎上,結合電網實際,由運行單位和產品製造廠密切配合來完成符合電網實際的應用軟件。

3.5通信方式上要做到因地制宜,要根據本網的特點選擇不同的設備和不同的通信方式,宜組成混合式通信網絡。

　　4.結束語

配電自動化、智能化是電力配電的發展方向,技術在發展.需求也在提高,最終目的都是爲了擴大供電能力,提高供電可靠性,優化電力服務。從目前的應用情況,有些內容只限於開發、研製和試用階段,因此.應本着從實際出發。統籌安排.循序漸進的原則,綜合考慮近期與遠期、全局與局部、主要與次要的關係,進一步設計開發出先進、通用、標準的配電網自動化系統,對電力市場的發展具有重要意義。