配電自動化系統的分析和探討

吳 凱

摘要:隨著配電系統及配電設備大幅度增加,控制操作及事故處理的難度也越來越大,文章對配電自動化系統進行了分析和探討,以期保證供電的質量、可靠性和經濟性。

關鍵詞:配電自動化;分析;SCADA

中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)20-0107-01

隨著電力工業迅速發展,同時各行業用電需求日益增加,特別是經濟發展較快地區的工農業和民用負荷上升很快,配電系統及其配電設備大幅度增加,配電系統網絡結構越來越復雜,控制操作及事故處理的難度也越來越大,使配電自動化系統成了配電系統運行更高的客觀要求。

1配電自動化的發展現狀

①自動化開關設備相互配合的配電自動化階段:主要設備為重合器和分段器等,不需要建設通信網絡和計算機系統,主要功能是在故障時通過自動化開關設備相互配合實現故障隔離和健全區域恢復供電。②通信網絡、饋線終端單元和后臺計算機網絡的配電自動化系統:在配電網正常運行時能起到監視配電網運行狀況和遙控改變運行方式的作用,故障時能及時察覺,并由調度員通過遙控隔離故障區域和恢復健全區域供電。③增加自動控制功能:隨著計算機技術發展,產生了第三階段的配電自動化系統。現階段的配電自動化以此為目標建設和完善。

2配電自動化管理系統需注意的問題

①規劃和建設好配電網架:規劃和建設好配電網架,是實現配電自動化及管理系統的基本條件。常用的配網接線有樹狀、放射狀、網狀、環網狀等形式,其中環網接線是配網最常用的一種形式。將配電網環網化,并將10kV饋線進行適當合理的分段;保證在事故情況下,110kV變電容量、10kV主干線和10kV饋線有足夠轉移負荷的能力。②解決好實時系統與管理系統的一體化問題:由于配電自動化(DA)涉及的一次設備成本較大,目前一般僅限于重要區域的配網使用,而AM/FM/GIS則可在全部配網使用。若使用一體化可通過AM/FM/GIS系統在一定程度上彌補DA的不足,故配電自動化及管理系統的實時SCADA和AM/FM/GIS的一體化頗為重要。所謂一體化,是指GIS作為計算機數據處理系統平臺的一個組成部分,整個系統的實時性和數據(包括圖形數據)的一致性得以保證,使得SCADA和AM/FM/GIS通過一個圖形用戶界面(GUI)集成在一起,從而提高系統的效率和效益。③配置合理的通信通道:通信系統信道的選用,應根據通信規劃、現有通信條件和配電自動化及管理系統的需求,按分層配置、資源共享的原則予以確定。信道種類有光纖、微波、無線、載波、有線。主干線推薦使用高中速信道,試點項目建議使用光纖。④選擇可靠的一次設備:對一次開關設備除滿足相應標準外,還應滿足配電自動化及管理系統的要求:第一三遙接口。模擬量接口:電流互感器或電流傳感器,電壓互感器或電壓傳感器;狀態接口:開關分、合狀態,開關儲能狀態,SF0壓力狀態;控制接口:分閘控制,合閘控制。第二操作電源。滿足開關操作時的電源供應:交流失電

后,與控制設備配合能滿足數據通信和故障隔離、恢復供電對動作次數的要求。

3配電自動化的發展趨勢

①從多島化到集成的配電管理系統DMS:傳統的配電自動化,是由一些單項、分散的多島自動化所組成,功能相互重疊、數據不能共享、通道不能借用、功能不能互補。借助計算機通信和網絡技術把單項自動化系統相互連接起來,例如將配電網數據采集和監控(SCADA)、負荷管理(LM)和管理信息系統(MIS)通過少量接口轉換實現互聯而組成一個混合系統。解決問題的最佳途徑,即遵循"開放系統"最大限度地保護用戶原有硬軟件投資的原則,采用開放系統結構(OSA),實現多應用系統產品廠家系統集成的道路。②配電網優化運行:電力市場的不斷完善迫使電力企業以效益為目標,把工作重心轉移到效率管理、降低成本和為用戶提供優質服務上。這使得供電企業必須不斷地分析電網的運行性能、制定電網優化運行方案。③定制電力技術的應用:定制電力(Custom Power)技術是Narain G.Hingorani任職于美國電力科學研究院(EPRI)時和柔性輸電(FACTS)技術一起提出的。其核心內容是電力電子設備的應用。該項技術可解決電壓突升、突降和瞬時斷電等配電系統擾動所引起的種種問題,可補償電壓下降及短時斷電,對諧波進行有效的濾波,補償相電流的不平衡,改進功率因數,其對提高供電質量方面有著廣闊的前景,值得研究。

總之,配電自動化及管理系統具有實時性好、自動化水平高、管理功能強之特點,能提高供電可靠性和電能質量、改善對用戶的服務,具有顯著的經濟優越性和良好的社會綜合效益,因此開發出技術先進、功能實用的配網自動化系統是大家共同的目標。

參考文獻:

[1] 王曉春.配電自動化系統功能探討[J].華北電力技術,2000,(2).