低壓配變計量監控管理系統的建設

羅俊平

摘 要:長期以來低壓配變系統的智能化管理相對滯后,在運行管理等方面存在較多的問題。低壓配變計量監控管理系統的建設對克服目前低壓配變系統存在的問題,完善低壓配網的運行管理具有重要意義,并為下一階段開展智能、綠色電網的建設奠定了基礎。

關鍵詞:低壓配變低壓配變計量監控管理系統

中圖分類號:TM6 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(b)-0131-01

1低壓配變系統目前存在的問題

隨著電力工業的發展,電力系統的管理正朝著智能化、精確化與精細化發展。

配電變壓器是將電能直接分配給低壓用戶的電力設備,其運行數據是整個配電網基礎數據的重要組成部分。在實際的配電網中,配電變壓器數量眾多,分散性大。而配電變壓器作為電網末端設備,她的運行狀況直接關系到用戶能否可靠使用電能,因此對其運行數據進行實施采集和監控十分必要[1]。

長期以來低壓配變系統的智能化管理相對滯后,在運行管理等方面存在較多的問題。具體包括以下幾點[2]。

(1)各配變設施的管理主要依賴人工巡視,缺乏必要的信息化與智能化技術支撐,過載、油溫度過高甚至配變毀壞的事情時有發生。(2)大多地區無法實時獲得干線、支線的基本信息與電能質量信息,特別是支線信息,有些支線長期過載卻并不知曉。目前在低壓配網管理上,主要依靠人員到現場巡視抄表采集運行資料,在故障時依靠用戶電話反映故障區域,再到現場判斷、處理的工作方式,使故障處理非常被動,不能做到防患于未然。(3)由于線路、桿塔、開閉所與配變等配電設備的分散性強,出現問題常常由于缺乏必要的導航,無法及時趕到現場,導致停電時間增加。(4)據調查,低壓配網線損占整個配網線損的比例超過70%,而低壓線損主要發生在支線,由于長期以來支線缺乏監測,無法確定低壓線損漏洞。

2低壓配變計量監控管理系統意義

使用與推廣“低壓配變計量監控管理系統”對克服目前配變系統存在的問題,完善低壓配網的運行管理具有重要意義。其意義在于以下幾點。

(1)有利于在低壓配電系統正常運行時,通過監視配網運行工況,優化配網運行方式。(2)有利于在保證供電可靠性的前提下,確保電力用戶用電的時效性,滿足電力用戶的供電需求。(3)有利于滿足和確保供電的質量,符合用戶用電器的要求,避免高峰低谷,電壓幅值和頻率以及諧波對用戶所產生的不良影響;有利于降低電網的損耗,提高網絡的供電能力,減少用戶的停電機率。(4)從可測可控及自愈、降低事故及大面積停電風險、提高設備利用率、降低維護成本、提高電能質量、經濟運行等方面,提升配變運維水平。(5)提高了低壓配變的監控水平和運行管理水平,為配網規劃建設提供了更為準確全面的基礎數據,有利于提高規劃水平,減少電網建設投資,保證了規劃的合理性、有效性、高效率。合理有效的配網規劃與改造工作又有效地保證了設備使用壽命水平、供電可靠性水平、投資的有效性水平、設備高效低耗水平。(6)為低壓配網的運行維護、改造提供了詳盡可靠的數據支持,原來需要定期派人逐條線路、逐個設備測量各點負荷的工作,現可由系統自動完成,而且各點負荷均為實時數據,數據記錄連續完整,較人工測量有了質的飛躍。減少了負荷測量的人力、物力投入。(7)為用戶提供自動化的用電信息服務,提升供電企業的形象。(8)實現與其他系統之間的數據交互共享,提高系統信息化應用水平。通過與其他系統的數據交互,一方面補充了配電自動化系統的采集數據來源,另一方面為管理運行等系統提供了設備的實時信息,實現了系統間的數據共享,降低了信息采集投資費用。

3低壓配變計量監控管理系統的組成與功能

低壓配變計量監控管理系統主要由系統主站、各類低壓配變計量監控終端和通信網絡等組成。

低壓配變計量監控管理系統主站是系統運行和管理的中心,配備基于交換式以太網的高檔配電自動化后臺系統和大型數據庫,由計算機網絡服務器、各種工作站、輸入輸出設備,通信服務器交換機、網關機、多媒體等設備組成。

其中服務器包括數據采集服務器、數據庫服務器、Web服務器等部分組成。數據采集服務器主要對各個運行中的現場監控終端進行數據的定時輪召,并將各類數據存儲于數據庫服務器中,工作人員通過Web服務器提供的服務可對各個終端進行數據的查詢以及統計分析功能。配合GIS系統,具備對設備快速查詢和定位功能。

根據功能配置和安裝位置不同,低壓配變監控終端一般包括配變監測計量終端、無功補償控制器、饋線的監測終端及電能質量監測終端等。

通信層將完成現場設備層和系統主站之間的網絡連接,實現設備層和系統主站之間通訊數據的上行和下達。同時數據采集服務器本身具備實時數據采集功能,采集數據通過公網上傳至數據服務器,實現各種數據處理。

一般來說,變電站、開閉所的RTU或變電站自動化系統直接與主站系統通信,由主站系統定時輪流召測各種電量數據。目前較為常用的通信方式為:無線通訊(GPRS/CDMA)或光纖通訊方式。

低壓配變計量監控管理系統的功能模塊包括:用戶管理、系統參數設置、配變及支線實時數據管理、數據統計分析、故障錄波管理、竊電分析與管理、線損管理、地理信息管理、門禁管理、報表管理及歷史數據查詢等。其中加入竊電分析管理、線損管理以及地理信息管理是本系統的亮點。

地理信息管理是指將GIS地理信息系統實現與本系統的數據交互,將一些數據有機的結合在一起,可以更加直觀地進行低壓配變的運行管理工作。

竊電分析管理通過用電量同比/環比比較方法及負荷比較方法,對各條支線的用電信息進行比較分析,得出有可能存在竊電現象的回路,并給出報警的信號。

4低壓配變計量監控終端

低壓配變計量監控終端一般包括配變監測計量終端、無功補償控制器、饋線的監測終端及電能質量監測終端等。

計量監測終端主要完成基本電參量、非電參量、電能質量參數、故障錄波等功能。

基本電參量包括:三相電壓有效值、三相電流有效值、正反向有功功率、正反向無功功率、功率因數、正反向有功電能、正反向無功電能、諧波、電壓電流及功率的最大值、最小值及其出現時間,最大供電中斷時間及恢復時間等運行參數進行監測,并可以自動統計電壓合格率、供電可靠性等供電指標。

非電參量主要包括:配電變壓器溫度(油溫或繞組溫度)。

電能質量指標包括:涌流、電壓畸變率、各次電壓諧波含有率、電流諧波總有效值、各次電流諧波有效值、供電電壓偏差、頻率偏差、電壓負序分量、電流負序分量、電壓零序分量、電流零序分量、負序/零序三相電壓不平衡度、負序/零序三相電流不平衡度、電壓暫降、電壓短時中斷、頻率、電壓波動等。

5結語

低壓配變計量監控管理系統的建設對克服目前低壓配變系統存在的問題,完善低壓配網的運行管理具有重要意義,并為下一階段開展智能、綠色電網的建設奠定了基礎。

參考文獻

[1] 李天友,金文龍,徐丙垠.配電技術[M].北京:中國電力出版社,2008:281-284.

[2] 李景祿.實用配電網技術[M].北京:中國水利電力出版社,2006:26-31.