【摘 要】隨著國民經濟的發展和人民生活水平的不斷提高,用戶對電能質量的要求越來越高,而發展配網自動化則是提高供電質量的有效途徑。下文介紹了對配網自動化系統的基本認識與實施配網自動化的意義。反映了我國配網自動化發展狀況以及面臨的困難,結合我國實際國情提出實施配網自動化改造的方向。
【關鍵詞】配電網;自動化系統
實現配網自動化的目的就是采用電子、通訊、計算機等技術和裝備對配電網和用戶在正常運行和事故情況下進行監測、保護、控制和管理,提高供電質量和經濟性,改善服務和工作效率。當前我國配網自動化系統的建設還處于起步和探索階段,建設中存在許多問題,但隨著認識的不斷加深和改造力度的加大,經過科學的規劃,我國電網自動化一定會取得十足的發展。
1.配網自動化系統的基本特點
配網自動化是利用現代電子技術、通訊技術、計算機及網絡技術與電力設備相結合,將配電網在正常及事故情況下的檢測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起,改進供電質量,與用戶建立更密切、更負責的關系,力求供電經濟性最好,企業管理更為有效。它首先表現為一種集成化自動化系統,它在線(實時)狀態下,能夠監控、協調、管理配電網各環節設備與整個配電網優化運行。提高供電可靠性、改善電能質量和提高運行管理效率配網自動化的體系結構。而完整的配電網自動化系統包括了四個主要環節:供電網絡、遠動系統、通信系統、主站網絡。
2.實施配網自動化的現實意義
隨著城網改造的不斷深入和配網自動化在一些城市的實施,電力企業經常探討的話題是配網自動化投資收益究竟體現在哪里?配網自動化的實施是否可以大幅提高供電可靠性?
然而對比一下用于主網變電站監控自動化的發展里程。主網的變電站建設,從最早的繼電保護開始,經過了微機保護、綜合自動化、無人執守值班站,到全面的調度自動化。其自動化發展的每個階段都是技術不斷發展和進步的實踐,如果單從每個階段不斷的投資所產生的直接經濟效益有多大、由此多賣多少電量來計算,大家一定也會覺得存在投人大產出小的問題。然而變電站監控自動化經過了近十幾年的發展,已經成為電力系統生產調度人員難以離開的有效生產管理工具,它對社會、經濟效益是巨大的。
日本九州電力管理的電網是目前全世界供電可靠性最高的電網之一,然而在1985年以前九州電力的平均停電時間高于日本平均停電時間。自1985年開始建立配電主站系統到1993年,其停電時間已減少到與日本全國平均停電時間相同;1994年實現了開關的100%監控后,停電時間逐年減少至低于日本平均水平。配網自動化從80年代發展到現在,九州電網配網自動化的實施和各國的實踐對這一疑問給出了肯定的回答,配網自動化的實施對供電可靠性的提高是無庸置疑的。
綜合以上觀點,配網自動化實施對供電可靠性的提高和對社會的經濟效益有著巨大的貢獻。
3.我國配網自動化現狀
20世紀90年代后期,缺電局面得到緩解,但由于配電網系統建設環節薄弱,有電送不出的矛盾比較突出,因此改造配電網,提高供電質量的課題就提到了議事日程。供電企業在積極投資配網一次設備的同時,也逐步摸索,嘗試配網自動化技術。目前,我國有一百多個地級城市的供電企業開展了配網自動化系統工程試點工作,有的配網自動化系統規模很大。但這一切都有2個顯著特點:一是體系結構復雜,通常呈輻射狀結構,傳輸功率和距離不大,負荷性質千差萬別;二是中性點可以不接地,在發生單相接地時,仍允許供電一段時間。
雖然取得了一些成績,但總的來說,當前我國配網自動化存在的比較突出的問題表現在以下幾個方面:
(1)配電網絡電源點落后于城市建設的發展。城市規模和商業的建立,電源點容量及電能輸出(尤其是配電電線的傳輸通道)受到限制。
(2)城市建設速度快,負荷增長率高,但電力配套建設不及時,輸電線半徑小,瓶頸效應比較突出,出現有電送不出去現象。現在的一些試點工程,為了湊合滿足配電自動化系統的功能要求,只好在原有產品基礎上加裝TA、TV、電操,將各種信號引出開關本體。這一類的改進實際上均沒有從長期安全、穩定、可靠運行的角度進行充分論證、設計,尤其是在戶外工地現場進行改造,更是受到了種種條件的限制,談不上長期穩定、可靠性。
(3)輸電通道與城市規劃不相適應,有的地方改用地下電纜,很難進行二次改造。
(4)早期建設的線路導線細,高能耗設備多,線損率高,造成能源的浪費。
(5)主站技術儲備不足。事實證明,因管理對象、內容不同,一是點少信息量大,二是點多單點信息少,這樣的推廣在管理的終端數量達到一定程度時會出現問題。有些則是盲目地將MIS中的各種管理功能、商用GIS技術中的多種使用技巧堆砌在一起,充實到配網自動化這個實時SCADA系統中;在系統設計和應用中,盲目追求大而全或尖端技術而忽視了電力系統可靠、穩定、成熟的需求,造成了配電自動化系統可靠性、穩定性的降低。
4.我國配網自動化改造方向
因為我國電網體系結構復雜,所以不能直接從國外引進,必須走結合實際自己開發的道路川。根據配網自動化系統規劃設計的四點原則:
(1)配網自動化系統的設計應在配電規劃的基礎上,根據當地的實際供電條件、供電水平、電網結構和負荷性質,因地制宜地選擇方案及其設備類型。
(2)應將用戶對供電可靠性要求較高的區域作為首期實施自動化的區域,在實施前必須經過電網改造,使供電半徑趨于合理,網架結構得到加強。
(3)以輻射網絡供電為主且未具備互連條件的區域,可按就地智能化目標來規劃并組織實施。
(4)配網自動化系統主站原則上應與調度自動化系統一體化設計。電網規模較大,而且基礎條件成熟的地區,可以進行統一規劃、分別建設。
對我國配網自動化建設提出以下建議:
4.1要擺正認識
如前所述,當前存在對實施配網自動化真正意義認識上的差異.造成有些配網自動化項目成了一個錦上添花的工作。當建設一個變電站時,各級領導都十分重視,因為,一段線路架設不好就不能供電,而配網自動化的建設運行,對目前已存在的運行管理方式影響不大。以這種思路進行配網自動化建設工作而又未能得到領導重視時,各部門的協調配合就存在問題,由此造成建設工期不斷地推遲,用戶、廠家都身心疲憊,最終虎頭蛇尾結束項目。因此,當前應當結合實踐,組織總結、統一認識,進一步指導工程。
4.2工程施工的對應
廠家有必要根據以往的工程經驗,結合用戶的具體情況,協助用戶制定切實可行的施工方案。一般應考慮施工步驟、施工進度、配合用戶停電的安排等,重點考慮的則應是過去用戶未曾遇到過的新情況,最重要的則是終端層通信網的設計方案。要密切配合,精心施工,確保質量。
4.3強化人員培訓
配調值班人員的培訓是一個不容忽視的問題。縱觀一些配電自動化系統得到良好運行,是由于局領導的重視,每年組織培訓活動,使強化培訓落到實處。
5.結語
配網自動化是電力系統現代化發展的必然趨勢,擴大供電能力,提高供電可靠性,優化電力服務,都需要配網自動化系統來完成。因此配網自動化供電可靠性的提高,直接關系到國計民生。認識到這點,通過一系列的配網自動化改造工程的實施,相信我國配網自動化一定迎頭趕上,滿足我國人民的用電需求。
【參考文獻】
[1]趙亮.電力配網自動化通信系統的發展分析,2010.
[2]海濤,陳勇.配網自動化的認識與實踐,2004.