配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机
探讨当前配电网自动化的运行管理

探讨当前配电网自动化的运行管理【摘要】配电网作为输变电系统最后的环节,在整个电网中起着向上连接主网,向下联系用户,以及提高电网经济效益和满足用户用电需求的作用。
在内在要求与外部需求共同作用下.提高供电自动化管理的可靠性已经成为配网工作的重点工作。
而提高配网供电自动化管理的可靠性,关键在于提高配网的运行质量,这就涉及到配网运行的各个方面,其中电网是基础,管理是关键,技术是依靠,人员是保证。
【关键词】配网自动化;运行管理;信息技术0.引言随着城市配网自动化水平的不断提高,配网自动化整体发展带来信息的存贮和流通、运行维护的工作方式、厂站端设备故障处理、运行检修模式和管理层的管理决策等一系列亟需研究的课题。
配网自动化及运行管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网实时信息、离线信息、用户信息、,电网结构参数、地理信息进行集成,构成完整的自动化及运行管理系统,从而实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和运行管理,使配网自动化与配电运行管理系统集成为一体的系统。
1.信息技术在配电网运行管理的应用信息技术主要用于设备管理、在线状态检测、用电管理等方面。
由于安全是现代电力系统运行的重要指标,因此,为保证电力系统的安全运行,必须在运行过程中不断对其进行监测、分析和控制。
以绝缘系统为例,其寿命在很大程度上决定了整个设备的运行寿命。
电力设备的绝缘系统在负载运行过程中,长期处于电、机械、化学和具有某些不确定性的环境等应力或者因素的作用下,不可避免将逐渐老化;在系统的薄弱环节,甚至还会导致绝缘缺陷的出现,如未能及时察觉并采取适当的修复措施,就有可能引发运行事故,造成多方面的损失。
2.配电自动化系统配电自动化系统由主站系统层、变电站自动化系统层或配电子站层、通信系统层和站端系统层四个层次组成。
按硬件和软件分包括以下部分:①智能开关;②通信网络;③监控、监测终端, ftu;④配网自动化scada;⑤配网自动化的基本高级应用软件;⑥scada 与地理信息系统(gi s)的一体化;⑦系统仿真软件;⑧配电工作管理系统(包括网络分析、运行管理、设备检修管理工程设计、施工管理、配电规划设计系统等);⑨用电管理自动化(包括远程载波抄表系统、客户信息系统、负荷管理系统、用电营业管理系统、用户故障报修系统);⑩配电网能耗管理系统(如能耗统计分析,配电网在线经济运行和变压器负荷管理);和其它系统的接口(mi s系统等)。
配电自动化系统

配电自动化系统一、引言随着我国经济的快速发展和电力需求的日益增长,配电系统的稳定性和可靠性越来越受到重视。
为了提高供电质量,降低能源消耗,实现电力系统的自动化、智能化,配电自动化系统应运而生。
本文将从配电自动化系统的概念、组成、功能、应用等方面进行详细阐述。
二、配电自动化系统概述1.概念配电自动化系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机技术和控制技术,对配电系统进行实时监控、自动控制和优化调度的一套集成系统。
通过该系统,可以实现配电设备的远程监控、故障检测、设备保护、电能质量分析等功能,提高配电系统的运行效率和管理水平。
2.组成(1)监控中心:负责对整个配电系统进行实时监控、数据采集、故障处理和指挥调度。
(2)通信网络:实现监控中心与各现场设备之间的数据传输和通信。
(3)现场设备:包括配电开关、保护装置、测量仪表等,负责实现配电系统的自动控制和数据采集。
(4)用户终端:为用户提供实时电能信息、故障报警等功能。
三、配电自动化系统功能1.实时监控配电自动化系统可以实时监测配电系统的运行状态,包括电压、电流、功率、功率因数等参数,为运行管理人员提供直观的运行数据。
2.故障检测与保护系统具有故障检测和设备保护功能,当发生故障时,可以迅速切除故障区域,保护设备和电网安全稳定运行。
3.自动控制系统可以根据预设的策略,对配电设备进行远程控制和调节,实现无功补偿、负荷分配等功能,提高供电质量和运行效率。
4.电能质量分析系统可以对电能质量进行实时监测和分析,为运行管理人员提供优化调整的依据,降低能源消耗。
5.设备管理系统可以对配电设备进行远程维护和管理,实现设备寿命预测、故障预警等功能,提高设备运行可靠性。
四、配电自动化系统应用1.配电网优化通过配电自动化系统,可以实现配电网的优化运行,降低线损,提高供电可靠性。
2.新能源接入配电自动化系统可以支持新能源的接入和消纳,实现分布式能源的高效利用。
3.智能小区配电自动化系统可以为智能小区提供实时电能信息,实现智能家居的远程控制和管理。
P型站设备的特点及问题解决

P型站设备的特点及问题解决随着电力网络的不断发展,用电负荷的持续增长,各种新型负载不断涌现,用户更加关注电能质量问题,同时对节能减排也提出了更加严格的要求。
用户需要更加有效的电力监控管理解决方案来应对上述变化带来的挑战,以实现配电系统持续可靠、高效、低耗的运行。
配电自动化系统(DAS)是一种可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统;其内容包括配电网数据采集与监视(SCADA系统)、配电地理信息系统(GIS)和需求侧管理(DSM)几个部分。
正在电力系统、市政医疗、智能建筑、石化、冶金、轻工、公共交通、水处理等领域发挥着重要作用。
根据上海市电力公司要求,浦东供电分公司将在目前10KV配电站的一、二次设备配置基础上,进行大规模低压配网自动化,即DSCADA系统技术改造,从而实现10KV配电站的信息采集和监控,改变目前配电站信息盲区的现状,使电能质量和供电可靠性获得有效保障。
1 P型站自动化改造分析1.1 P型站设备特点按照上海市电力公司定义,P型配电站站内10千伏系统只配置负荷闸刀;不设继电保护装置,且不安装电压互感器和电流互感器,各项电能信息均无法获取。
P型站内无直流电源,无断路器,除依靠熔丝熔断外,自身无法切断故障,若发生全站失电的情况,站内所有装置均无法工作。
这些特点为P型站的自动化改造增加难度,对改造工程进行提出了挑战。
1.2 运行特点P型站进线电压等级为10千伏,出线380伏,10千伏系统经10千伏开关站实现手拉手环网运行,通过开关站与其他10千伏配电站互联。
2 配电自动化系统(DSCADA)配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成,构成完整的自动化管。
配网自动化及管理系统的发展

20 0 8年第 6期
《 州电力技术》 贵
( 总第 18期 ) 0
配 网 自动 化 及 管理 系统 的发 展
贵阳供 电局 黄 飞 [ 50 1 500 ]
配 电 自动化及 管 理 系 统是 利 用 现代 电子 技 术 、
重 合器 和备用 电源 自动 投 入 装置 自动 化程 度 较 低 ,
一
具 体表现 在 : 一 , 在 故 障 时起 作 用 , 常运 行 时 第 仅 正 不 能起监 控作用 , 能 优 化 运 行 方式 ; 二 , 整 运 不 第 调 行 方式后 , 需要 到 现场 修 改 定 值 ; 三 , 复 健 全 区 第 恢 域 供 电时 , 无法 采取 安 全 和 最 佳措 施 ; 四 , 离 故 第 隔
第一 , 过 自动化 和规 范化管理 , 大提 高了配 通 大 电生产管 理部 门 的工 作 效率 , 而促 进 服 务质 量 和 从
企 业经 营效益 的大 幅度提 高 。 第二 , 电生产管 理系 统 的规范 化和标 准化 , 配 避 免 了配电设 备及 工器具 的 漏检 、 漏查 , 而避 免 了不 从
室外 的 , 满足 设备 运行 性 能 指标 要 求 的环境 温度 在
一
2 ℃至 6 ℃ 范 围 , 度 要求 为 9 % 。此 外 , 要 5 5 湿 5 还
随着计 算 机技 术 的 发展 , 生 了第 三 阶段 的配 产
电 自动化 系统 。在 第二 阶段 的配 电 自动化 系统 的基 础 上增加 了 自动控制 功 能 , 成 了集 配 电 网 S A A 形 CD
系统、 配电地理信息 系统、 需方管理 ( S 、 D M) 调度员 仿 真调度 、 障呼 叫服 务 系 统 和工 作 票管 理 等 于一 故 体 化的综 合 自动 化 系统 , 成 了集变 电所 自动化 、 形 馈 线分 段开 关测控 、 电容 器组 调节控 制 、 用户负 荷控制 和 远 方 抄 表 等 系 统 于 一 体 的 配 电 网 管 理 系 统
配网自动化技术交流-胜利油田

配网自动化系统
系统构成
配电主站
配网自动化系统一般 由下列层次组成:配 电主站、配电子站( 子站 子站 常设在变电站内,可 选配)、配电远方终 端(FTU 、DTU、TTU等)和通信网络。配电主站位于城 市调度中心,配电子站部署于110kv/35kv变电站,子站 负责与所辖区域DTU/TTU/FTU等电力终端设备通信,主
联分段 络 分段 联 络
分段
联 络
分段
分段
网络式保护
常见配电网的网络结构—四电源#字供电网络
分段 分段
联 络
分段 分段
联络 联络
分段 分段
分段 联 络 分段
网络式保护
常见配电网的网络结构—4X6网络接线 分段 联络 分 段 联 络 分 段 分段 联络 分段 U FTU DTU TTU
站负责与各个子站之间通信。
配网自动化系统
完成信息汇总,人机交互,操作控制,分析 管理以及与其它系统的信息共享等 基于在遵循统一规划、分布实施的建设 原则,配电自动化系统典型的三层结构: 配电主站 → 配电子站 → 配电终端 所辖区域内设备通讯, 实现四遥数据的收集 和转发
配网自动化系统
实施配网自动化的意义 提高供电可靠性,缩短故障判别、隔离及非故障段恢复供 电时间;减少了因电网故障造成的巨大损失。 改善电能质量,把最优质的电能提供给用户。 提高配电网运行的经济性,提高设备利用率(减少备用容 量);降低配电网运行维护费用,降低线损,最大限度地 提高企业经济效益。 配网系统自动化技术的飞速发展,推动了配电网一次设施 的科学合理规划,保证了配电系统的长期最优可持续发展。
常见配电网的网络结构—电缆系统双电源拉手环 配电室 变电站 配电室
变电站
如何理解配网自动化

如何理解配网自动化配网自动化是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成,构成完整的自动化管理系统,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。
它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。
其最终目的是为了提高供电可靠性和供电质量,缩短事故处理时间,减少停电范围,提高配电系统运行的经济性,降低运行维护费用,最大限度提高企业的经济效益,提高整个配电系统的管理水平和工作效率。
配电终端是配网自动化的监控单元,是安装于中压配电网现场的各种远方监测、控制单元的总称。
功能是:对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因子、电能量等数据的采集与计算,对开关进行分合闸操作,实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。
主要有两种:站所终端DTU和馈线终端FTU。
DTU一般安装在配电网馈线回路的开关站、配电室、环网柜、箱式变电站等处。
FTU 是装设在户外柱上馈线开关旁,例如10kV线路上的断路器、负荷开关、分段开关等。
江苏品源电子科技有限公司,电话/壹捌玖伍贰叁玖贰陆捌捌。
配网终端专用电源产品具体型号为:超级电容充电源 PUC PUC300-S24N/PUC300-S24NH/PUC300-S48N/PUC300-S48NH 300W电池充电电源PUF PUF300-S24N/ PUF300-S24NH/ PUF300-S48N/ PUF300-S48NH500W电池充电电源PUD PUD300-S24N/PUD300-S24NF/PUD500-S24N/PUD500-S24NH/PUD500-S48N/PUD500-S48NH/PUD500-S24S24NH/PUD500-S4 8S24NH/双输入电池充电电源PUB PUB500-S24NH/ PUB500-S48NH/ PUB500-S28S24NH/ PUB500-S48S24NH高压输出充电电源PUG PUG120-S220N/PUG300-S220N/PUG300-S220NH高压加充电管理电源PUG PUG500-S24S220NH/PUG500-S24S220WH配电终端作为配网自动化系统与一次设备联结的接口,提供配电系统运行和控制所需的数据;执行主站给出的对配电设备的控制调节指令。
配电自动化及管理系统的实现

李 波 房 健 ( 黑龙 江农业股份有 限公司浩 良河化肥分公司, 黑龙江 伊春 1 3 1 ) 5 0 3
摘 要 : 电自 配 动化及管理 系统是一项 系统的综合性工程, 成功的配电 自 动化是设备的 可靠性和方案的有机结合 , 针对配电 自动化及管理系统
发展的过程及其特点 , 根据配电网规模 , 地理 分布及 电网结构 , 出了配电 自动化及管理 系统的结构及其主要功能 , 提 并就在具体实施过程 中值得注
意的 问题 进 行 了探 讨 。
关键 词 : 电 自动化 ; 电 管理 系统 ; 配 配 实现
配 电自动化及管理 系统是利用 现代 电子技术 、 通信技术 、 计算机及 1重合器也需要多次重合才能隔离故障 , 配电系统及一次设备影 ) 对 网络技术 , 将配电网实时信息、 离线信息 、 用户信 息、 电网结构参数 、 地理 响较大 。 信息进行集成 , 构成完整 的自动化管理 系统 , 实现配电系统正常运行及 2 线路上重合器之 间保护 的配合靠延时实现 , ) 分段越多 , 护的级 保 事故情况下的监测, 保护 , 控制和配电管理。 差越难配合。 1 配电 自 动化及管理系统 3 为了与重合器保护级差 配合, 电站 出线断路器是最后一级 限时 ) 变 1 配电 自 . 1 动化及管理系统 的等级划分及结构 速断保护 , 分段重合器越多 , 开关 限时速断保护延时就越长, 出线 对配电 根据配电网规模 , 地理分布及电网结构 , 分为特大型 , 大中型和中小 系统的影响也就越大。 型系统 , 主要由主站系统 , 子站系统 , 远方终端 , 通信系统组成。 4 由于重合 器的开关具有切断故障电流的能力 , ) 因此投资较大。 1 配 电自动化及管理系统的主要功能 . 2 3 利用点对 点通信 . 3 1配电自动化及管理系统 的主站 ) 采用具有电动操作机构的负荷开关 或环网柜作为馈线分段开关 , 同 配电 自 动化及管理系统主站是整个配电 自 化及管理系统的监控 , 时对本 国具有通信 功能 的馈线控制终端 nu, 动 在线路故障 , 变电站出线 管理 中心 , 主要功能有实时功能和管理功能 , 其 实时功能 , 数据采集 , 数 断路器跳闸 , 装设与线路上 将线路分段 的负荷 开关 的 F U 通过点对点 r, 据传输 , 数据处理 , 控制功能, 事件报 告 , 人机联系 , 系统维护 , 障处理 通信交换故障信 息 , F u分析判 断 , 故 经 r 识别故 障区段 , 自动隔离故障 , 并 等。 自动恢复非故障区段 的供 电。 管理 功 能 : 标管理 , 理 信息 系统 ( i) 运行 管理 , 指 地 cs , 设备 管理 3 远方集中监控模式 . 4 ( M) F , 辅助设计( M , A )辅助工程管理 , 应用软件等。 这是 目前应用最广泛 的一种控制方式。由变 电站 出线断路器 , 各柱 2 配电自动化及管理系统 的中心站 ) 上负荷开关 , 丌u、 通信 、 配调 中心站组成。每个 开关或环网柜的 F U要 r 在特大城市的配电 自动化及管理系统中可设 中心站 , 是下属主站经 与配调中心通信 , 故障隔离操作有馈线 自动化 主站 以遥控方式进行集 中 加工处理后的信息汇集 , 中心。主要负责全局重要信息的监视与管 控制。 管理 理, 特大城市 电力部门可根 据各 自实际情况 , 确定本局 配电 自动化及 管 3 综合智能控制方式 . 5 理系统 中是否设置 中心站 。 这是馈线 自动化系统 中所采用 的一种改进的控制模式。 目前这类产 3 配电 自动化及管理系统子站 ) 品的应 用还不多 , 制模式是 以远方监控为主 , 该控 本地监控为辅 , 了 吸收 配电 自 动化及管理系统子站是为分布主站功能 , 化信息传输 , 优 清 就地监控的优点 , 发挥前两种控制的优势 , 实施综合监控 , 这也是未来的 晰 系统结构层次 , 方便通信系统组 网而设置 的中间层 , 实现所辖范围 内 发展趋势。 的信息汇集 , 处理以及故障处 理 , 通信监视等功 能, 具体 功能有 : 据采 4 实现配电 自动化及管理系统需关注的问题 数 41 规划 和建设好配电网架 . 集、 控制功能、 数据传输、 维护功能、 故障处理 、 通信监视等。 4配 电自动化及管理 系统远方终端 ) 规划和建 设好 配 电网架 ,是 实现配电 自动化及管理系统的基本条 配电自动化及管理系统远方终端是用于 中低压 电网的各种远方监 件。 常用 的配 电网接线有 树状 、 放射状 、 网状 、 环网状等形式, 中环网接 其 线是配网最常用的一种形式 , 将配电 网环 网化、 并将 1K 0 V馈线进行适 测、 控制单元的总称。 2 馈线 自动化的功能作用 当合理 的分段。 . 统筹安排 , 分步实施 21 减少停 电时间 , 高供 电可靠性 。城市供电网的发展是采用环网 42 加强领导 , . 提 “ 手拉手” 供电方式并用负荷 开关 将线路分段 , 利用馈线 自动化系统 , 实 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 现故障段的 自 动隔离, 既无故 障区段 自动恢复供 电, 可缩小故 障停电范 化管理的足跃 , 涵盖的 内容十分广泛 , 其 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。 围, 减少用户停电时间。 2 降低 网损 , . 2 提高供电质量 。 电自动化系统 可以实时监视线路 电压 4 解决好实时系统 与管理系统的一体化问题 馈 _ 3 由于 配电 自动化 ( A) D 涉及 的一次设备成本较 大 , 目前一般仅 限于 的变化 ,自动调节变压器的输 出电压或分段投切无功补偿 电容器组 , 保 证用户电压满足要求 , 实现电压合格率指标 。 重要 区域 的配网使用 , A /MGS 可在全部配网使用 , 而 MF /I 则 若使用一体 2 实现状态检修 , 配电网运行和维护费用 。 _ 3 减少 馈线 自动化系统可对 化可通过 A / / I 系统在一定程度上弥补 D MF GS M A在这方面的不足。 配电系统及设 备运行状态进行实时监控 ,可 以有 目的的适时安排检修 , 4 配置合理 的通信通道 . 4 减少检修的盲 目性。 通信 系统信 道的应 用 , 应根据 通信规划 , 现有通信条件和配电 自 动 3 馈线 自动化的控制方式 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 根据故障隔 离, 网络重构策略 的着重 点不 同 , 馈线 自动化主要经历 有光纤 , 微波 , 无线, 波, 载 有线 。主于线推荐使 用高中速信道 , 试点项 目 了三种不 同的控制模式 , 前两种使用最为广泛。 建 议使用光纤。 31 分布就地控制方式利用重合器和分段 器 . 45 选择可靠 的一次设备 . 对一次开关设备除满足相应标准外 , 还应满意配电 自动化及管理系 1 经过多次重合 , ) 才能将故障隔离 , 对配 电系统 和一 次设备有一定 的冲击 。 统相关的要求 。 2为 了故障隔离 , ) 涉及 到非故 障区段 , 由于总有一侧与故障段相连 结束语 的分断器需要在联络开关合上后 , 依靠非故障线的重合器多 次重合检出 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 故 障再断开。因此, 非故障线 的重合器也要短时停电。 之糕点, 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 3当馈线长分段多时 , ) 逐级延时的时限越 长, 对系统影响也越大 。 经济优越性和 良 的社会综合效益 , 好 配电 自 化及管理系统的建设是一 动 3 利用重合器 和重合器 . 2 项 系统工程 , 以要 在按照 城网建设规 划的前提下 , 所 因地制宜 , 积极采 采 用 重 合器 组 网实 现 馈 线 的 自作 次数 , 要 缺 点 : 主 用, 合理选用 , 推广应用配电 自动化及管理 系统 。
南京电研__配网自动化讲座

S2
S3
S4
S5
CB2
CB1 S1
S2
S3 S4
S5
S6 S7 CB2
不同分段数(不包括联络开关),故障时可保持供电线路的比例: 二分段:50%;三分段:66.67%;四分段:75% 建议:二到三分段
三、配网自动化系统的层次结构
管理信息系统 负荷管理系统 用电管理系统 其它系统
配电主站
。。。
。。。 子站
3. 优先选用负荷开关,不要选用重合器
故障处理模式
1、就地控制的馈线自动化 电压型就地隔离故障(重合器) 电流型就地故障隔离(断路器)
2、具有通信集中控制的配电自动化 配电主站参与的故障处理(普通负荷开关)
二、一般配电网络结构
常见配电网络结构
单电源辐射接线 双电源拉手环网接线 三电源拉手环网接线 四电源拉手环网接线 4×6网络接线 多回路平行式接线(开闭所接线)
电站出线开关容量的不同而不同; 每段装接容量不超过2500kva; 实施无功就地补偿。实施此功能是降低网损,提高线
路供电能力,及提高电能质量的有效措施。
开关类型(包含开闭所与环网内的开关)
1、电流型就地保护功能(断路器) 能检测故障电流、具有灭弧能力,可以
拉开、重合故障电流,造价很高 2、电压型(重合器)
和直流采集板按需配置,最多可配6块。
子站(NSA3100HR)
主要功能
多种通讯规约可供选择: 如IEC101、104、 DNP3.0等。
配置多种接口,如:串 口RS232、RS485及 10/100M以太网通讯口。
配置有GPRS和蓝牙通讯 模块。
子站(NSA3100HR)
硬件结构
本装置主要包括: 电源板:装置电源输入; 管理板:RS232、RS485及10/100M以太网通
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配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成,构成完整的自动化管理系统,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。
它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。
1 配电网自动化的特点和要求
1.1 终端设备工作环境
对于输电网自动化系统的终端设备,一般安装在变电站里,运行环境温度在0℃至55℃范围,但是配电网自动化系统中,有大量的终端设备是安装在室外的,满足设备运行性能指标要求的环境温度在-25℃至65℃范围,湿度要求为95%。
此外,还要满足防风雨、散热、防雷电等技术要求。
1.2可靠性
对于配电网自动化系统中的终端设备进行远方控制非常频繁,因此对其可靠性要求很高。
1.3 组网
配电网自动化系统的测控对象为进线变电站、配电变电所、10kV开闭所、分段开关、并联补偿电容器用户电能表和重要负荷等,因此站点一般会有成百上千甚至上万个之多。
在这种条件下,不仅对系统的组织带来较大的困难,而且在配电网自动化中心的计算机上处理的信息量也十分庞大。
1.4配套
需要与配电网的改造配套进行,例如配电网环网化、配电线分段化等。
没有配电网的科学拓扑结构,配电网自动化的系统、组织方式也难以确定。
2 配电自动化的发展现状
2.1 基于自动化开关设备相互配合的配电自动化阶段
主要设备为重合器和分段器等,不需要建设通信网络和计算机系统,其主要功能是在故障时通过自动化开关设备相互配合实现故障隔离和健全区域恢复供电。
这一阶段的配电自动化系统局限在自动重合器和备用电源自动投入装置自动化程度较低,具体表现在:第一,仅在故障时起作用,正常运行时不能起监控作用,不能优化运行方式;第二,调整运行方式后,需要到现场修改定值;第三,恢复健全区域供电时,无法采取安全和最佳措施;第四,隔离故障时需要经过多次重合,对设备冲击很大。
这些系统目前仍大量应用。
2.2基于通信网络、馈线终端单元和后台计算机网络的配电自动化系统
在配电网正常运行时也能起到监视配电网运行状况和遥控改变运行方式的作用,故障时能及时察觉,并由调度员通过遥控隔离故障区域和恢复健全区域供电。
2.3 增加了自动控制功能
随着计算机技术的发展,产生了第三阶段的配电自动化系统。
在第二阶段的配电自动化系统的基础上增加了自动控制功能,形成了集配电网SCADA系统、配电地理信息系统、需方管理(DSM)、调度员仿真调度、故障呼叫服务系统和工作票管理等于一体化的综合自动化系统,形成了集变电所自动化、馈线分段开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方抄表等系统于一体的配电网管理系统(DMS),功能多达140余种。
现阶段的配电自动化以此为目标建设和完善。
3 配电自动化管理系统所产生的效益
3.1 提高供电企业的经济效益
第一,通过自动化和规范化管理,大大提高了配电生产管理部门的工作效率,从而促进服务质量和企业经营效益的大幅度提高。
第二,配电生产管理系统的规范化和标准化,避免了配电设备及工器具的漏检、漏查,从而避免了不应有的经济损失。
第三,计算机网络化管理,实现了计算机资源的高效利用,大大降低了计算机网络系统的总费用投入。
第四,统一数据采集功能的实现,避免了生产管理单位重复录入数据,减少了人力资源的浪费,避免了由于数据大量冗余而购置和占用大量存储设备,达到了节约增效的目的,直接降低了企业生产经营管理的成本。
3.2 提高企业服务质量
第一,通过配电网的自动化管理,降低了事故率,提高了事故处理效率,提高了电网运行的安全稳定性,为电力行业的的优质服务打下了基础。
第二,对用户的故障报修能够做出准确和及时反应,大大缩短了到场及现场检修时间,提高了企业服务的质量。
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3.3 提高综合业务效率
第一,对配电信息进行统一采集、加工、处理,减少冗余环节,提高了劳动生产率。
第二,利用网络传送业务信息、工作单自动传送,减少了手工操作、实现无纸化作业。
第三,全面、及时地掌握配电生产管理信息综合数据,使业务处理工作达到准确、及时和高效。
第四,简化业务处理过程,降低出错率。
第五,便于实现业务处理时限考核及工作质量管理时限考核。
第六,提供综合信息管理所需配电业务数据,便于建立计算机辅助决策系统。
4 配电自动化管理系统必须注意的问题
4.1 规划和建设好配电网架
规划和建设好配电网架,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。
将配电网环网化,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主干线和10kV馈线有足够的转移负荷的能力。
4.2 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。
4.3 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AM/FM/GIS则可在全部配网使用。
若使用一体化可通过AM/FM/GIS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AM/FM/GIS的一体化颇为重要。
所谓一体化,就是指GIS作为计算机数据处理系统平台的一个组成部分,整个系统的实时性和数据(包括图形数据)的一致性得以保证,使得SCADA和AM/FM/GIS 通过一个图形用户界面(GUI)集成在一起,从而提高系统的效率和效益。
4.4 配置合理的通信通道
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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。
4.5 选择可靠的一次设备
对一次开关设备除满足相应标准外,还应满足配电自动化及管理系统的如下要求:第一,三遥接口。
模拟量接口:电流互感器或电流传感器,电压互感器或电压传感器;状态接口:开关分、合状态,开关储能状态,SF0压力状态;控制接口:分闸控制,合闸控制。
第二,操作电源。
满足开关操作时的电源供应:交流失电后,与控制设备配合能满足数据通信和故障隔离、恢复供电对动作次数的要求。
第三,开关设备:高可靠性、机械寿命不少于5000次,免检修、少维护、小型化,可电动手动操作,具有开关分合状态及储能状态提示。
5 配电自动化的发展趋势
5.1 从多岛化到集成的配电管理系统DMS
传统的配电自动化,就是由一些单项、分散的多岛自动化所组成,功能相互重叠、数据不能共享、通道不能借用、功能不能互补。
借助计算机通信和网络技术把单项自化系统相互连接起来,例如将配电网数据采集和监控(SCADA)、负荷管理(LM)和管理信息系统(M IS)通过少量接口转换实现互联而组成一个混合系统。
解决问题的最佳途径,即遵循“开放系统”最大限度地保护用户原有硬软件投资的原则,采用开放系统结构(OSA),实现多应用系统产品厂家系统集成的道路。
5.2 配电网优化运行
电力市场的不断完善迫使电力企业以效益为目标,把工作重心转移到效率管理、降低成本和为用户提供优质服务上。
这使得供电企业必须不断地分析电网的运行性能、制定电网优化运行的方案。
5.3 定制电力技术的应用
定制电力(Custom Power)技术是Narain G.Hingorani任职于美国电力科学研究院(EPRI)时和柔性输电(FACTS)技术一起提出的。
其核心内容是电力电子设备的应用。
该项技术可以解决电压突升、突降和瞬时断电等配电系统扰动所引起的种种问题,可补偿电压下降及短时断电,对谐波进行有效的滤波,补偿相电流的不平衡,改进功率因数,其对提高供电质量方面有着广阔的前景,值得研究。
6 结语
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综上所述,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。
随着全球范围内电力工业的市场化改革,供电企业将面临诸如进一步提高供电可靠性,降低企业运营成本,以及为用户提供更加优质的服务等许多新的压力。
如何使配电自动化系统适应电力市场环境的要求,并通过实施配电系统的综合自动化来降低供电企业的运行成本,同时提高对客户的服务质量,将成为今后供电企业和科研工作者共同关注的问题。
因此,开发出技术先进、功能实用的配网自动化系统是大家共同的目标。
参考文献:
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