摘要:电力系统配网自动化是指采用现代通信技术、电子技术、网络技术及计算机与电力设备相结合,在正常及事故情况下把配电网的保护、控制、监测、计量和供电部门的工作管理相结合起来,改善供电质量,和用户保持好更加负责,更加密切的关系,用合适的价格迎合用户需求的多样化,目标是获得最好的供电经济性,更加有效的企业管理。电力系统配网自动化是一个具有较高综合性、复杂巨大的系统性工程,包括电力企业中和配电系统相关的所有控制及功能数据。从确保对用户的供电质量,节省运行费用的观点,提升服务的水准等方面来看,电力系统配网自动化是一个统一的有机整体。
关键词:电力系统;配网自动化技术
1配电网自动化概述
所谓配电网自动化就是:利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性,力求供电经济性最好,企业管理更为有效。
传统的配电网运行管理依靠大量的人力,费时费力、工作效率低、缺乏实时性。为了解决这一问题,采用现代化的传感测量技术、通讯技术、计算机信息技术和自动控制技术是必要的,通过采用先进的传感器、计量表、数字控件和综合分析软件来实现自动监控电网、优化电网性能、防止断电、快速恢复送电等功能。
配网自动化的功能应包括配电网络的数据采集与控制/SCADA),馈线自动化(FA,即故障定位、隔离、非故障区段的供电恢复)、负荷管理、地理信息系统(AM/FM/GIS)、配电应用分析(PAS)等。实施配网自动化可以大幅度提离供电可靠性,同时具有减人增效,降低经营成本的作用:远期的意义即针对在良好一次网络的基础上的自动化系统可优化运行,保持能量平衡,减少尖峰负荷:进而具有推迟新建项目的潜在经济效益。
2 配电系统配网自动化构成及原理
10kV配电系统的配网自动化是一项系统的工程,大致可以分为三个部分:配网自动化主站系统、子站系统以及配网自动化终端。
2.1 配网自动化主站系统
配网自动化主站系统主要包括了配电SCADA主站系统以及配电管理系统DMS等系统部分。配电网的配电SCADA主站系统主要由前置服务器、SCADA服务器、调度员工作站、DA服务器、GIS服务器等组成。前置服务器包括了若干台服务器,其中的一台为主要的服务器,当主服务器出现故障时,服务器中的一台将会自动升级成主前置服务器,从而保证系统的稳定运行,这一转变过程由nap完成。主前置服务器通过dater接收子站通过交换机发来的数据,由vcterm经过解析存入内存,同时形成数据库的共享内存文件。主前置服务器通过rawd想其他的前置服务器发出数据,各前置服务器通过datsrv来接收该数据同时形成自己的数据实时共享内存。
配电网配电管理系统DMS。从供电系统自动化发展来看,我国目前普及了SCADA功能为主的地调自动化系统,但是作为更高层的能量管理系统目前还没有达到全面,但是SCADA所发挥的作用已经非常的巨大。配电系统与输电系统相比具有复杂性与分散性特点,从而要实现具备全面、综合的管理水平的配电管理系统DMS难度也较大。因此,要不断的吸取配电系统发展经验,在使用中不断的提高自身水平。
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2.2 电网配电系统的自动化子站系统
配电网的监控设备具有点多面广的特点,因此,配电系统的SCADA系统监控对象包含了大量的开闭所及环网柜,同时又包括了数量众多的柱上开关,因此,不可能将所有的配电设备都连接至配电网主站,从而需要增加中间的一级系统,也就是配电网子站系统。
2.3 配电网配电自动化终端
配电系统的自动化终端主要负责对管辖区域内的环网柜、柱上开关、开闭所以及配电变压器等设备进行监控,既要实现FTU、TTU等三遥功能,同时也要具备对故障的识别以及控制功能,从而配合配电自动化子站系统实现对管辖区域内,配网运行中的工况监测、网络重构、优化运行以及故障区域的故障隔离以及非故障区域的恢复供电。
3 10kV配电系统实现配网自动化的意义
3.1 信息技术在10kV配电网运行管理中的应用及意义
配电网的信息主要应用于设备管理、状态监测以及用电管理等方面。安全是现代电力系统运行的最重要指标,因此,为了保证电力系统的安全就必须在其运行过程中不断的进行监测、控制。如绝缘系统,绝缘系统在很大程度上就决定了整个设备的运行寿命。电力设备的绝缘系统在运行过程中,由于长期在电、机械以及各类不确定环境因素等应力作用下,不可避免的逐步发生老化,在系统较薄弱的环节很容易出现绝缘缺陷故障,假如没有及时的发现故障并采取有效的措施,那么很可能会引发运行事故,造成很大损失。
3.2 配电监控终端在10kV配电网中的应用及意义
配电监控终端包括了联络开关终端以及开闭所开关终端等,其基本的功能有信息采集处理、执行遥控命令、时间记录上报、电源失电保护、参数设定、诊断恢复以及通讯等功能。监控终端在配电自动化中的运行特点有以下几点:采用交流采集。监测电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率以及电能等精度要求较高的数据,同时具备了强大的通讯功能,同时支持多种通讯规约,具备遥控功能。
3.3 智能开关在10kV配电网中的应用及意义
智能开关既可以不使用通讯线路实现电网故障的自动诊断、隔离以及恢复,也可以与通讯系统相互连接,通过系统子站与主站的控制单元来实现遥控。分段模式开关功能有延时合闸、时限闭锁、脉冲闭锁以及闭锁自动解除等功能。遥控接口可以对开关装置进行监测遥控,正确的进行开关的分、合等位置操作。
3.4 通信网络在在10kV配电网中的应用及意义
一般为了提高系统控制管理能力及减少通讯端口设备使用,同时提高系统可靠性,将系统划分为若干个子群,每个子群几十个监控终端组成,统一由一个通讯管理器管理。通信控制器起到承上启下作用,承上接受后台发出的控制指令,启下则收集数据与后台转发指令,同时控制上、下位的通讯。对RTU与FTU等监控终端通道状态及通讯质量进行监控,当主通道的通信出错或中断时,系统将自动切换到备用通道,在进行网络接入方式时,也能同时进行正常的监控,并报警提示。
参考文献:
[1]吴贻坚.10kV配电网安全运行管理研究[J].沿海企业与科技,2010年04期.
[2]成华杰.浅析10kV配电网如何安全运行[J].广东科技,2010年24期.
论文作者:杨友良,张楠
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签:系统论文; 终端论文; 服务器论文; 配电网论文; 通讯论文; 故障论文; 功能论文; 《电力设备》2019年第6期论文;