浅谈电力系统配电网自动化技术论文_赵越

(深圳供电局有限公司,广东深圳518000)

摘要:本文从配电网自动化技术应用的意义、系统结构及具体功能等方面出发,对配电网自动化技术进行了探讨。

关键词:电力系统;配电网;自动化技术

前言

随着近年来我国经济的持续发展,以及人们生活水平的不断提高,对配电网络供电可靠性与供电质量的要求越来越高,这就迫切需要进一步加速城乡配电网络的改造工作,并积极引入配电网自动化技术,有效地提高供电质量,提高配电网络运行的安全性与可靠性。

1配电网自动化概念

配电网自动化是由各个学科之间(现代电子技术、通信技术、计算机技术等)进行相互融合而成的高科技产物,其旨在及时、准确的了解与掌握电力系统的运行情况,进一步加强对电力事故的处理与预防能力,改善供电质量,进而实现电力系统的健康、稳定、安全运行。尤其是通过分析,我们可以看到虽然就整体发展而言,电力系统各个部门之间在配电网自动化认识上仍存在着较大的差异,无法获得统一而全面的认识,但是近些年来,随着我国配电网自动化工作的不断发展与完善,我国在配电网自动化发展上也取得了一定的成绩。特别是在配电网发生事故后,配电网自动化系统不仅能够及时对事故原因进行分析,进一步缩短事故调查范围,降低了因电力事故而带来的经济损失,还为保证用电稳定与用电安全奠定了十分坚实的基础。

2配电网自动化技术应用的意义

2.1有助于提高供电质量

配电网自动化技术能在各种终端系统中进行应用,以实现对配电网络运行过程中电压、频率、负荷、潮流等数据变化的实时监控,并通过对各种设备运行的动态调整,从而使无功功率趋向于平衡,并保证主设备的位置状况及各种工况指标能符合标准规定,从而有效提升了整个配电网络的供电质量与供电安全。

2.2有助于提高供电可靠性

由于导致配电网故障与异常情况发生的各类因素非常复杂,且发生过程非常迅速,如果不能及时预测、判断和处理各类配电网络故障,不仅可能危害到人身及设备的安全,甚至会引发配电网络的大面积崩溃瓦解,造成大面积停电事故,给国民经济带来巨大的损失。

而通过配电网自动化技术的有效应用,一方面能对复杂的配电网络及设备进行实时的状态监控,当故障发生后能及时地对故障原因、故障发生地点进行判断及分析,从而使运行人员能及时的发现和处理故障;另一方面,配电网自动化技术还能实现馈线自动化的故障隔离,以及故障区域的供电恢复,极大减少停电时间和停电范围,这都有效保证了整个配电网络供电的可靠性。

2.3有助于提高供电经济性

降低配电网络的线损,提高供电的经济性,一直是电力企业及电力工作者所努力的方向之一。而通过配电网自动化技术的有效应用,可以对配电网络实现重新架构、安装补偿电容器、提高电源等级以及提高导线截面等多种措施,来达到降低配网线损的目的。同时,配电网自动化技术还能实现网络拓扑分析、状态估计、最优潮流计算以及负荷预测等多种功能,从而实现了配电网络调度运行的经济性,能在不显著增加投资的基础上,实现改善配网运行方式和降低线损的目的。

3配电网自动化系统的结构和具体功能

3.1配电网自动化的系统结构

由于配电网自动化系统的结构覆盖范围较广、所需设备数量较多,如果所有监测与运行数据全部由配网主站所接收,将可能导致数据信息拥挤或运行效率偏低等问题。因此,配电网自动化系统的建设普遍采用了分层处理的方式,并主要由配电主站、配电子站、配电终端以及通信网络这几个层面所组成。配网自动化系统的结构如图1所示。

图1 配电网自动化系统的结构示意图

(1)配电主站层。配电主站(MS),也是配网自动化系统的核心组成部分,它主要的功能是实现整个配电网络的数据采集、数据监控、数据分析等,从而为配网的规划建设与调度运行提供有力的技术支持,确保整个配电网络的运行能始终处于最优化的状态。配电主站主要是服务器、工作站以及数据采集网络这三部分所组成。其中,服务器的类型包括了Web服务器、SCADA服务器、DMS应用服务器、DTS服务器、历史数据服务器等;工作站则主要包括了配电管理工作站、配电调度工作站、远程维护工作站等;数据采集网络则主要是由网络交换设备、采集服务器以及终端服务器所组成。

(2)配电子站层。配电子站(SS),也通常被称为配电网自动化系统中的中间监控单元,它合理分布在主站层,是优化信息传输、优化系统结构层次以及方便通信系统组网所设置的中间层,以达到对所辖范围内配电信息有效收集、处理,以及通信监视、故障处理等多种功能。

(3)配电终端层。配电终端层是各种远程监测、控制单元的总称,它通常被设置在各种开关、配电变压器以及开关站等现场中,并沿着配网线路进行分布。配电终端层主要包括了配电开关监控终端(FTU,即馈线终端)、配电变压器监测终端(TTU,即配电变压器终端)、配电站监控终端(DTU,即站所终端)等。其中,FTU与DTU中的监控终端设备在配电主站层、配电子站层之间,通常利用光纤环网进行通信;TTU中的监控终端设备则是利用CDMA/GPRS的通信方式进行通信。

(4)通信网络层。由于主站层、子站层以及监控终端设备之间,都需要良好的通信网络已实现相互间的数据传递,因此通信网络的建设也是配电网自动化技术应用的关键环境。通常情况下,配电网自动化系统中的通信网络,主要是由数据传输通道以及数据终端设备所组成。其中,数据传输通道包括了光纤通道、有线传输网络、无线传输网络、专用网络等。

3.2配电网自动化技术的具体功能

配网自动化技术的具体功能,主要表现在运行自动化以及管理自动化这两个方面。其中,配网运行自动化功能主要包括了数据采集与监控功能(SCADA)、故障自动隔离及恢复供电功能(FA)、高压及无功管理功能、负荷管理功能、自动抄表功能等;配网管理自动化功能,主要包括了设备管理、检修管理、停电管理、用电管理等多种功能。

(1)SCADA功能。数据采集与监控功能,也是配电自动化技术的基础应用功能。通过及时收集各配电终端设备中的实时数据,使运行调度人员能够从主站系统的计算机界面中,实时监控配电网线路及设备的运行状态及故障信息,并进行远程化的操作与调节。

(2)FA功能。故障自动隔离与恢复供电功能,也被称为馈线自动化。一方面是指在正常运行状况下,通过远程实时监控配网线路分段开关、联络开关的状况、馈线电流以及电压状况,从而实现远程合闸、分闸操作等控制,以达到优化配网运行方式,充分发挥设备容量的目的;另一方面,则是当配网中线路及设备出现故障时,能自动定位故障点,并自动跳开故障点两侧的分段开关,从而有效隔离故障区域,并自动恢复非故障线路的供电,以达到减少停电时间、缩小故障停电范围的目的。

(3)高压及无功管理功能。该功能是利用各种高级应用软件,以实现对整个配电网络的无功进行全局的优化,例如自动调整变压器的分接头档位、自动控制无功补偿设备的投切等,以提高供电质量、降低配电网线损。

(4)负荷管理功能。配网自动化中的负荷管理,也被称为需求侧管理(DSM),是通过远程、自动监控用户电力的负荷状况,并通过降压减载、可控负荷周期性投切、事故状况下拉闸限电等多种方式以尽量消减用电时期的波峰与波谷,从而达到改善配网用户负荷、降低供电成本的目的。

4结语

综上所述,配电网自动化作为当前电力系统发展的一个重要环节,其早已成为当前电网建设的重点。也正因如此,进一步促进电力系统配电网自动化的发展与应用则尤为重要。所以,在实际电力工作中,我们更应该结合当地电力系统发展的实际情况,坚持循序渐进的根本原则,有目的,有计划的去发展配电网自动化系统,进而更好的把握配电网自动化的发展方向,为提高配电网供电可靠性做出有益的参考。

参考文献:

[1]王鑫.浅析电力系统中的配网自动化技术应用[J].中国新技术新产品,2012(24)

[2]郝志敏.电力系统中的配网自动化技术应用的探讨[J].科技资讯,2013(36)

[3]覃彬.浅谈电力系统配网自动化技术应用[J].山东工业技术,2014(21)

论文作者:赵越

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年12月下

论文发表时间:2016/9/20

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