(国网山西省电力公司太原供电公司 山西太原 030010)
摘要:智能电网是现代电力快速发展的必然产物,建立和完善配网调控一体化体系是智能电网建设之一。本文首先分析了目前配网调控存在的问题,然后提高了基于智能电网模式下建立配网调控一体化建设思路,详细探究其实现方式。指出目前实行配网调控一体化存在的问题,并提出相应的对策。
关键词:智能电网;配网调控;一体化;配网自动化
1调控一体化实现思路与原则
1.1加速自动化模式转变
配网自动化一般包含以下几部分:主站、子站、通讯与设备控制。主站是自动化关键部分。很多自动化系统在一段时间的运行之后,因受到复杂因素影响,出现设备工作不正常,作用单一等问题。这使得自动化系统在配网调方面成为了摆设。因此,从调控一体化角度讲,对于原自动化系统进行升级是远远不够的,需要在总结过去经验的基础上,凸显现代智能电网所提出的全新理念,以增强项目实效性为核心。
1.2注重多联络网架的研究
目前,很多城市电网仍以传统的单联络线路最为常见,平均占比高度40%左右,而两联络线路只有13%,多联络线路更是不足5%。这个普遍现象的原因为:①线路承受较重负荷,短时间内难以转出;②联络线路有较高载重,缺乏转供能力;③主干线路的末端及与之联络的支线没有足够的线径,导致转供能力无法提升。基于以上问题,要实现调控一体化的目标,必须将加强网架结构作为前提。对配网管理而言,无论是线路接线还是分段,都会对供用电造成影响,如果接线模式合理,则可以有效提高供电可靠性,获得更好的效益。所以在前期规划阶段,除了要以现有负荷密度为基础,在宏观上增设电源点,如确保线路互联及分段模式的合理性,对电网自愈能力进行深入的分析,并研究不同的接线方案,提倡引入网格化特色联络方案,以此提高供电质量。
1.3分布式电源
通过对发电供电领域的分布式技术的应用,能提高清洁能源与可再生能源的实际利用率,打造绿色轻型电力,这是我国绿色道路上的重要环节。微网是智能电网规划建设重要内容,也是配网后续发展方向,是具有代表性的智能节点,它将控制与保护、储能、分布式电源结合在一起,支持在自治与并网等模式下进行工作,同时能和配网之间实现良好融合,为整个电网提供可靠的电压支撑。在将更多分布式技术引入的局势下,配网将彻底从无源变成有源,因此必须具有前瞻性的分析技术应用后所带来的各类问题,如典型的短路电流激增和电压突变等。在智能电网的前期规划过程中,需对分布式技术的引入,是否会影响电网在恶劣条件下的运行进行综合考虑。
2配网调控现存问题
2.1人力调控管理存在局限性
电网设备单一依靠人力进行调控管理是无法实现的。从配网调控角度讲,配网存在很多变化,且操作面广,只由调控人员根据现有的图纸资料,是难以实现精细化调控目标的。此外,因运行设备门类多、数量大,电缆、架空线与开闭所都有其特定的运行方式,存在本质上的差别,加之部分基础资料还存在一些错误,这些都导致调控管理有很大的不确定性。
2.2配网难以适应分散管理模式
目前,很多地区配网正从架空线转向电缆,预期在城市发展过程中将实现整体电缆化。而在这一过程中,单条馈线架空、电缆混合成为标志性特征。这种情况下,除了要对开闭所、架空线和电缆进行调控管理,还要在一体化模式的指导下,对管理机制进行细化,整合所有的资源,不断优化业务程序,截断冗长的管理链条,使配网走集约化运行,兼顾检修水平的提高。大部分地区的配网,其运行维护任务都由多个部门来配合执行。这种分散式的管理,虽然有助于实现各司其职、互不影响,但易使资料管理变得十分混乱,增大管理难度。
2.3盲调现象仍未杜绝
正因以上问题的存在,使得调控信息量无法满足要求,也就是盲调的现象始终存在,日常调控运行一般只能将经验作为依托,或直接采用传统的方法,导致电网逐渐失去智能化与信息化的特点。调度变更问题主要表现为:①开关变更,虽然其资料变化不大,但也要专业班组进行搜集和分析,在规定时间内送调控中心完成命名,之后才能正式进行调控管理;②线路分网,不仅要审核线路图纸,还要对杆塔上的名称与编号进行修改,工作量大。
3配网调度一体化
3.1配网调控和主网调控
主网主要面向所有变电设备与连接的输电线路,如果发生故障,将造成大范围影响,所以要将保障安全作为核心目标;配网则面向用户,以增加销售量和使用户满意为目标。既然目的不同,则这两者的管理也存在差别。此外,主网网架结构清晰,比较简洁;而配网结构十分繁琐,不仅和地理位置有密切关系,而且还使用多种供电方式。因此,配网调控一体化系统是和市(地、县)调自动化系统有很大不同的,需将GIS平台作为基础,对配网资源进行整合,着重处理现阶段存在的盲调等实际问题,并与RTU和FTU等设备传输的信息进行接入,实现对配网系统的清晰、准确的进行调控管理。
3.2以GIS为基础的调控一体化
从SCADA系统角度讲,调控一体化实际上是一次智能升级。在过去的监控和调度相分离的模式下,尽管很多线路能实现在线监控,但没有自动化设备的线路依然需要人工参照资料来进行调度管理。而在全新的智能电网中,以GIS为基础的调控一体化彻底解决了上述问题,在对配网进行数字化管控的同时,和各组成部分自动化信息相接,真正做到了监控和调度的融合。电网采用的GIS平台将电子地图作为操作背景,着重体现线路和地理位置之间保持紧密关系的特性,并对配网设备进行分类和分层次管控,实现配网管理可视化,是一种理想的管理工具;此外,通过运行班组在线维护配网实际变化,是彻底解决盲调等实际问题的重要方法。而在主网中,SCADA系统实行多年,主要是借助监控系统来完成操作。因该系统信息必须在图形中进行直观体现,所以在对以上两个系统的数据进行转换处理时,难免会遇到重复录入等问题,如果解决不好,将造成数据上的不匹配或不一致。
3.3系统互容
就当前的配网调控而言,要全面强化管理,以解决盲调问题为主要任务,辅以监控的引入。基于此,可将配网管理特征作为出发点,要求自动化厂商必须在GIS前提下融入配网系统的SCADA实用功能,以贯彻一体化思路。根据我国电网公司提出的相关规范,结合各地区配网实际情况,为了使配网数据具有更高的完整性,并兼顾GIS和SCADA两系统在未来管理工作中涉及的数据交换问题,要求其它系统和GIS平台及其基础数据维护之间的融合全部采用数据中心结合应用集成的方式。这一方式涉及到的内容有:考虑到配网和线路及地理位置存在密切关系,故配网调控需将其现状作为核心,主要对已经完成自动化建设的设备实施在线数据信息接入;为了做到设备台账与电网图形之间的统一维护,充分结合位置、空间关系及动静态信息,以此为设备管理提供可靠的信息支撑;优化构建集成机制,最大限度发挥不同系统所具有的作用和价值;避免生产人员对数据进行没有必要的重复性维护,减少工作量,提高效率;在电网中,针对要以图形的方式进行展示的部分,可借助GIS平台建立图形数据模型,并在建模的过程中存储所有公用参数,然后根据设备标识,进行对应的查询和统计,如图1所示。
基于此方式,GIS不局限于提供服务,还具有创建集成框架的功能,实现对应用功能的封装,比如SCADA等系统通过对这一框架的调用,能完成很多集成功能;此外,如果功能需求无法通过框架得到满足,则可采用直接调用的方法来实现。
结束语
实现电网自动化、信息化、互动化是智能电网发展的趋势,而建设和完善配网调控一体化则是实现智能电网的重要内容之一。本文提出了配网调控一体化的建设思路,着重探究了实现配网调控一体化的具体办法。虽然目前仍存在一些技术和管理上的问题有待解决,但已逐步完善对配网调控一体化的建设,为智能电网的建设提供坚强的支持。
参考文献:
[1]张西童,郑涛.配网调控业务管理模式研究[J].低碳世界,2014(19):66~67.
[2]李娟娟,陈峰.配网调控一体模式改革的探讨[J].电力信息与通信技术,2011,09(6):45~47.
论文作者:张昱伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
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