浅谈电力配电自动化的发展趋势论文_赵伟杰

浅谈电力配电自动化的发展趋势论文_赵伟杰

赵伟杰

身份证号:3702851987XXXX0819 山东 济南 250000

摘要:我国电网建设已经在国外很多地区展开,面临着来自世界各国电力行业的竞争,加强电力系统配电自动化建设是我国电力企业的当务之急。作为电力企业配电管理工作人员,要不断结合自己工作的实际情况,分析自动化建设中存在的一系列问题,并找出对策加以解决,在为自己工作尽职尽责的同时,也为行业的发展贡献绵薄之力。

关键词:电力配电;自动化发展;趋势分析

1 电力配电自动化的概述

1.1 电力配电自动化的概念

电力配电自动化是一项集合了计算机技术、数据传输、远程/自动控制技术、现代化设备和管理的现代信息管理系统[1]。电力配电自动化能有效提升供电质量和用户体验,同时降低电力运行的成本和对人工的依赖。如今在较为发达的国家中,电力配电自动化已经得到普及,并且已经具备一定的规模。

电力配电自动化的发展主要分为三个阶段[2]:第一阶段为自动化开关相互配合的阶段。在这个阶段的配电自动化设备主要分为重合器和分段器,整个自动化管理系统对网络技术和计算机的依赖程度并不高。这阶段的配电自动化主要体现在当供电系统出现故障时,能够自动控制开关保证故障隔离,或恢复健全区域的供电。有效避免了电力系统故障造成的影响扩大。由于该阶段的的自动化技术仅仅局限在自动重合器和备用电源自动投入装置,所以整个配电自动化仍处于较为初级的一个阶段。

第二阶段的电力配电自动化是建立在通信网络技术、馈线终端单元和后台计算机网络管理系统。这一阶段的电力配电对自动化和智能化技术的应用程度较深。能够全面检测配电网的运行状况,并通过远程遥控改变其运行的方式。当配电网出现故障时,系统能够及时察觉并做出诊断,同时采取有效的措施,防止故障进一步扩大。

第三阶段是在第二阶段的基础上增加了自动控制系统。这一阶段对计算机技术及网络管理系统的依赖程度更高。在这个阶段的电力配电自动化管理系统中,会有集配电网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管理等,能全面实现变电所自动化、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140多项功能[3]。可以说,第三阶段是电力配电自动化最为理想也最为完善的阶段。

1.2 电力配电自动化的应用

自人们开始进入电气时代,用电负荷量就一直呈现出持续增长的情况。随着各种用电负载的情况不断出现,用电质量已经成为用户最为关心的问题。同时随着环保理念的推广与普及,如何在满足用户需求的同时实现节能减排,也成为电力行业所关心的问题。

现代的电力配电自动化管理系统均建立在当前发达的通讯技术和计算机技术上,实现了对电网运行的全面检测和管理,大大保证了用户的用电质量。电力配电自动化系统还具备监控作用,在各行业都发挥着重要的作用。现代电力配电自动系统主要分为系统运行监视和控制、电能质量监视和分析、功率因数监视和控制、高精度电能计算、电能消耗统计和分析、预防性电气火灾监视、报警和事件管理和用户管理[4]。现代电力配电自动系统具有良好的开放性,能同时与其他系统和智能设备联用。

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2 电力配电自动化的发展趋势

2.1 综合型配电自动化终端

综合型配电自动化终端,是在传统功能的基础上,增加了电能质量量测、实时电价信息发布、故障灵波及部分仪表功能的终端系统,它以高速数据采集及信号处理技术为基础,能够减少现场终端数量,使配电系统的复杂性降低,同时实现综合信息的采集及控制,实现与主站和指定终端的通信,满足电力市场对电能质量的监测及实时电价信息的发布要求,是配电自动化进一步完善的发展趋势之一。

2.2 配电线路载波通信技术

目前,电力通信系统的主流是光纤。光纤具有容量大、可靠性高、传输速率高等优点,因而得到电力企业的亲睐。同时,经济的发展和现代化技术的应用,大大降低了光纤的成本,使光纤作为配电系统自动化的主干通信网而得到普及成为可能,相关研究人员也正致力于此。但是,随着终端设备数量的增加(对低压配电网而言),通信系统建设的复杂性也大大增强,仍采用光纤通信会使企业成本增加,且可行性较差,存在很多问题。所以,研究具有较高可靠性和通信速率的配电线路载波通信技术成为主要趋势。配电线路载波通信技术具有光纤通信的功能和优点,此外,还能为客户提供电力线上网等其他的综合通信服务,发布配电系统综合自动化的实时电价信息,实现远程读表功能,具有更高的开发和应用价值。

2.3 用户电力技术

电力市场竞争的加剧,要求配电自动化系统的进一步完善,尤其是用户的监控和服务功能的加强,要做到准确、可靠、灵敏,以尽可能减少给配电公司带来的直接和间接损失。用户电力技术(Customer Power),是在中、低压配及用电系统中应用高新技术(如电力电子技术、微处理机技术、控制技术等),是FACTS技术地配系统应用延伸出的一种新型综合技术(DFACTS)。现阶段,DFACTS装置主要有:APF(有源滤波器)、DVR(动态电压恢复器)、D-STATXOM(配电系统用静止无功补偿器)、SSTS(固态断路器)等。该技术独立工作时可满足特殊负荷对供电量的严格要求;结合配网自动化技术,则能使谐波畸变减少,电压波动和闪变、各相电压的不对称和供电的短时中断现象消除,实现柔性化配电(无瞬时停电和实时控制),从而提高了供电的可靠性,电能质量也得到很大提高,满足用户对电能质量更高层次的要求。

2.4 智能分布式FA

“输配电分开,在售电环节引入竞争机制”是我国电力工业体制改革方案中提出的一项重要内容,该方案开放了配电环节,使分散发电装置得以广泛使用,为解决能源提供、降低线路损耗、提高能量转换效率提供了可行性方案。但是分散发电装置的布置及投运具有不确定性,从而影响了配电网络的运行方式,经常变动,导致FA方案(传统保护整定值与集中处理)难以适应,分布智能FA体系成为其发展方向。该体系是以多智能系统(MAS-multi-agent system)为基础,研究建立智能体(agent)与区域协调器的协调机制,研究在配单自动化主站建立协调服务器,通过定义智能体之间的通信与规范,实现完整的智能分布式FA。

2.5 集成化和综合化

为降低成本、提高经济效益,就必须实现配网自动化系统的信息集成及其功能综合,打破以往各单项自动化工程相互独立、功能重叠的弊端。具体包括:SCADA系统与CIS系统的一体化设计,综合两者的数据、功能、界面,实现一体化。一方面,SCADA所需要的网络结构和属性数据可从GIS中自动提取;另一方面,GIS所需的配电实时运行数据也可从SCADA提取,从而大大优化配电自动化技术;配电管理系统的一体化,即融合GIS、线损管理、可靠性管理、生产MIS等系统,加强整体管理,实现高效运作。

结论

综上所述,我们不难发现,配电系统的发展是经济快速发展的必然要求。电力市场竞争与经济市场一样激烈。实现配电自动化系统是一个比较快的发展,目前的行业,也取得了很好的成绩,自动化技术,但在实施过程中还存在许多亟待解决的问题,以引起有关部门的高度重视,积极采取措施,使中国获得长足的发展动力分配自动化系统。

参考文献

[1]高鹏飞.电力系统配电自动化研究[J].电子技术与软件工程,2015(06):164.

[2]郭飞全.关于电力配电自动化系统技术分析[J].科技风,2016(04):12~13.

论文作者:赵伟杰

论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期

论文发表时间:2018/10/11

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