摘要:随着经济多年的持续增长,人们的生活水平有了明显的提高,工业用电和民用用电均对供电质量和供电能力提出新的要求,这给供电企业提出新的挑战。所以,为保证稳定供电和安全供电,减少用户因供电不稳定而造成的设备、电器损坏损失,供电企业将重心放在配电管控上,这种运营重心的调整具有较大的社会意义。主要探讨来闭环运行方式配电自动化的模块系统并分析了其运用。
关键词:闭环运行;配电自动化;运维;供电
引言
配电作为电能发变送配中的最后一个环节,在电力生产中具有非常重要的作用。但由于几乎所有的配电网自动化试点都是开环运行模式,故障恢复时间都在30秒以上甚至到分钟级,所以不能满足对供电可靠性要求更高的用户,只能采取双回甚至多回供电、自备发电、大容量UPS等高成本方式来弥补。随着经济建设的发展和人们生活水平的提高,对供电质量和供电可靠性提出了更高的要求。大规模的两网改造结束后,配电网的布局得到优化,但是如要进一步提高配电网的可靠性,还必须全面实现高水平的配电网自动化。
1 闭环运行方式配电自动化系统
1.1 DAS自动化系统
DAS系统的本质是通过软件远程自动监控和调配供电,使配电质量处于恒定水平。系统共分成若干个小功能单元,每一功能单元承担一定的职责,界线清晰。工作主要有数据采集、系统监视、配电管理和信息系统。整个系统以自动化技术为控制手段,对配电网进行自动管理与监控,自动管理的内容主要有配电网运行时的电流变化、配电网接线形式以及配电网天关状态等。主要是保证供电处于稳定足量的水平,从而提高供电可靠性,提高企业的管理水平,提升经济效益。所以,DAS自动化系统的应用,可以在人为反应还未形成时就自动对故障电路进行跳闸,向维护人员发送故障定位,从而提高修复效率,提高企业的服务水平。
1.2 SCADA闭环式自动化系统
SCADA系统同样是采用软件来实现自动化控制,从而对配电线路进行数据采集、数据分析,其控制点在线路上的各个断路器上,以其合闸和跳闸为监控重点,从而完成整个配电系统的监控。
1.3 GIS配电系统
GIS配电系统包括FM(设备管理)和CIS(用户信息系统)两大部分。前者功能是将线路的设施和参数等在GIS系统上显示出来。后者是将用户的个人信息、用电信息等进行收集与比对。当供电出现问题时,快速对故障进行定位和范围划分。而且,闭环式自动化系统(SCADA)将故障数据上传后,这些数据会首先与GIS系统进行匹配,维护人员根据GIS系统的指标和反馈就会判断出供电线路的运行情况。停电反馈送达时,OMS(停电管理系统)先进行动作。此时,GIS会根据CIS和SCADA发送的数据情报,快速定位故障位置,并科学匹配维护流程和方案,并将应对结果传送至应答系统。GIS系统在实际应用中,在不断的创新和完善后,在很多地区逐渐转化为AM/FM/GIS系统,其工作流程和工作风格变化不大,主要特色是增加了协同监视系统,可以实现分级查询。其信息处理能力和图像分析能力有了较大的改善。
1.4 DSM需求侧管理
DSM管理系统具有双向管理的功能,供电企业和用户都可参与到系统中进行用电管理,从而使用电安全可靠性大大提高。DSM系统主要包括LCM(线路负荷管控)和AMR(远程抄表与费用计量自动化)两部分。前者对用户的用电信息、供电气候环境信息、季节信息以及电价变化等进行分析,根据分析结果给出最优的供电方案和负荷控制,达到提高供电可靠性的作用。后者主要将通信系统作为信息反馈的主要路径,对用户用电情况和缴费情况进行对比,生成缴费表单供管理者自动化应用。
1.5 NA网络分析与优化系统
NA系统的作用是降低损耗,提高供电质量,降低配电成本。其主要内容有接线比对,电网潮流比对,短路电流计算,线路负荷、线路电量比对,对电网供电能力进行预测,对供电安全进行评估,对网络进行优化与重组,调整电压及在无功状态下对线路进行优化等等。
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1.6 WMS系统
WMS系统主要是对配电网中的设备进行状态信息的采集与分析,从而分析设备的损耗情况和运行状态,对可能出现的设备故障进行预估,从而给出提前检修的方案,尽可能减少线路中的设备故障而引发的供电质量下降问题。
1.7 FTU远程监控系统
FTU远程监控系统主要对控制对象进行位置定位,供电值测量并实现远程摇控。当配电网处于闭环线路中时,对于用电要求高的用户,为保证供电稳定性和供电质量,可瞬时将故障电线进行切除,在用户端不会出现供电中断问题,满足了用户的用电需求。所以,为了满足用户用电需求的同时,也要对配电网的设备和线路做好保护工作,需要根据实际情况来选定最佳的FTU装置。
1.8 馈线自动化
该配电结构是自动化供电不可缺少的有机单元。此单元的功能是对SCADA的运行进行监控与评估,可以迅速对故障进行定位并采取有效的保护措施将故障段进行隔离,既将故障段的损失降至最低,又可快速复电来保证供电能力。因此,馈线自动化对线路的运行状态、故障诊断、故障定位与隔离、线路重组等具有重要的作用。该系统利用重合器和FTU来实现自动化控制。
2配电网线路闭环供电的应用分析
配电网线路闭环供电是指配电网形成环状线路或有配电网网眼进行供电,这种环状线路有同压环网和变压环网两种。开环运行是指配电网不形成闭环供电结构,而是处于环状开放线路。
2.1 增强电压恒定性
闭环系统是闭环线路中增加反馈控制系统而形成的自动供电系统。反馈控制系统主要由三部分构成,一是控制器;二是需要控制的对象;三是反馈通路。闭环供电方式具有开环供电方式不具有优越性,即只有有供电异常情况发生,控制参数必定发生值变,闭环控制器就会立即起作用而将差异消除,而开环运行是无法实现这种台纠正能力的。因此,闭环比开环具有更强的供电稳定性,电压恒定性更好,对分布式电源的应用更有利。
2.2 增强系统适应性
配电网主站系统可以有效识别线路运行方式是闭环还是开环。当线路运行开关有所动作,此时的动作数据就会回传到DMS(主站系统)中。DMS根据数据特征来判断供电方式。原方式发生改变后,DMS将改变信息传输到线路中所有自动控制装置上,修改保护信息来适应新的运行方式。DMS系统可自动化控制线路的运行方式,也可将闭环运行和开环运行兼容在一起。由于实际线路供电的影响因素较多,需要DMS不断的调整和拓展才能更好的掌控供电系统。闭环供电方式自动恢复功能的实现需要断路器和FTU装置两者的配合,对线路进行保护与重构,从而提升供电稳定性。
3结束语
当下,供电企业采用双端供电模式已成为常态化选择,这种环状供电一旦需要维护时,可有效缩短断电时间,降低断电范围,减少对用户的影响,提高供电服务质量。但是,合环、解环操作对非故障区用户的断电影响是不可避免的。而且,故障后迅速复位也存在一定的困难,从而给用电企业和居民带来一定的损失或影响。而闭环运行可以有效避免这种问题的发生。所以,在电网供电时,闭环运行是最佳的选择。既可实现降低影响,又可提高供电能力,从而保证供电稳定性、安全性和可靠性。同时,闭环运行还可提高电力资源的利用效率,降低企业的资源消耗,为企业经济目标的实现提供助力。
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论文作者:胡志权
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签:闭环论文; 线路论文; 系统论文; 方式论文; 故障论文; 配电网论文; 开环论文; 《基层建设》2019年第12期论文;