電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)分析
摘要: 配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電和配電(有時(shí)也稱(chēng)供電和用電)三大系統(tǒng)之一。電力公司通過(guò)配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銷(xiāo)售——向廣大電力用戶提供電能。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,觀念的變化,電力公司正經(jīng)歷著一場(chǎng)深刻的變革:電力市場(chǎng)自由化。配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)是一項(xiàng)系統(tǒng)的綜合性工程,成功的配電自動(dòng)化是設(shè)備的可靠性和方案的有機(jī)結(jié)合,針對(duì)配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程及其特點(diǎn),根據(jù)配電網(wǎng)規(guī)模、地理分布及電網(wǎng)結(jié)構(gòu),提出了配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其主要功能,并就在具體實(shí)施過(guò)程中值得注意的問(wèn)題進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞: 配電自動(dòng)化 配電管理系統(tǒng) 環(huán)網(wǎng)配電 供電可靠性
1 配電自動(dòng)化簡(jiǎn)介
配電自動(dòng)化指:利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合,將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、計(jì)量和供電部門(mén)的工作管理有機(jī)地融合在一起,改進(jìn)供電質(zhì)量,與用戶建立更密切更負(fù)責(zé)的關(guān)系,以合理的價(jià)格滿足用戶要求的多樣性,力求供電經(jīng)濟(jì)性最好,企業(yè)管理更為有效。
配電自動(dòng)化是一個(gè)龐大復(fù)雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程,包含電力企業(yè)中與配電系統(tǒng)有關(guān)的全部功能數(shù)據(jù)流和控制。從保證對(duì)用戶的供電質(zhì)量,提高服務(wù)水平,減少運(yùn)行費(fèi)用的觀點(diǎn)來(lái)看,配電自動(dòng)化是一個(gè)統(tǒng)一的整體。
配電自動(dòng)化包含以下幾個(gè)方面:
饋線自動(dòng)化。饋線自動(dòng)化完成饋電線路的監(jiān)測(cè)、控制、故障診斷、故障隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。其主要功能有:運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)方控制和就地自主控制、故障區(qū)隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)移及恢復(fù)供電、無(wú)功補(bǔ)償和調(diào)壓等。
變電站自動(dòng)化。變電站自動(dòng)化指應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)和信息處理與傳輸技術(shù),通過(guò)計(jì)算機(jī)硬軟件系統(tǒng)或自動(dòng)裝置代替人工對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控、測(cè)量和運(yùn)行操作的一種自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化以信號(hào)數(shù)字化和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)為標(biāo)志,進(jìn)入傳統(tǒng)的變電站二次設(shè)備領(lǐng)域,使變電站運(yùn)行和監(jiān)控發(fā)生了巨大的變化,取得顯著的效益。
變電站自動(dòng)化的基本功能有:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計(jì)算和處理、越限和狀態(tài)監(jiān)視、開(kāi)關(guān)操作控制和閉鎖、與繼電保護(hù)交換信息、自動(dòng)控制的協(xié)調(diào)和配合、與變電站其他自動(dòng)化裝置交換信息和與調(diào)度控制中心或集控中心通信等項(xiàng)功能。
配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將配電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進(jìn)行集成,構(gòu)成完整的自動(dòng)化管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制和配電管理。它是實(shí)時(shí)的配電自動(dòng)化與配電管理系統(tǒng)集成為一體的系統(tǒng)。
2 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)
2.1 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的等級(jí)劃分及結(jié)構(gòu) 根據(jù)配電網(wǎng)規(guī)模、地理分布及電網(wǎng)結(jié)構(gòu),分為特大型、大中型和中小型系統(tǒng)。主要由主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)、遠(yuǎn)方終端、通信系統(tǒng)組成。
2.2 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的主要功能
2.2.1 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的主站 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)主站是整個(gè)配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的監(jiān)控、管理中心。其主要功能有實(shí)時(shí)功能和管理功能:實(shí)時(shí)功能:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、控制功能、事件報(bào)告、人機(jī)聯(lián)系、系統(tǒng)維護(hù)、故障處理等。
管理功能:指標(biāo)管理、地理信息系統(tǒng)(GIS)、運(yùn)行管理、設(shè)備管理(FM)、輔助設(shè)計(jì)(AM)、輔助工程管理、應(yīng)用軟件等。
2.2.2 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的中心站 在特大城市的配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)中可設(shè)中心站,是下屬主站經(jīng)加工處理后的信息匯集、管理中心。主要負(fù)責(zé)全局重要信息的監(jiān)視與管理,特大城市電力部門(mén)可根據(jù)各自實(shí)際情況,確定本局配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)中是否設(shè)置中心站。
2.2.3 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)子站(或稱(chēng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)中壓監(jiān)控單元)
配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)子站是為分布主站功能、優(yōu)化信息傳輸、清晰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次、方便通信系統(tǒng)組網(wǎng)而設(shè)置的中間層,實(shí)現(xiàn)所轄范圍內(nèi)的信息匯集、處理以及故障處理、通信監(jiān)視等功能。具體功能有:數(shù)據(jù)采集、控制功能、數(shù)據(jù)傳輸、維護(hù)功能、故障處理、通信監(jiān)視等。
2.2.4 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端是用于中低壓電網(wǎng)的各種遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)、控制單元的總稱(chēng),它包括配電柱上開(kāi)關(guān)監(jiān)控終端FTU(Feeder Terminal Unit)、配電變壓器監(jiān)測(cè)終端TTU(Transformer Terminal Unit)、開(kāi)閉所、公用及用戶配電所的監(jiān)控終端DTU(Distribu-tion Terminal Unit)等。具體功能有:數(shù)據(jù)采集、控制功能、數(shù)據(jù)傳輸、維護(hù)功能、當(dāng)?shù)毓δ艿取?/p>
3 電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)
3.1 規(guī)劃和建設(shè)好配電網(wǎng)架 規(guī)劃和建設(shè)好配電網(wǎng)架,是實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的基本條件。常用的配網(wǎng)接線有樹(shù)狀、放射狀、網(wǎng)狀、環(huán)網(wǎng)狀等形式,其中環(huán)網(wǎng)接線是配網(wǎng)最常用的一種形式。將配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)化,并將10kV饋線進(jìn)行適當(dāng)合理的分段;保證在事故情況下,110kV變電容量、10kV主干線和10kV饋線有足夠的轉(zhuǎn)移負(fù)荷的能力。
3.2 加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),統(tǒng)籌安排,分步實(shí)施 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,是從傳統(tǒng)的管理方式向現(xiàn)代化管理方式的飛躍,其涵蓋的內(nèi)容十分廣泛,涉及部門(mén)諸多,為此,必須加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),統(tǒng)一規(guī)劃,因地制宜,分步實(shí)施,以實(shí)現(xiàn)最佳的投入產(chǎn)出比。
3.3 解決好實(shí)時(shí)系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的一體化問(wèn)題 由于配電自動(dòng)化(DA)涉及的一次設(shè)備成本較大,目前一般僅限于重要區(qū)域的配網(wǎng)使用,而AM/FM/GIS則可在全部配網(wǎng)使用。若使用一體化可通過(guò)AM/FM/GIS系統(tǒng)在一定程度上彌補(bǔ)DA在這方面的不足,故配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)SCADA和AM/FM/GIS的一體化頗為重要。所謂一體化,就是指GIS作為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)平臺(tái)的一個(gè)組成部分,整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和數(shù)據(jù)(包括圖形數(shù)據(jù))的一致性得以保證,使得SCADA和AM/FM/GIS通過(guò)一個(gè)圖形用戶界面(GUI)集成在一起,從而提高系統(tǒng)的效率和效益。
3.4 配置合理的通信通道 通信系統(tǒng)信道的選用,應(yīng)根據(jù)通信規(guī)劃、現(xiàn)有通信條件和配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的需求,按分層配置、資源共享的原則予以確定。信道種類(lèi)有光纖、微波、無(wú)線、載波、有線。主干線推薦使用高中速信道,試點(diǎn)項(xiàng)目建議使用光纖。
3.5 選擇可靠的一次設(shè)備 對(duì)一次開(kāi)關(guān)設(shè)備除滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)外,還應(yīng)滿足配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的要求。
4 小結(jié)
配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性好、自動(dòng)化水平高、管理功能強(qiáng)之特點(diǎn),能提高供電可靠性和電能質(zhì)量、改善對(duì)用戶的服務(wù),具有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性和良好的社會(huì)綜合效益。配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,所以要在按照城網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的前提下,因地制宜,積極采用、合理選用、推廣應(yīng)用配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn):
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俞寶美,仲曉軍,王曉東.AM/FM/GIS與DA的一體化[J].供用電.2002.19(4):34-35.

責(zé)任編輯:電力交易小郭
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