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[摘 要] 实现配电自动化及管理系统的目标主要是保证供电的质量和供电可靠性,以及在运行管理、设备管理、负荷管理、质量跟踪监视、收费管理等方面实现全面的自动化,使配电网的运行更加可靠、有序。在市场机制下,电力系统运行的一切行为是以价格机制为调节手段的,而且有可靠的法规保障。因此,原有的配网的运行观念将发生根本性的转变。
[关键词] 电力市场 配电自动化 配电管理系统
一、配电自动化简介
配电自动化指:利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性,力求供电经济性最好,企业管理更为有效。
配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量,提高服务水平,减少运行费用的观点来看,配电自动化是一个统一的整体。
配电自动化包含以下4个方面:
馈线自动化。馈线自动化完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。其主要功能有:运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。
变电站自动化。变电站自动化指应用自动控制技术和信息处理与传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控、测量和运行操作的一种自动化系统。变电站自动化以信号数字化和计算机通信技术为标志,进入传统的变电站二次设备领域,使变电站运行和监控发生了巨大的变化,取得显著的效益。
变电站自动化的基本功能有:数据采集、数据计算和处理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、与继电保护交换信息、自动控制的协调和配合、与变电站其他自动化装置交换信息和与调度控制中心或集控中心通信等项功能。
变电站自动化技术是配电自动化的重点之一。
配电管理系统。配电管理系统(DMS)是指用现代计算机、信息处理及通信等技术和相关设备对配电网的运行进行监视、管理和控制。它是配电自动化系统的神经中枢,整个配电自动化系统的监视、控制和管理中心。主要功能有:数据采集和监控(SCADA)、配电网运行管理、用户管理和控制、自动绘图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS)等。
需求侧管理。通过一系列经济政策和技术措施,由供需双方共同参与的供用电管理。包含负荷管理、用电管理及需方发电管理等。需求侧管理的几个内容涉及电力供需双方,甚至与电力管理体制有关,必须通过立法和制订相应的规则,并最终由电力市场来调节。可以看到,电力的供需双方不仅仅是一种电力买卖关系,也是以双方利益为纽带的合作伙伴关系,在电力市场环境下,需求侧管理必将被重视。
上述4个方面的内容可以相互独立运行,它们之间的联系十分密切,特别是信息的采集、传递、存储、利用以及这些信息经过处理作出的决策和控制相互影响。因而,信息的管理十分重要。
二、电力市场对配电系统及其自动化的要求
世界上很多国家实行发电侧电力市场,我国的电力市场也在发电侧展开竞争,施行“厂网分开、竞价上网”。配电网络发展与用户侧电力市场的发展是紧密相关的,因此,在这方面进行充分的考虑是十分必要的。
1、电力市场对配电网络结构的要求
在传统的运行方式下,一般将负荷分为三级,第一级负荷为必须连续供电的负荷,这种负荷要求供电的可靠性最高,常常不允许停电,由双电源送电,必要时还有自备电源;第二级负荷为尽量连续供电的负荷,对供电的可靠性要求稍低,但是中断对这些负荷的供电往往会造成工厂减产,或者给人们的日常生活带来不便;第三级负荷为可中断供电的负荷,这种负荷对供电可靠性要求最低,可以灵活选择用电时间。这种负荷的划分方式是以负荷的重要程度来确定的。在电力市场环境下,负荷的等级划分将体现价格因素,对供电可靠性要求不高的用户,电价也要相应的有区别,以便更合理的补偿电网投资成本。
对于我国目前的配电系统,由于用户侧电力市场还没有施行,供电领域的矛盾还没有被激化。但是在不久的将来,配电网络不仅要保证重要用户的供电可靠性,而且應该普遍提高整个配电系统的可靠性,以保证电力市场顺利的进行。在未来的配电网络结构中,环状网络将成为配电系统的主要结构,而且供电更加可靠的多电源的环网配电系统将是较普遍的。
2、市场环境下的配电自动化
配电系统可靠性的提高,一方面是通过增加电力网络方面的投资,改善网络结构,增加输电线路及输电容量,另一方面,还应该增加配电系统的自动化水平,对发生故障的区域能迅速判别,以及迅速的排除瞬时性故障,隔离永久性故障等等,以提高电力系统的供电可靠性,这不仅增加了配电公司的效益,而且会保障用户的经济利益。
配电网的自动化系统由实施电网实时监控及数据采集的SCADA系统、变电站/馈线自动化系统组成。在市场环境下,这些系统的功能将要发生一些变化,朝着有利于市场竞争的方向倾斜。
3、SCADA系统
SCADA系统的主要功能是数据的采集、处理并完成对现场设备的监控任务,实现“遥控、遥信、遥测、遥调”任务,是配电自动化系统最主要的组成部分。SCADA系统一般由中央控制系统、通讯通道、现场执行设备三部分组成,在市场环境下,这些系统的功能是必备的,只是为了适应市场环境下的竞争需要,SCADA系统的功能应该是更强大的,特别是对于参与市场竞争的用户的监控,应该更准确、可靠、灵敏,否则会给配电公司带来较大的损失,这种损失包括对用户的直接停电损失和缺乏信誉减少用户的间接损失。
4、变电站/馈线自动化系统
当配电公司在内部开展零售电力市场和对大用户提供电力转供业务时,为了保障终端用户的供电可靠性,变电站/馈线自动化系统显得尤为重要。此时,自动化系统不仅要求能够正确的判断故障、隔离及恢复故障,而且要求加大对自动化系统的投资,增加快速、可靠的开关及控制装置,尽量减少对用户的停电次数和停电时间。
这时的对供电不可靠评估不只是由于不正常停电所引起的用户经济损失,还包括不正常的停电所造成的用户意愿上的损失,对这种意愿损失的评估有多方面的因素构成,如购用电合约、电力价格等等。
三、对配电自动化的展望
在电力市场环境下,配电网络的结构、配电管理系统的功能将发生变化,这种变化主要是因为在市场环境下的竞争引起的。当大用户参与市场竞争时,相应的要增加很多设施以确保电力市场的有效实行,而这些设施的投入需要有一个回收的过程。当用户的容量达到一定规模时,尽管投入很大,还是可以通过市场回收的,换言之,电力市场对配电公司来讲是有利可图的。
配电自动化及管理系统是提高电力供应商和用户经济效益的重要实施手段,因此应该遵循实用性、可行性、可发展性的原则,有效的完成各项功能的集成,并实现资源共用、信息共享。
对于配电网络中的较大的用户来说,由于本身的用电量较大,在这些用户的内部又存在
一些自动化问题,相对于配电网络而言,这些自动化的要求相对较简单,因此,配电自动化在向综合集成化方向发展的同时,也应该发展一些小型化的自动化系统,为电力市场中大的用户服务。
参 考 文 献
[1] 史连军,韩放.中国电力市场的现状与展望[J].电力系统自动化.2000,24(3):1-4.
[2] 曾鸣.电力市场理论及应用[M].北京:中国电力出版社.2000:.291—314.
[3] 于尔铿,韩放,谢开等.电力市场[M].北京:中国电力出版社,1999.■
[关键词] 电力市场 配电自动化 配电管理系统
一、配电自动化简介
配电自动化指:利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性,力求供电经济性最好,企业管理更为有效。
配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量,提高服务水平,减少运行费用的观点来看,配电自动化是一个统一的整体。
配电自动化包含以下4个方面:
馈线自动化。馈线自动化完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。其主要功能有:运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。
变电站自动化。变电站自动化指应用自动控制技术和信息处理与传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控、测量和运行操作的一种自动化系统。变电站自动化以信号数字化和计算机通信技术为标志,进入传统的变电站二次设备领域,使变电站运行和监控发生了巨大的变化,取得显著的效益。
变电站自动化的基本功能有:数据采集、数据计算和处理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、与继电保护交换信息、自动控制的协调和配合、与变电站其他自动化装置交换信息和与调度控制中心或集控中心通信等项功能。
变电站自动化技术是配电自动化的重点之一。
配电管理系统。配电管理系统(DMS)是指用现代计算机、信息处理及通信等技术和相关设备对配电网的运行进行监视、管理和控制。它是配电自动化系统的神经中枢,整个配电自动化系统的监视、控制和管理中心。主要功能有:数据采集和监控(SCADA)、配电网运行管理、用户管理和控制、自动绘图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS)等。
需求侧管理。通过一系列经济政策和技术措施,由供需双方共同参与的供用电管理。包含负荷管理、用电管理及需方发电管理等。需求侧管理的几个内容涉及电力供需双方,甚至与电力管理体制有关,必须通过立法和制订相应的规则,并最终由电力市场来调节。可以看到,电力的供需双方不仅仅是一种电力买卖关系,也是以双方利益为纽带的合作伙伴关系,在电力市场环境下,需求侧管理必将被重视。
上述4个方面的内容可以相互独立运行,它们之间的联系十分密切,特别是信息的采集、传递、存储、利用以及这些信息经过处理作出的决策和控制相互影响。因而,信息的管理十分重要。
二、电力市场对配电系统及其自动化的要求
世界上很多国家实行发电侧电力市场,我国的电力市场也在发电侧展开竞争,施行“厂网分开、竞价上网”。配电网络发展与用户侧电力市场的发展是紧密相关的,因此,在这方面进行充分的考虑是十分必要的。
1、电力市场对配电网络结构的要求
在传统的运行方式下,一般将负荷分为三级,第一级负荷为必须连续供电的负荷,这种负荷要求供电的可靠性最高,常常不允许停电,由双电源送电,必要时还有自备电源;第二级负荷为尽量连续供电的负荷,对供电的可靠性要求稍低,但是中断对这些负荷的供电往往会造成工厂减产,或者给人们的日常生活带来不便;第三级负荷为可中断供电的负荷,这种负荷对供电可靠性要求最低,可以灵活选择用电时间。这种负荷的划分方式是以负荷的重要程度来确定的。在电力市场环境下,负荷的等级划分将体现价格因素,对供电可靠性要求不高的用户,电价也要相应的有区别,以便更合理的补偿电网投资成本。
对于我国目前的配电系统,由于用户侧电力市场还没有施行,供电领域的矛盾还没有被激化。但是在不久的将来,配电网络不仅要保证重要用户的供电可靠性,而且應该普遍提高整个配电系统的可靠性,以保证电力市场顺利的进行。在未来的配电网络结构中,环状网络将成为配电系统的主要结构,而且供电更加可靠的多电源的环网配电系统将是较普遍的。
2、市场环境下的配电自动化
配电系统可靠性的提高,一方面是通过增加电力网络方面的投资,改善网络结构,增加输电线路及输电容量,另一方面,还应该增加配电系统的自动化水平,对发生故障的区域能迅速判别,以及迅速的排除瞬时性故障,隔离永久性故障等等,以提高电力系统的供电可靠性,这不仅增加了配电公司的效益,而且会保障用户的经济利益。
配电网的自动化系统由实施电网实时监控及数据采集的SCADA系统、变电站/馈线自动化系统组成。在市场环境下,这些系统的功能将要发生一些变化,朝着有利于市场竞争的方向倾斜。
3、SCADA系统
SCADA系统的主要功能是数据的采集、处理并完成对现场设备的监控任务,实现“遥控、遥信、遥测、遥调”任务,是配电自动化系统最主要的组成部分。SCADA系统一般由中央控制系统、通讯通道、现场执行设备三部分组成,在市场环境下,这些系统的功能是必备的,只是为了适应市场环境下的竞争需要,SCADA系统的功能应该是更强大的,特别是对于参与市场竞争的用户的监控,应该更准确、可靠、灵敏,否则会给配电公司带来较大的损失,这种损失包括对用户的直接停电损失和缺乏信誉减少用户的间接损失。
4、变电站/馈线自动化系统
当配电公司在内部开展零售电力市场和对大用户提供电力转供业务时,为了保障终端用户的供电可靠性,变电站/馈线自动化系统显得尤为重要。此时,自动化系统不仅要求能够正确的判断故障、隔离及恢复故障,而且要求加大对自动化系统的投资,增加快速、可靠的开关及控制装置,尽量减少对用户的停电次数和停电时间。
这时的对供电不可靠评估不只是由于不正常停电所引起的用户经济损失,还包括不正常的停电所造成的用户意愿上的损失,对这种意愿损失的评估有多方面的因素构成,如购用电合约、电力价格等等。
三、对配电自动化的展望
在电力市场环境下,配电网络的结构、配电管理系统的功能将发生变化,这种变化主要是因为在市场环境下的竞争引起的。当大用户参与市场竞争时,相应的要增加很多设施以确保电力市场的有效实行,而这些设施的投入需要有一个回收的过程。当用户的容量达到一定规模时,尽管投入很大,还是可以通过市场回收的,换言之,电力市场对配电公司来讲是有利可图的。
配电自动化及管理系统是提高电力供应商和用户经济效益的重要实施手段,因此应该遵循实用性、可行性、可发展性的原则,有效的完成各项功能的集成,并实现资源共用、信息共享。
对于配电网络中的较大的用户来说,由于本身的用电量较大,在这些用户的内部又存在
一些自动化问题,相对于配电网络而言,这些自动化的要求相对较简单,因此,配电自动化在向综合集成化方向发展的同时,也应该发展一些小型化的自动化系统,为电力市场中大的用户服务。
参 考 文 献
[1] 史连军,韩放.中国电力市场的现状与展望[J].电力系统自动化.2000,24(3):1-4.
[2] 曾鸣.电力市场理论及应用[M].北京:中国电力出版社.2000:.291—314.
[3] 于尔铿,韩放,谢开等.电力市场[M].北京:中国电力出版社,1999.■