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摘要:目前电力系统都十分重视配网自动化系统的建设,投入大量资金,实施配网自动化工程项目,配网自动化工程是电力系统现代化的必然产物,有着良好的市场前景和社会、经济效益。以下是笔者根据自己的工作经验作出的论述,愿与读者共同探讨。
关键词:配网自动化;概念;问题;对策
1 配网自动化的概念及实施方式
(1)我国的配电网可以大致划分为城市及农村电网,前者以电缆网方式为主,后者则是以架空线方式为主。配电网的供电方式由电源点、线路开关设备、网架3 部分决定,电源点、网架等方式架构了各种各样的供电方式,如单电源辐射状供电、多电源互相供电、多电源环网供电、网格状供电等,线路开关设备则提供了功能不同的供电配合方案。城市电缆网大部分采用了环网柜作为配电线路的主设备,农电架空线网大部分采用重合器、分段器、断路器、负荷开关等作为配电线路主设备。以线路开关设备划分出的供电方案大致有:电缆环网柜方案、架空重合器方案、自动配电开关方案、断路器方案、负荷开关方案等。
(2)配电自动化系统的远动主要有FTU、TTU 对线路开关、配电台区的监控。远动系统及设备的可靠性功能大致分为保护动作、环网控制、远方控制、就地手动等几个方面。配电自动化远动系统的根本问题就是线路电源和传输规约,设计适用于户外环境的不间断电源是实现配电自动化的一个重要问题。因为配电线路设备的地理不同,现在变电所使用的CDT、POLLING规约,都不能用于配电自动化系统,新的101规约虽得到了一定程度的应用,但其是否可以作为配电自动化远动传输标准,现在仍无法评定,目前IEC正在制定新的传输协议标准。
(3)配电自动化的通信方案主要由以下几部分组成:主站对子站、主站对现场单元、子站对现场单元、子站之间、现场单元之间的通信等比较广泛的范围。现在实施的完整配电自动化试点工程系统的通信方案指主站对子站、主站对现场单元的通信。通信是配电网自动化难以突破的一个点,区域和条件的差异,通信方案也多种多样:光纤、电力载波、有线电缆、微波、扩频等,但总的来看,采用混合通信方案是较为合适的原则,通信干线用光纤,支线采用其他的通信方式,根据距离干线远近、传输要求高低决定,远距离孤立点使用无线传输。
2 配网自动化常见问题
只追求功能的全面,而忽视了部分核心功能的系统应用价值是常见问题之一。对配网自动化系统不具备统一细致的规划,因此不能正确地阐述出完整的需求,直接影响了后期的应用不能顺利进行。
电网的供电可靠性首先由供电方案决定,配电网自动化系统主要担任了实时监控配电网安全可靠运行的职能,在线路开关的自动化、智能化程度较低的配电网中,整个系统性能对主站与通信的依赖性强,而配电网的广域地理分布性,使通信传输的可靠性成为建设可靠的配电网自动化的一个难解决的问题。而供电网络使用重合器方案,解决了对通信的强依赖性的问题。电源:配电线路上的电源用于提供开关、监控单元的工作动力,原因:在线路正常供电的情况下,由电源变压器从线路取电;线路失电的时候,启动后备电源(UPS)供电,对于操作开关的大电流可以用大电容储能放电提取动力。存在的难题是不间断电源(UPS)户外运行问题,尤其是高低温对蓄电池工作的影响。
在实施配网自动化工程中,SCADA 实时监控是一个很难解决的问题,要确保主站信息处理准时,电缆网以运行管理为主要目标。设计与建设问题首先要从配网自动化设计单位选择,依靠专业配网自动化设计公司,从主站、通信、设备、土建、实现方式、管理模式等几方面加以考虑。
配网自动化系统是一个复杂的系统工程。工作职责极不稳定,运行管理工作也很落后,系统应用和数据维护工作不扎实,也是配网自动化实施中常见的一个问题。
把DMS 看成EMS 的翻版或简单集成,在配电网网架规划的时候,要分析本公司实现配网自动化所需要的潜力,确定合适的实施方案。值得注意的是,每个公司都有它的特殊性,例如地理环境、管理模式、网架结构和规模、负荷性质等。
配电自动化系统牵涉到电力系统、通讯、计算机、地理信息、电子技术等许多方面。配电网设备很分散,地理情况变化多端,用户众多,覆盖面广,且较为受用户增容以及城市建设等不同环境的影响。分析目前的技术水平,暂时并没有通信技术能够较好地满足配电自动化系统各层次的需求,一般都是使用混合的通信方案。
在配网自动化软硬件中,其管理、运行维护人员培养将至关重要。配网本身就是电力系统技术、管理薄弱环节,配网的基层工作人员缺乏对配网自动化技术的认识,一直存在着人员匮乏、技术能力不强等现状。而配网自动化工程涉及到通信、自动化、一次设备、配网运行等一系列相关人员的协调工作,应加大人员的培养和管理力度,否则配网自动化系统就不能成为解决配网管理的工具,相反会成为工作上的负担。
3 配网自动化的对策
(1)建立配网自动化维护运行的组织机构。由于配网自动化该项工程涉及的方面非常多,这方面人才的培养和锻炼是比较缓慢的一个过程。配网自动化人员管理、培养和运行维护将非常重要,因此要建立配网自动化维护运行的组织,再加上相关业务的人才。当实现配网自动化后,减少了工作人员的劳动强度,劳动效率得到提高,使运行人员对配电网络的运行状况掌握得更全面更快捷,为供电企业创造更好的经济效益和社会效益。配电网自动化的实施,改变了配电网传统的运行管理方式,相对的,对其管理人员的要求也提高了。
(2)实现配网自动化自动控制。要实现配网自动化自动控制,加强开发计算机自动控制系统,由计算机自动控制系统完成故障判断、故障隔离和网络重构,自动恢复对各非故障区域的供电。在故障区域被隔离后,配电自动化中心或地区调度所将迅速派出抢修人员至故障地点抢修。当故障修复完,保证供电了,应该让运行工作人员发动,计算机自动控制系统能按正常运行方式迅速保证配电网的正常供电。但是配电网自动化工作涉及面广、投资高,因此要不断利用用电需求和供电稳定性要求,全方面研究现有配电网结构和设备状况,制订规划、分步实施,与配电网改造和发展规划同步考虑,协调配合,避免重复建设或推倒重来,在总结试点取得成功经验的基础上,相继推广出去。
(3)保证配网自动化系统安全运行。配网自动化管理是配电网运行管理与自动化、通信等新技术相互融合的系统。配电自动化系统自身具有點多面广、涉及方面广、线路结构不可靠的缺点,此外计算机、信息技术具有更新换代的特点,所以配网自动化系统设备运行维护工作的开展将成为配网自动化系统运用的重点,配网自动化工程系统其运行依靠无数的终端设备提供数据支持、有线与无线通讯网络提供数据传输通道,以及数据库的更新实现数据统计、汇总、分析等功能。
参考文献
[1] 黄振洲. 电力系统配网自动化的技术分析[J]. 广东科技. 2008(16)
[2] 罗涛,周在良. 配网自动化在电网中的应用[J]. 硅谷. 2010(24)
[3] 韩冬,李明,尹明. 配网自动化SCADA系统研究[J]. 科技信息. 2011(25)
[4] 梁志力. 配电网络自动化关键技术分析[J]. 武汉船舶职业技术学院学报. 2006(03)
关键词:配网自动化;概念;问题;对策
1 配网自动化的概念及实施方式
(1)我国的配电网可以大致划分为城市及农村电网,前者以电缆网方式为主,后者则是以架空线方式为主。配电网的供电方式由电源点、线路开关设备、网架3 部分决定,电源点、网架等方式架构了各种各样的供电方式,如单电源辐射状供电、多电源互相供电、多电源环网供电、网格状供电等,线路开关设备则提供了功能不同的供电配合方案。城市电缆网大部分采用了环网柜作为配电线路的主设备,农电架空线网大部分采用重合器、分段器、断路器、负荷开关等作为配电线路主设备。以线路开关设备划分出的供电方案大致有:电缆环网柜方案、架空重合器方案、自动配电开关方案、断路器方案、负荷开关方案等。
(2)配电自动化系统的远动主要有FTU、TTU 对线路开关、配电台区的监控。远动系统及设备的可靠性功能大致分为保护动作、环网控制、远方控制、就地手动等几个方面。配电自动化远动系统的根本问题就是线路电源和传输规约,设计适用于户外环境的不间断电源是实现配电自动化的一个重要问题。因为配电线路设备的地理不同,现在变电所使用的CDT、POLLING规约,都不能用于配电自动化系统,新的101规约虽得到了一定程度的应用,但其是否可以作为配电自动化远动传输标准,现在仍无法评定,目前IEC正在制定新的传输协议标准。
(3)配电自动化的通信方案主要由以下几部分组成:主站对子站、主站对现场单元、子站对现场单元、子站之间、现场单元之间的通信等比较广泛的范围。现在实施的完整配电自动化试点工程系统的通信方案指主站对子站、主站对现场单元的通信。通信是配电网自动化难以突破的一个点,区域和条件的差异,通信方案也多种多样:光纤、电力载波、有线电缆、微波、扩频等,但总的来看,采用混合通信方案是较为合适的原则,通信干线用光纤,支线采用其他的通信方式,根据距离干线远近、传输要求高低决定,远距离孤立点使用无线传输。
2 配网自动化常见问题
只追求功能的全面,而忽视了部分核心功能的系统应用价值是常见问题之一。对配网自动化系统不具备统一细致的规划,因此不能正确地阐述出完整的需求,直接影响了后期的应用不能顺利进行。
电网的供电可靠性首先由供电方案决定,配电网自动化系统主要担任了实时监控配电网安全可靠运行的职能,在线路开关的自动化、智能化程度较低的配电网中,整个系统性能对主站与通信的依赖性强,而配电网的广域地理分布性,使通信传输的可靠性成为建设可靠的配电网自动化的一个难解决的问题。而供电网络使用重合器方案,解决了对通信的强依赖性的问题。电源:配电线路上的电源用于提供开关、监控单元的工作动力,原因:在线路正常供电的情况下,由电源变压器从线路取电;线路失电的时候,启动后备电源(UPS)供电,对于操作开关的大电流可以用大电容储能放电提取动力。存在的难题是不间断电源(UPS)户外运行问题,尤其是高低温对蓄电池工作的影响。
在实施配网自动化工程中,SCADA 实时监控是一个很难解决的问题,要确保主站信息处理准时,电缆网以运行管理为主要目标。设计与建设问题首先要从配网自动化设计单位选择,依靠专业配网自动化设计公司,从主站、通信、设备、土建、实现方式、管理模式等几方面加以考虑。
配网自动化系统是一个复杂的系统工程。工作职责极不稳定,运行管理工作也很落后,系统应用和数据维护工作不扎实,也是配网自动化实施中常见的一个问题。
把DMS 看成EMS 的翻版或简单集成,在配电网网架规划的时候,要分析本公司实现配网自动化所需要的潜力,确定合适的实施方案。值得注意的是,每个公司都有它的特殊性,例如地理环境、管理模式、网架结构和规模、负荷性质等。
配电自动化系统牵涉到电力系统、通讯、计算机、地理信息、电子技术等许多方面。配电网设备很分散,地理情况变化多端,用户众多,覆盖面广,且较为受用户增容以及城市建设等不同环境的影响。分析目前的技术水平,暂时并没有通信技术能够较好地满足配电自动化系统各层次的需求,一般都是使用混合的通信方案。
在配网自动化软硬件中,其管理、运行维护人员培养将至关重要。配网本身就是电力系统技术、管理薄弱环节,配网的基层工作人员缺乏对配网自动化技术的认识,一直存在着人员匮乏、技术能力不强等现状。而配网自动化工程涉及到通信、自动化、一次设备、配网运行等一系列相关人员的协调工作,应加大人员的培养和管理力度,否则配网自动化系统就不能成为解决配网管理的工具,相反会成为工作上的负担。
3 配网自动化的对策
(1)建立配网自动化维护运行的组织机构。由于配网自动化该项工程涉及的方面非常多,这方面人才的培养和锻炼是比较缓慢的一个过程。配网自动化人员管理、培养和运行维护将非常重要,因此要建立配网自动化维护运行的组织,再加上相关业务的人才。当实现配网自动化后,减少了工作人员的劳动强度,劳动效率得到提高,使运行人员对配电网络的运行状况掌握得更全面更快捷,为供电企业创造更好的经济效益和社会效益。配电网自动化的实施,改变了配电网传统的运行管理方式,相对的,对其管理人员的要求也提高了。
(2)实现配网自动化自动控制。要实现配网自动化自动控制,加强开发计算机自动控制系统,由计算机自动控制系统完成故障判断、故障隔离和网络重构,自动恢复对各非故障区域的供电。在故障区域被隔离后,配电自动化中心或地区调度所将迅速派出抢修人员至故障地点抢修。当故障修复完,保证供电了,应该让运行工作人员发动,计算机自动控制系统能按正常运行方式迅速保证配电网的正常供电。但是配电网自动化工作涉及面广、投资高,因此要不断利用用电需求和供电稳定性要求,全方面研究现有配电网结构和设备状况,制订规划、分步实施,与配电网改造和发展规划同步考虑,协调配合,避免重复建设或推倒重来,在总结试点取得成功经验的基础上,相继推广出去。
(3)保证配网自动化系统安全运行。配网自动化管理是配电网运行管理与自动化、通信等新技术相互融合的系统。配电自动化系统自身具有點多面广、涉及方面广、线路结构不可靠的缺点,此外计算机、信息技术具有更新换代的特点,所以配网自动化系统设备运行维护工作的开展将成为配网自动化系统运用的重点,配网自动化工程系统其运行依靠无数的终端设备提供数据支持、有线与无线通讯网络提供数据传输通道,以及数据库的更新实现数据统计、汇总、分析等功能。
参考文献
[1] 黄振洲. 电力系统配网自动化的技术分析[J]. 广东科技. 2008(16)
[2] 罗涛,周在良. 配网自动化在电网中的应用[J]. 硅谷. 2010(24)
[3] 韩冬,李明,尹明. 配网自动化SCADA系统研究[J]. 科技信息. 2011(25)
[4] 梁志力. 配电网络自动化关键技术分析[J]. 武汉船舶职业技术学院学报. 2006(03)