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摘 要:近年来,随着经济、社会进步,城镇化的不断推进,用电负荷持续上升,中小城市配电网的供电压力增加。为了使其不成为制约城市经济发展的瓶颈,必须对今后中小城市配电网的发展方向进行充分思考,做出合理的判断。
关键词:中小城市;配网自动化;完善
中图分类号:TM421 文献标识码:A
1.我国城市配电网现状及存在问题
长期以来配电网的建设未得到应有的重视,且随着电力的发展和电力市场的建设,配电网的薄弱环节显得越来越突出,形成电力需求与电网设施不协调的局面。另一方面,高精密的技术和装备对电能质量要求,配电网供电可靠性已是电力营造者必须考虑的主要问题。
我国城市配电网一般存在以下特点:
1)负荷密度大、增长快,供电设施占地面积要小;
2)仅靠电网增容改造仍然不能满足负荷需求;
3)出线电缆走廊有限,为满足新增用电,不断增加电缆条数,电缆排列紧密,电流大、发热多、散热困难、温升大,不利于安全运行;
4)新建变电站选址、征地困难,且变电站进线电缆走廊困难,无法满足要求。
由于城市中心区大多是能源缺乏区,这样就使得越来越多的电力需求经过长距离输电才可以到达用户,外售电比例较高。众所周知,这样并不符合电源接近负荷中心的规划思路,无功电压支撑困难,再加上恒定功率负荷的持续增加,势必会对城市配电网的电压稳定问题造成影响。
2.什么是配网自动化概念
配电线路自动化是指对配电线路的短路故障进行快速诊断、自动隔离,以减少故障停电范围,恢复非故障段供电,提高供电可靠性。
3.实现配电自动化的要素
配网自动化系统是将现代计算机、通信、网络及自动化技术集与一体,对配电网设备进行远方实时监视和控制,并进行先进的电网优化运行和管理的技术,利用此技术可以提高电力系统运行可靠性、減少停电时间、改善电能质量、提高配电管理水平和效率,电力系统现代化发展的必然趋势。
4. 配电自动化技术的主要功能和基本原理
配电自动化技术的主要功能和基本原理,配电自动化发展至今,其内容大致可以分为四个方面:①馈线自动化,即配电线路自动;②用户自动化,这与需方管理含义是相同的;③变电站自动化,这里仅指其与配电有关的部分;④配电管理自动化,其中包括网络分析。
馈线自动化是指配电线路的自动化。目前缩论述的馈线自动化主要是指中亚馈线自动化,馈线自动化要达到四个目的,也可以说有四个功能。运行状态监测,分为正常状态和事故状态下的监测。正常状态监测的量主要有电压幅值、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电量等和开关设备的运行状态。监测量是实时的,监测装置一般称为线路终端(FrU)。由于配电网内测点太多,因此要选择确有必要的量加以监测,以节省投资。
用户自动化与需方管理(DSM)的功能、内容大体相同,有控制和自动化的内容,但更多的是一种管理,主要有负荷管理、用电管理、需方发电管理等。我国传统的负荷管理(负荷控制)是在发电容量不足的情况下采取的抑制负荷的方法改善负荷曲线。目前安徽电网基本不存在发电量不足的问题,因此所要做的负荷管理是根据用户的不同用电需求以及电网现状,并依据分时电价,确定满足用户需求的最优运行方式,并加以用电控制,以节约电力,减少供电费用。
变电站在配电网中的地位十分重要。它既是高压配电网中的负荷,又是下一级配电网的电源。变电站自动化是配电自动化的重点。也正因为如此,它已发展成一个相对独立的技术领域。目前新建的变电所已经逐步实现了变电站综合自动化,已建的变电所也正在逐步实现综合自动化改造,这为配电电力系统实现配网自动化提供了良好的基础。事实上,下一步要做的就是配电站自动化与馈线自动化的接口和配合的问题。
配电管理自动化是指用现代计算机、通信等技术和设备对配电网的运行进行管理,从信息的角度看,他是一个信息收集和处理的系统。配电管理自动化可以是集中式,即由一个配电管理自动化主站,实行对整个配电网的数据采集,并和馈线自动化、变电站自动化、用户自动化集成为一个系统,这个系统可以称为配电管理系统(DMS)。配电管理系统也可以是分层、分布式的结构,如前面已讲到的,在变电站中设立二级主站,整个配电自动化由一个一级主站、若干个二级主站以及若干个子系统,如用电管理子系统、负荷管理子系统等集成,这样信息的收集和处理也是分层和分布的。由于配电网直接面向用户,如果把配电网的设备和运行信息与地理信息、字哦的那个绘图(GIS/AM)相联系,将使配电网信息的含义表示的更直观,对运行也带来极大的方便。因此配电管理自动化中GIS技术十分重要。从某种意义说,GIS/AM是配电自动化计算机平台的一部分,它可以在许多离线和在线的应用功能中使用。配电管理自动化主要功能有:数据采集与控制,运行状态监控,配电设备管理,停电管理,检修管理,计量计费,符合管理,网络分析,营业管理,工作管理,网络重构及相关系统通信。这些功能所需要的信息很多,包括配电网内各种设备的各项技术参数、配电网的运行实时信息、用户信息、备品备件等各类信息。
5.配电自动化系统的应用效果
其他项目相比,配电自动化系统有着不同的收益特征,隐性多于显性。从社会效益上讲,配电自动化系统的建设必将使电力系统的维护运行水平提高一个档次,大大地缩减了运行检修工人的劳动强度,提高供电质量,减少了停电时间;从经济效益的角度讲,配电电力系统实现配电自动化的收益可分为两个方面:一方面是直接效益,即由于故障处理的时间大幅度缩短,使停电时间减少,可以更好地保证配电电力的正常生产,提高经济效益,同时由于配电自动化系统的建设必然使得电力系统在正常情况下按照最经济的方式运行,线路的分段点将更加的合理,线路的补偿方式和补偿的投入更加合理,减少了系统的网络损耗;另一方面是间接效益,间接效益则体现在由于配电自动化系统的采用,使电力运行部门不必在故障查找和维护方面花费大量的时间和人力,降低了运营成本。
6.展望外来城市配网的发展趋势
配网自动化系统的建设不是一两年的事,城市配网规模大,配电线路较多,系统建设和运行使用更加需要一个过程。随着系统建设的进一步深入,系统运行使用人员将会不断提出新的要求,这也将进一步促进城市配网自动化系统的发展。今后在配网设备编码的规范统一性方面还有待进一步的规范和完善,系统的各项高级应用功能还要在建设过程中不断扩充与完善,同时在管理流程方面,要适应配网自动化系统的需要,加配电GIS系统中模型的审批流程中就要增加配网自动化系统导入检查的一个环节,以保证GIS系统维护的电网模拟和图形资料满足配网自动化监控和故障处理的要求
7.结束语
相比我国现在的配电系统,因为用户侧电力市场还缺乏施行,供电领域的矛盾还缺乏被激化。可是在不久的将来,配电网络不但需要保管十分主要用户的供电可靠性,并且大都需要提升整个配电系统的可靠性,以保管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,并且供电更加可靠的多电源的环网配电系统将是大势所趋。
关键词:中小城市;配网自动化;完善
中图分类号:TM421 文献标识码:A
1.我国城市配电网现状及存在问题
长期以来配电网的建设未得到应有的重视,且随着电力的发展和电力市场的建设,配电网的薄弱环节显得越来越突出,形成电力需求与电网设施不协调的局面。另一方面,高精密的技术和装备对电能质量要求,配电网供电可靠性已是电力营造者必须考虑的主要问题。
我国城市配电网一般存在以下特点:
1)负荷密度大、增长快,供电设施占地面积要小;
2)仅靠电网增容改造仍然不能满足负荷需求;
3)出线电缆走廊有限,为满足新增用电,不断增加电缆条数,电缆排列紧密,电流大、发热多、散热困难、温升大,不利于安全运行;
4)新建变电站选址、征地困难,且变电站进线电缆走廊困难,无法满足要求。
由于城市中心区大多是能源缺乏区,这样就使得越来越多的电力需求经过长距离输电才可以到达用户,外售电比例较高。众所周知,这样并不符合电源接近负荷中心的规划思路,无功电压支撑困难,再加上恒定功率负荷的持续增加,势必会对城市配电网的电压稳定问题造成影响。
2.什么是配网自动化概念
配电线路自动化是指对配电线路的短路故障进行快速诊断、自动隔离,以减少故障停电范围,恢复非故障段供电,提高供电可靠性。
3.实现配电自动化的要素
配网自动化系统是将现代计算机、通信、网络及自动化技术集与一体,对配电网设备进行远方实时监视和控制,并进行先进的电网优化运行和管理的技术,利用此技术可以提高电力系统运行可靠性、減少停电时间、改善电能质量、提高配电管理水平和效率,电力系统现代化发展的必然趋势。
4. 配电自动化技术的主要功能和基本原理
配电自动化技术的主要功能和基本原理,配电自动化发展至今,其内容大致可以分为四个方面:①馈线自动化,即配电线路自动;②用户自动化,这与需方管理含义是相同的;③变电站自动化,这里仅指其与配电有关的部分;④配电管理自动化,其中包括网络分析。
馈线自动化是指配电线路的自动化。目前缩论述的馈线自动化主要是指中亚馈线自动化,馈线自动化要达到四个目的,也可以说有四个功能。运行状态监测,分为正常状态和事故状态下的监测。正常状态监测的量主要有电压幅值、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电量等和开关设备的运行状态。监测量是实时的,监测装置一般称为线路终端(FrU)。由于配电网内测点太多,因此要选择确有必要的量加以监测,以节省投资。
用户自动化与需方管理(DSM)的功能、内容大体相同,有控制和自动化的内容,但更多的是一种管理,主要有负荷管理、用电管理、需方发电管理等。我国传统的负荷管理(负荷控制)是在发电容量不足的情况下采取的抑制负荷的方法改善负荷曲线。目前安徽电网基本不存在发电量不足的问题,因此所要做的负荷管理是根据用户的不同用电需求以及电网现状,并依据分时电价,确定满足用户需求的最优运行方式,并加以用电控制,以节约电力,减少供电费用。
变电站在配电网中的地位十分重要。它既是高压配电网中的负荷,又是下一级配电网的电源。变电站自动化是配电自动化的重点。也正因为如此,它已发展成一个相对独立的技术领域。目前新建的变电所已经逐步实现了变电站综合自动化,已建的变电所也正在逐步实现综合自动化改造,这为配电电力系统实现配网自动化提供了良好的基础。事实上,下一步要做的就是配电站自动化与馈线自动化的接口和配合的问题。
配电管理自动化是指用现代计算机、通信等技术和设备对配电网的运行进行管理,从信息的角度看,他是一个信息收集和处理的系统。配电管理自动化可以是集中式,即由一个配电管理自动化主站,实行对整个配电网的数据采集,并和馈线自动化、变电站自动化、用户自动化集成为一个系统,这个系统可以称为配电管理系统(DMS)。配电管理系统也可以是分层、分布式的结构,如前面已讲到的,在变电站中设立二级主站,整个配电自动化由一个一级主站、若干个二级主站以及若干个子系统,如用电管理子系统、负荷管理子系统等集成,这样信息的收集和处理也是分层和分布的。由于配电网直接面向用户,如果把配电网的设备和运行信息与地理信息、字哦的那个绘图(GIS/AM)相联系,将使配电网信息的含义表示的更直观,对运行也带来极大的方便。因此配电管理自动化中GIS技术十分重要。从某种意义说,GIS/AM是配电自动化计算机平台的一部分,它可以在许多离线和在线的应用功能中使用。配电管理自动化主要功能有:数据采集与控制,运行状态监控,配电设备管理,停电管理,检修管理,计量计费,符合管理,网络分析,营业管理,工作管理,网络重构及相关系统通信。这些功能所需要的信息很多,包括配电网内各种设备的各项技术参数、配电网的运行实时信息、用户信息、备品备件等各类信息。
5.配电自动化系统的应用效果
其他项目相比,配电自动化系统有着不同的收益特征,隐性多于显性。从社会效益上讲,配电自动化系统的建设必将使电力系统的维护运行水平提高一个档次,大大地缩减了运行检修工人的劳动强度,提高供电质量,减少了停电时间;从经济效益的角度讲,配电电力系统实现配电自动化的收益可分为两个方面:一方面是直接效益,即由于故障处理的时间大幅度缩短,使停电时间减少,可以更好地保证配电电力的正常生产,提高经济效益,同时由于配电自动化系统的建设必然使得电力系统在正常情况下按照最经济的方式运行,线路的分段点将更加的合理,线路的补偿方式和补偿的投入更加合理,减少了系统的网络损耗;另一方面是间接效益,间接效益则体现在由于配电自动化系统的采用,使电力运行部门不必在故障查找和维护方面花费大量的时间和人力,降低了运营成本。
6.展望外来城市配网的发展趋势
配网自动化系统的建设不是一两年的事,城市配网规模大,配电线路较多,系统建设和运行使用更加需要一个过程。随着系统建设的进一步深入,系统运行使用人员将会不断提出新的要求,这也将进一步促进城市配网自动化系统的发展。今后在配网设备编码的规范统一性方面还有待进一步的规范和完善,系统的各项高级应用功能还要在建设过程中不断扩充与完善,同时在管理流程方面,要适应配网自动化系统的需要,加配电GIS系统中模型的审批流程中就要增加配网自动化系统导入检查的一个环节,以保证GIS系统维护的电网模拟和图形资料满足配网自动化监控和故障处理的要求
7.结束语
相比我国现在的配电系统,因为用户侧电力市场还缺乏施行,供电领域的矛盾还缺乏被激化。可是在不久的将来,配电网络不但需要保管十分主要用户的供电可靠性,并且大都需要提升整个配电系统的可靠性,以保管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,并且供电更加可靠的多电源的环网配电系统将是大势所趋。