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夜上海论坛 1城区配电网结构概况
夜上海论坛 目前济宁城区共有7座变电所,即市中所、东郊所、西郊所、南郊所、北郊所、后铺所和高新所,城区10kV主干线路46条。结合城网建设改造和标准化工作,以市中变为中心,城区全部实现了多电源点供电和"手拉手"供电,供电符合"N-1"准则,满足配电自动化对手拉手线路供电电源的要求。整个配电网络结构合理,各种电力设施标准,为配电自动化的实施打下了坚实的基础。
2配电自动化系统实施范围
"上规模才能出效益",本着高起点、高标准、高度代表性的原则,我公司的配电自动化系统覆盖整个济宁城区,包括主站系统一套,子站系统7套,户外配电设备计118台柱上开关,10座开闭所,实现42条架空线路、4条地缆线路的馈线自动化。
3配电自动化系统简介
夜上海论坛 实践证明,建设DA与基于GIS的DMS一体化系统,实现在线系统与离线系统、电网结构与地理图形、电网信息与用户信息的有机结合,给我们构建了完整的、时间与空间一体的现代化数字配电网概念,在配电调度、运行、规划、设计、施工、业扩、抢修、营销、客户服务等多方面将发挥重要的作用,应是我国配电自动化及配电管理的基本模式,它也是当今世界配电管理现代化的发展方向,是数字化供电公司的最重要的组成部分。我公司的配电自动化系统即是上述DA与基于GIS的DMS一体化系统。
夜上海论坛 传统意义上的DA系统有两种模式,即电压型和电流型。两种模式在理论上均能实现,主要应考虑本地区的实际情况。电流型开关由于需要直流电源做为操作电源,运行维护工作量大,故障处理和网络重构高度依赖通信系统和后台系统支持,具有较大的风险性,配电线路供电半径和缩短和分段数量的增加以及线路上负荷情况的变化,给各级开关的动作时间的配合带来了整定难题,且开关需切断故障电流,造价高昂推广受限,基于上述原因,根据我市配电网现状,我公司选用电压型DA系统。
3.1概况
夜上海论坛 配电自动化设备采用日本东芝公司开发、设计、生产的电压型自动化设备,包括:柱上自动真空开关、电源变压器、一体型遥控终端单元和站内故障指示设备。
配电自动化系统由配电主站系统、配电子站系统和系列户外测控终端及通信系统组成,能够对配电网络进行全面的计算机监视、控制和管理。位于配电调度中心的配电主站系统具有配电SCADA、配电GIS、配电仿真、在线维护、大屏幕显示和高级应用分析等功能。配电子站系统分布于市区变电所,负责各变电所管辖的户外测控终端RTU(FTU、TTU、DTU等)的信息转发和监控,并可转发站内RTU和保护信息。户外测控终端分布于广阔的配电网络各个节点,负责采集配电线路的信息及转发,并执行配电线故障的就地保护和配电线路的遥测、遥控、遥信功能。
3.2配电主站系统
配电主站是整个配电自动化系统的核心,主站系统采用日本东芝技术的TOSCAN-D3000C系统,其硬件和软件遵循国际标准设计。配电主站的设备包括分布于两层开放型LAN网上的服务器、工作站、TCM和外设等。服务器和工作站选用的是UNIXEWS生产厂家SunMicrosSystem制造的SunUltra60。
系统主要功能:
(1)配电SCADA功能:配电SCADA不仅包括数据采集(遥信、遥测)、报警、事件顺序记录、事故追忆、远方控制(遥控)、计算、趋势曲线、历史数据存储和制表打印、事件记录等常规SCADA功能,还包括线路的动态着色、地理接线与GIS集成等功能。它主要包括数据采集、处理、显示和控制功能。
夜上海论坛 (2)故障处理功能:
自动查找配电网、变电所发生的故障并自动恢复故障区间以外停电区间的正常供电。当配电网、变电所发生故障时,根据发生故障引起的配电线开关、保护、柱上开关的状态变化判断故障的发生区间及原因,并通过画面显示、警报鸣响、打印等来通知操作人员。
(3)DMS功能:
配电网地理信息系统(GIS)是建设DMS的基础,它与AM/FM结合,形成AM/FM/GIS系统,把配电网图形资料和非图形参数建立于地理图形的基础上,真实反映配网线路的实际走向、电力设备地理位置和属性、所属电力用户的属性等各种信息。为监视配电网的运行和电力系统运行管理提供具有地理信息的网络模型,支撑系统应用软件的开发,实现图形处理、线路工程辅助设计、查询统计、设备运行台帐管理、用户报修、用户业扩辅助设计等功能。
(4)与其他系统的接口:配电自动化系统具有开放分布的特点,网络通信采用TCP/IP国际标准协议,因此系统可直接通过LAN、或经网桥与其他自动化系统进行集成。其中包括与公司MIS系统、用电MIS系统、调度自动化系统和大屏幕显示等系统的接口。
(5)高级应用软件:
包括网络拓扑、状态估计、在线仿真、负荷管理、潮流计算、短路电流计算、可靠性分析、运行管理、工程管理等软件
(6)三大指标计算:
夜上海论坛 包括配网可靠性分析、网损计算、电压合格率统计。
夜上海论坛 3.3配电子站系统(TCR)配电子站主要采集变电所内RTU和户外各种RTU(FTU、DTU、TTU等)的信息,并进行数据汇集和转发。由于配电子站管理的RTU数量众多(是变电所监控系统的3~5倍),因此配电子站的高可靠性和灵活配置的设计是必不可少的。
配电子站的主要功能包括:
(1)变电所内RTU数据的汇集和转发。
夜上海论坛 (2)户外RTU(包括FTU、DTU、TTU等)数据的汇集和转发。
夜上海论坛 (3)数据预处理。
夜上海论坛 (4)规约转换。
(5)当地维护功能。
(6)自我诊断功能。
3.4配电终端设备遥控终端单元RTU分布于复杂的配电网上且数目众多,运行环境恶劣,因此要求产品具有高度的可靠性和免维护的特点。遥控终端单元TOSDAC-D21P11具有智能化故障查寻、就地隔离功能,并带有远方通信功能。TOSDAC-D21P11产品设计严谨,工业化程度高,结构具有全免维护特点,采用全密封镀金航空接插头,性能优越。
3.5系统通信
系统通信采用以光纤通信为主,双绞线通信和载波通信为辅的模式。配电子站及主站之间的信息传送量大,对通信速率要求较高,光纤通信具有容量大、传输速率高、可靠性强的特点,同时光纤双环网还具有"自愈"功能,因此配电系统自动化的主干通信通道全部设计为光纤通信;子站与终端通讯数据量相对较少,根据现场架设场地和设备实际,设计为光纤与双绞线混合模式,部分处于城区边缘、需架设线路较长且下步无商业化运营的需要,则采用配电载波的形式。
4配电自动化系统实现目标
夜上海论坛 (1)完成适用于开闭所DTU、柱上开关FTU及部分配变TTU的功能,监视配电设备运行工况,准确及时发现缺陷,减少人员的现场操作,提高配网安全运行水平。
(2)优化网络运行方式,提高设备利用程度,减少备用容量,降低电网建设投资和运行维护费用,实施分区线损考核,减少电能损失,提高运行经济性和企业经济效益。
(3)提供业扩工程辅助设计,实现各类统计报表的自动生成,提高工作效率。
(4)提高供电可靠性,改善电能质量,加快业扩报装速度,缩短故障抢修时间,为用电管理提供科学依据,提高优质服务水平,树立良好的社会形象。
在这个过程中,还可以对电力用户进行管理,在对方进行有不一样的需要的时候,供电公司还可以进行相应的进行调教,这样就能满足用户的要求,对电力公司进行带来了了很好的经济效益,这样还能满足不一样客户的需要,这样实现了社会效益,保证和谐社会的构建。在监控过程中,配电自动化系统能何以在计算机的帮助下,进行远程控制,在出现各种矛盾的时候,就能在第一时间进行解决,这样对问题进行排除和解决,就能安全生产,这样可以让供电自动化系统进行安全可靠的进行工作,从而保证了自动化系统的正常运行。配电自动化系统就是对配电网络进行实时远程监控,这样就能在第一时间知道配电网络是否出现问题,然后出现问题之后该怎么在第一时间知道问题的存在地方,然后还能通过解决问题,就能对配电网进行很好的监视,然后就会优化电网的运行方式。这样就可以提高电力供应质量,降低线路的损耗,提高电网的使用效率。为了企业可以增强经济效益。同时也能为用户提供更加优质的供电服务。
2配电网自动化技术存在的问题
2.1配电自动化系统中控制端主站功能不匹配在现阶段,配电网还处于试运行阶段,可想而知,就会遇到很多问题。就像在控制端主站功能是不能和各种系统相完善和匹配。在配电网自动化系统和设备不是很完善的时候,同时还有技术也不是很先进,在设计理念上不能很好的进行满足自动化系统中的控制主站的使用过程中,不能因时而异,就会出现过于追求新的设备等问题的出现,这样就会出现新老设备的交替使用问题,就会忽略最为重要的问题,基础设施建设不够玩呗,同时系统之间的满足程度上也不能很好的配合,就不能保证一个系统的整体,这样就很难发挥系统的整体效果。这样还有可能遇到不匹配的问题,这样控制端和主站之间的通信通道不能畅通无阻,这样就会无法发挥系统自动化的作用。
夜上海论坛 2.2配电自动化系统中存在信息孤岛现象在目前阶段,我们国家的配电自动化还是处于一个初级阶段,可以想象里面出现的问题还是很多的,就像是信息孤岛现象的存在。所谓信息孤岛现象就是只得是在计算机不能实时监控的情况下,信息上传的问题不能进行准确的进行上传,将信息不能实时的分析,这样在出现问题的时候就不能很好的解决了,这就是信息孤岛现象。这样由于配电网自动化系统的可靠性不是这样高,就会造成资源的浪费,这样在投资很大的情况下,不能得到很好的回报,这样在加上自动化系统中的计算机的利用不是很合理,就会出现各种各样不能在一个平台上进行工作,就会出现了各种各样的问题,不能有明确的规范准则,这样在设计方向上很难有一个确定的方向,这样就会阻止了配电网自动化系统的发展。
夜上海论坛 3配电系统自动化技术的要求
3.1实时监测和控制在配电系统的自动化技术方面,对于实时监测有着相关要求,要求在检测末端能够实时了解到各线路的电压、运输功率等数据,这就要求,自动化系统能够自主的对各母线的线路不同路段进行监控,掌握相关的数据需求,及时获知用户的电路运行状况和电表计的信息值,从而能够根据数据进行判断,技术对有故障的部分进行修复,从而使配电网准确无误的运行,维护用户及工作人员的安全。
夜上海论坛 3.2故障控制在配电网的运行过程中,极有可能会发生这样或是那样的故障,因此,故障控制系统必不可失。一旦配电系统发生故障,经过故障控制系统的控制,会将故障设备以及故障所涉及的用户区降到最少,使非故障区的用户能够尽快恢复用电,从而将电网损失降到最低,将用户损失降到最低。在电力系统中发生瞬间故障时,故障保护系统会利用继电保护和自动合闸等保护措施,及时的对故障区进行保护,从而以最快的速度消除故障并且恢复用户区供电。而对于永久性的线路故障,故障防护系统会自动将出现故障的母线换接到没有故障的其他线路当中,从而尽快将线路故障区的用电恢复,并且将设备损伤降到最小,如此,也为工作人员赢得了设备抢修的时间,最大限度的降低了安全问题的产生几率。
4结束语
智能配网能够提高智能电网配电效率,实现了配网的高效运行并能分段提取各段数据进行分析,增加了供电的科学性并有效提高了供电可靠性。运用智能电网,能够在出现电网故障时有效地缩小停电范围,提高用电客户端的满意度并减轻了基层运维人员的负担。智能电网的设计施工科学性能提高配电可靠性,从而更稳定地为社会创造显著经济效益,同时为人们的生产生活带来便利。规范智能电网中自动化配电技术的设计施工,能够促进中国电力事业进一步发展。同时为自动化配电技术的进一步发展提供了技术支持,促进中国的电力实业稳健发展。
2中国配电自动化技术的发展现状
2.1智能电网总体结构设计缺乏严谨性
夜上海论坛 智能电网设计缺乏一个较为科学合理的设计方案来对电网建设进行规划调整,在进行智能电网设计时没有进行全面、系统的电力分析,导致了部分智能电力电网的设计不严谨,实用性上存在不足,从而对电力负载的运行转供有了误差影响,降低了智能电网运行的稳定性。
2.2智能电网分布不均衡
在中国的中部、西部地区,智能电网的分布较不平衡,妨碍了整体电力电网事业的发智能配电网建设中配电自动化技术的研究与应用探讨文/邓雄在智能配电网的建设中,配电自动化技术起着重要的作用,是控制整个智能配电网稳定运行的技术基础。因此,加强对配电自动化技术的研究力度能有效加强中国智能电网的建设发展。结合我国电力信息技术系统的发展形势,从创新性的角度对智能配电网建设中配电的自动化技术进行了探讨和研究。摘要展进步。智能电网的分散建设造成了光纤覆盖率不均衡等情况。
2.3自动化配电技术发展不完善
夜上海论坛 从技术角度出发来看,中国的配电自动化技术发展落后于世界领先水平,尤其是自动配电装置的研发尚不具备自主独立的技术基础,造成了在智能电网的建设中不能对电力大小的调配进行及时准确的控制,造成了智能电网运行共组的不稳定性。
3对于中国智能配电网建设中自动配电技术发展建议
夜上海论坛 目前中国的智能配电网建设具有较大的发展潜力,需要相关电力技术人员加强对配电自动化技术的研究力度,在政策的鼓励以及相关设备得到及时财政支持的同时,加速推进在智能电网建设中的配电自动化技术发展。通过研究分析,笔者对加强在智能电网建设过程中的自动化配电技术的应用提出了几点建议。
3.1建立电力信息技术信息系统的统一管理
首先要建立起电力信息技术信息系统的统一管理,以便于各个分部之间能够更好更快的进行交流。提升配电自动化中的自动化策略中电力信息技术的比重,提升配电自动化中电力信息技术的比重,更好更有效的发展电力系统和配电自动化中的自动化策略。更好更有效的发展电力系统和配电自动化中的自动化策略。实现了统一管理,各部门的行为判断会得到高度的统一,从而实现在智能电网的运行中能够起到集中管理。及时对电网的运行做出科学化指示,统筹主计算机端的计算数据对电网运行进行控制。
3.2分配好电力系统各部门间的信息自动化领域
夜上海论坛 让部门和企业之间的信息共享问题成功解决,提高电力信息技术信息系统的统一管理能有效地提高配电自动化中的自动化策略的稳定性,并将电网的运行环境进行合理科学的调控,从而确保配电自动化中的自动化策略的安全可靠性。同时,实现电力信息技术信息系统的统一管理也让数据的传递速度有所提升,信息失真的问题也会有所减少和降低,继而进一步的让配电自动化中的自动化策略的安全度在整体上面得以提升,让电路系统的优质运行得到保证。此外,电力信息技术信息系统的统一管理也使得浪费成本的问题得到了很大的改善。
3.3充分运用互联网技术
夜上海论坛 运用互联网技术使得智能电力系统趋以完善,真正实现低投资,高收益。对互联网进行有效利用的使用和构建,对电力系统以及相关网络的安全性有保证,并使得安全性有所加强,以此会让配电自动化中的自动化策略中电力信息技术的应用收效更加显著。同时必须要让网络的漏洞可以得到组织,否则有可能会受到严重的损失。此外,以互联网为前提,能够让每个片区以及部门的管理者,都可以对整个电网和整条线路实时了解,因此集成网络技术系统的应用,还能够通过互联网技术的纳入使得整个电网信息的集中度得到有效提升。
4智能电网中的自动化配电技术应用实例分析
夜上海论坛 现以贵州省贵阳市某智能电网建设中心为例,贵州省的智能电网行业发展落后于国内平均水平,技术层面上存在着一些缺陷,不能满足贵州人民对于智能电网的需求,因此需要加强自动化配电技术在智能电网建设中的应用,分析其在智能电网建设过程中对配电自动化技术的应用。贵州省目前该电力企业首先明确了配电自动化在智能电网的运行中具有十分重要的作用,并引进了一批较为先进的自动配电装置,以及与之配套的安全保护装置。其中安全自动装置是在智能电力系统发生故障和不正常运行的情况时,用于快速切除故障,消除不正常状况的重要自动化技术和设备,以保证智能电网运行的安全性的一种装置。贵州省该电力企业成立了专门的自动化配电技术控制中心研究小组,致力于研究继电系统能以最短时限将故障或异常从系统中切除的可能性,实现配电自动化中的自动化策略的高度安全和可靠性。因此该电力公司的智能电网一直处于稳定状态,其引进的安全保护装置能及时对智能电网进行故障监控。同时该企业引进的自动化配电装置能对输出电压进行敏锐感知,智能调整电压值,从而确保电能不会被过多损耗。
5结语