摘 要:根据目前电力系统变电站实现综合自动化的现状,配电网自动化也是电力系统现代化发展的必然趋势。本文就配电自动化技术进行了论述。
关键词:配网;自动化技术;注意问题
1.配电自动化的技术的方向
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。即配电线路自动化;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。
1.1馈线自动化达到的4个主要功能
①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。
②控制。控制分为远方控制和就地控制,两种控制方式的选择与配电网中可控设备(主要是开关设备)的功能有关。如果开关设备是电动负荷开关,并有通信设备,那就可以实现远方控制分闸或合闸;如果开关设备是重合器、分段器、重合分段器。它们的分闸或合闸是由这些设备被设定的自身功能所控制,这称为就地控制。
③故障区隔离、负荷转供及恢复供电。包括永久性故障时的故障区隔离、负荷转供及恢复供电和瞬时性故障时的恢复供电,这一功能对于提高供电可靠率有着十分重要的作用。
④无功补偿和调压。在小容量配变难以实现就地补偿的情况下。往往采用在中压的配电线路上进行无功补偿的方案。采用自动投切开关或安装控制器实现对线路的无功补偿调节和电压调节。这一功能指在保持配电网电压水平,提高电压质量。并可减少线损。
1.2用户自动化
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。
①负荷管理。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抑制负荷的方法改善负荷曲线。目前东北电网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。
②用电管理。它主要包括自动计量计费、业务扩充、用户服务等内容。
③需方发电管理。这是将用户的自备电源纳人直接或间接的控制之中。它们在提供当地用户相当的电力之后,可能有部分电力注人配电网,尤其在晚间,有可能恶化电网的运行。如将这些电源置于控制或管理之中,将有利于配电网的运行,增加供电的可靠性,并有可能调节电网发电机组的运行,从而提高经济性。
1.3变电站自动化
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.就是变电站自动化与馈线自动化的接口和配合的问题。
①与二次保护配合。实现馈线自动化有多种方法,开关设备也有断路器、重合器等多种设备。馈线的负荷电流要考虑到负荷转移的情况,因此在保护的配置包括重合闸和定值的设置上要加以综合考虑。
②如果馈线自动化是采用由馈线上的FTU采集信息送到某一级SCADA系统.由软件处理信息并作出判断,而后进行故障区隔离和负荷转移,恢复供电,那么,这个SCADA系统可以是在配调中心的主站,或者就是设在变电站自动化系统。前一种方式,如果采用有线传输信息,变电站至少要将信息转发至配调中心;后一种方式,变电站的SCADA系统要增加馈线自动化的应用软件.这样它就成为二级主站(如果配调中心的主站称为一级主站的话)。采用哪一种方式,要根据不同的配电网而选择。在后一种方式中,实行了信息和功能的分层,但增加了变电站自动化的技术难度。
1.4配电管理自动化
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。它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。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、自动绘图(GIS/AM)相联系。将使配电网信息的含义表示得更直观,对运行也带来极大的方便。因此配电管理自动化中G1S技术十分必要。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,负荷管理,网络分析,营业管理,工作管理,网络结构及相关系统通信。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。
2.配电自动化系统的应用效果
与其它系统相比.配电自动化系统有着不同的收益特征。毖性多于显性。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.提高了供电质量,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。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,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。
3.发展配网自动化技术应注意的几个问题
3.1做好规划。首先是配电网络一次系统的规划,与此同时做好配电自动化的规划,要考虑多个方案.并进行比较。
3.2在设计计算机系统(主站)、数据采集和传送方案时,要从信息化的角度统一考虑EMS,DMS,MIS等,尽量利用计算机网络技术,傲到信息资源共享。
3.3提高开关设备、FTU、控制终端等设备的技术性能和质量,特别是提高其它抗严寒恶劣环境的能力。
3.4加强配电自动化应用软件的开发。配电网的结构和运行有其自身的特点。不能完全依靠厂家现成的系统.必须在依托现有厂家系统的基础上,结合电网实际,由运行单位和产品制造厂密切配合来完成符合电网实际的应用软件。
3.5通信方式上要做到因地制宜,要根据本网的特点选择不同的设备和不同的通信方式,宜组成混合式通信网络。
4.结束语
配电自动化、智能化是电力配电的发展方向,技术在发展.需求也在提高,最终目的都是为了扩大供电能力,提高供电可靠性,优化电力服务。从目前的应用情况,有些内容只限于开发、研制和试用阶段,因此.应本着从实际出发。统筹安排.循序渐进的原则,综合考虑近期与远期、全局与局部、主要与次要的关系,进一步设计开发出先进、通用、标准的配电网自动化系统,对电力市场的发展具有重要意义。
