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摘 要:随着城市的不断发展,对配电网系统的要求也不断提高,这就要求建立的配网自动化系统能够适应社会快速发展的需要。本文根据我国配网自动化的发展现状分析,配网自动化建设规划及设计思路。首先概述配网自动化系统,然后分析我国配网自动化发展的现状以及存在的问题,并阐述配网自动化建设设计技术特点及规划原则,最后概述了实现配网自动化的益处.
关键词: 配网 自动化 设计 电力企业
随着电力系统现代化的发展,配网自动化系统的完善与发展已成为必然趋势。这种形势下,加大配网自动化建设力,便也成为必然。所谓的配网自动化,指的是运用自动化控制技术、通信技术、计算机技术、电子技术以及高性能、先进性配电设备,对配电网进行在线与离线的智能化监控管理,使配电网始终处于可靠、安全、经济、高效的最优运行状态。因此,在未来的几年里,我国城市配电网务必要加大投入,提高配网自动化系统的技术水平,而且,要强化网架结构建设,最大限度地保证供电质量以及供电可靠性,只有这样,才能适应当前现代化建设中用电的要求同时这也是电力系统发展的必然趋势。
1.配網自动化系统概述
作为一项系统工程,将配网自动化系统进行合理分块,可以分为以下三部分:配网自动化主站系统、子站系统以及终端。1.构成配网自动化主站系统的基础系统分别是:SCADA主站系统、针对故障诊断和恢复的软件子系统以及应用子系统DMS等。2.子站系统的主要任务是对相应位置的柱上开关、开闭所以及监控设备等进行管理,成功实现对馈线的监控和对当地的监控;同时,将采集到的实时数据送到主站的通信处理器中,这样一来,不仅能够节省主干通道,对于配电自动化主站来说,也能够顺利的承接输电自动化方而的成熟技术。3.自动化终端的主要任务是监控所辖范围内的开关设备、环网柜以及配电变压器等一二次设备,对于终端来说,不仅要能够实现三遥功能,也必须能够对不同类型的故障进行识别,并且进行独立控制,以此来实现与主站的配合,对电网运行中的各种工况进于检测,对网络进行必要重构以及优化运行,另外,也应该具备及时隔离故障和恢复非故障区供电的能力。
2配网自动化设计与实施方案
2.1.配网自动化系统的数据量与计算量均十分庞大,因此,需保证数据量与计算量相平衡、可将网络层而的数据与计算安排在主站端设备处理,将终端层面的数据与计算安排在终端设备处理。针对配网自动化系统的特点,在实际设计时,应遵循“先站室后线路、先架空后电缆、先环网后放射、先重点后一般”的设计理念、
2.2配网自动化主站建设
配网自动化系统需具备电网运行监视、计算、控制、分析、辅助决策等多项功能,同时还需满足电网调度运行、变电站集中监控等综合业务需求,进一步形成电力企业电网调控一体化的管理模式。因此,在配网自动化主站建设中,需根据以卜原则进行设计:
(1)应用功能 在基本的数据采集与监视控制系统(SCA-DA)应用的基础上,综合配电高级应用软件(DYAS) ,配电线路故障处理(DA),配电仿真、分布式电源接入等先进性应用分析软件,以达到对配电网运行状态监视、实时数据采集、监控及应用分析等效果,同时实现故障区段快速定位与隔离、配电故障检测分析处理、非故障区段快速恢复供电等故障自动化管理。
(2)性能指标 配网自动化主站设计时,具体性能技术指标如下:①遥测变化传送时间<3s(光纤通信),遥信变化传送时间<2s(光纤通信),②单次状态估计计算时间≤3s。③事故自动推画面时间<4s 。④单次潮流计算时间≤4s。⑤实时监控与分析类应用各功能模块的全年系统可用率≥99.90%(注:全年可用率=(总投运时间-累计故障时间)/总投运时间╳100% ) 。
2.3配网自动化终端配置
进行配网自动化终端配置设计时,设计要点如下:
(1)开闭站自动化终端配置
针对带低压负荷的开闭站同时采用DTU和保护管理机共同实现自动化功能;针对不带低压负荷的开闭站采用保护管理机以实现自动化功能。低压出线优先选择具备通信功能的网络表,进行出线电流及故障信息采集。
(2)箱式变压器与配电室自动化终端
箱式变压器与配电室站点均采用DTU与故障指示器,以实现自动化功能,信息由DTU直接采集。低压出线同开闭站自动化终配置一样采用具备通信功能的网络表来采集出线电流及故障信息。针对箱式变压器,仅具备遥信功能的DTU采用站内悬挂式安装,针对具备遥测、遥信、遥控功能的DTU采用站内水平放置方式安装。
(3)用户分界负荷开关自动化终端配置
配网自动化架空线路用户分界负荷开关采用控制器实现自动化功能,控制器设计为室外悬挂式安装,且控制器必须具备采集开关位置与故障动作信号的功能、
2.4配网自动化通信系统设计
根据配网自动化通信方式,将其主要分为无线公网通信方式与光纤通信方式两种,针对不具备光缆敷设条件的配电室、箱变、用户分界负荷开关等终端配置,采用无线公网通信方式,利用移动公网的虚拟专网,传送至电力企业通信网,然后再向相应供电公司配网调度中心转发、光纤通信又分为工业以太网技术与无源光网络技术,该通信系统设计根据系统实际建设情况而合理选择、
2.5科学合理的选择施工设备
在确定了实施方案后就要对众多的施工设备进行合理科学的选择,我们应本着创新、高科技的目标,加大对设备的投入建设力度,广泛的借鉴国外的成功经验选择成熟的设备,从而在设备的环节上加强对配网系统建设的可靠性、持久性、耐用性及先进性如对配电一次设备─柱上开关可选用永磁结构12kV的真空断路ZW32-12/T630-20,来实现配网系统的自动重合功能;通信系统主站-FTU可利用ODT2200型数据光端机并选择6心自愈双环光纤的通信方式来提高系统的抗干扰性、灵活性、高精度性及便捷性。
3实现配网自动化的益处
信息化是配网自动化建立的基础,可对用户数据、配网数据、离线数据、在线数据、地理图形及电网结构等进行集成处理二完整的自动化系统不仅可以保护、监测和控制配网正常的运行状态机事故状态,还可实现配电与用电的管理自动化,使电能的质量得到有效改善,提高供电的可靠性,从而达到配电系统实施准实时、在线时的闭环控制二实现配电网自动化后,具有以下方面的益处:①.使事故发生的概率、停电次数、停电时间及停电范围大大减少,供电量大幅度增加;供电可靠性提高后,停电时间不多,②有利于用户创造更多的价值;③由于设备的可靠性提高了,使检修工作量大幅度减少,维护成本大大降低;④用户拥有可靠性及质量高的供电环境,有利于创造更多的社会效益。
4结语
配网系统的自动化建设之路是漫长的,是一项技术复杂、投资大、建设周期长的工程,但却存在巨大的服务价值及应用价值,我们只有本着科学、创新、求实的原则结合我国电力系统建设的实际情况选择最优化的施工设计、最合理的实施方案、最先进的施工设备才能建立具有中国特色的配网自动化系统,最终使其在高效、全而、自动化、持续化的服务中造福人类。
参考文献
[1]刘海涛,王晓龙,苏剑. 配调一体配网自动化系统的设计与实现[J]. 电网技术,2006,S2:668-672.
[2]刘红松. 配网自动化建设与运行管理问题研究[J]. 中国电力教育,2011,03:97-98.
[3]王烨,顾晓峰,李景. 配网自动化实施及常见问题分析[J]. 机电信息,2011,24:51+53.
[4]吴慧敏. 配电自动化主站系统方案及应用[J]. 机电技术,2014,06:76-79+82.
关键词: 配网 自动化 设计 电力企业
随着电力系统现代化的发展,配网自动化系统的完善与发展已成为必然趋势。这种形势下,加大配网自动化建设力,便也成为必然。所谓的配网自动化,指的是运用自动化控制技术、通信技术、计算机技术、电子技术以及高性能、先进性配电设备,对配电网进行在线与离线的智能化监控管理,使配电网始终处于可靠、安全、经济、高效的最优运行状态。因此,在未来的几年里,我国城市配电网务必要加大投入,提高配网自动化系统的技术水平,而且,要强化网架结构建设,最大限度地保证供电质量以及供电可靠性,只有这样,才能适应当前现代化建设中用电的要求同时这也是电力系统发展的必然趋势。
1.配網自动化系统概述
作为一项系统工程,将配网自动化系统进行合理分块,可以分为以下三部分:配网自动化主站系统、子站系统以及终端。1.构成配网自动化主站系统的基础系统分别是:SCADA主站系统、针对故障诊断和恢复的软件子系统以及应用子系统DMS等。2.子站系统的主要任务是对相应位置的柱上开关、开闭所以及监控设备等进行管理,成功实现对馈线的监控和对当地的监控;同时,将采集到的实时数据送到主站的通信处理器中,这样一来,不仅能够节省主干通道,对于配电自动化主站来说,也能够顺利的承接输电自动化方而的成熟技术。3.自动化终端的主要任务是监控所辖范围内的开关设备、环网柜以及配电变压器等一二次设备,对于终端来说,不仅要能够实现三遥功能,也必须能够对不同类型的故障进行识别,并且进行独立控制,以此来实现与主站的配合,对电网运行中的各种工况进于检测,对网络进行必要重构以及优化运行,另外,也应该具备及时隔离故障和恢复非故障区供电的能力。
2配网自动化设计与实施方案
2.1.配网自动化系统的数据量与计算量均十分庞大,因此,需保证数据量与计算量相平衡、可将网络层而的数据与计算安排在主站端设备处理,将终端层面的数据与计算安排在终端设备处理。针对配网自动化系统的特点,在实际设计时,应遵循“先站室后线路、先架空后电缆、先环网后放射、先重点后一般”的设计理念、
2.2配网自动化主站建设
配网自动化系统需具备电网运行监视、计算、控制、分析、辅助决策等多项功能,同时还需满足电网调度运行、变电站集中监控等综合业务需求,进一步形成电力企业电网调控一体化的管理模式。因此,在配网自动化主站建设中,需根据以卜原则进行设计:
(1)应用功能 在基本的数据采集与监视控制系统(SCA-DA)应用的基础上,综合配电高级应用软件(DYAS) ,配电线路故障处理(DA),配电仿真、分布式电源接入等先进性应用分析软件,以达到对配电网运行状态监视、实时数据采集、监控及应用分析等效果,同时实现故障区段快速定位与隔离、配电故障检测分析处理、非故障区段快速恢复供电等故障自动化管理。
(2)性能指标 配网自动化主站设计时,具体性能技术指标如下:①遥测变化传送时间<3s(光纤通信),遥信变化传送时间<2s(光纤通信),②单次状态估计计算时间≤3s。③事故自动推画面时间<4s 。④单次潮流计算时间≤4s。⑤实时监控与分析类应用各功能模块的全年系统可用率≥99.90%(注:全年可用率=(总投运时间-累计故障时间)/总投运时间╳100% ) 。
2.3配网自动化终端配置
进行配网自动化终端配置设计时,设计要点如下:
(1)开闭站自动化终端配置
针对带低压负荷的开闭站同时采用DTU和保护管理机共同实现自动化功能;针对不带低压负荷的开闭站采用保护管理机以实现自动化功能。低压出线优先选择具备通信功能的网络表,进行出线电流及故障信息采集。
(2)箱式变压器与配电室自动化终端
箱式变压器与配电室站点均采用DTU与故障指示器,以实现自动化功能,信息由DTU直接采集。低压出线同开闭站自动化终配置一样采用具备通信功能的网络表来采集出线电流及故障信息。针对箱式变压器,仅具备遥信功能的DTU采用站内悬挂式安装,针对具备遥测、遥信、遥控功能的DTU采用站内水平放置方式安装。
(3)用户分界负荷开关自动化终端配置
配网自动化架空线路用户分界负荷开关采用控制器实现自动化功能,控制器设计为室外悬挂式安装,且控制器必须具备采集开关位置与故障动作信号的功能、
2.4配网自动化通信系统设计
根据配网自动化通信方式,将其主要分为无线公网通信方式与光纤通信方式两种,针对不具备光缆敷设条件的配电室、箱变、用户分界负荷开关等终端配置,采用无线公网通信方式,利用移动公网的虚拟专网,传送至电力企业通信网,然后再向相应供电公司配网调度中心转发、光纤通信又分为工业以太网技术与无源光网络技术,该通信系统设计根据系统实际建设情况而合理选择、
2.5科学合理的选择施工设备
在确定了实施方案后就要对众多的施工设备进行合理科学的选择,我们应本着创新、高科技的目标,加大对设备的投入建设力度,广泛的借鉴国外的成功经验选择成熟的设备,从而在设备的环节上加强对配网系统建设的可靠性、持久性、耐用性及先进性如对配电一次设备─柱上开关可选用永磁结构12kV的真空断路ZW32-12/T630-20,来实现配网系统的自动重合功能;通信系统主站-FTU可利用ODT2200型数据光端机并选择6心自愈双环光纤的通信方式来提高系统的抗干扰性、灵活性、高精度性及便捷性。
3实现配网自动化的益处
信息化是配网自动化建立的基础,可对用户数据、配网数据、离线数据、在线数据、地理图形及电网结构等进行集成处理二完整的自动化系统不仅可以保护、监测和控制配网正常的运行状态机事故状态,还可实现配电与用电的管理自动化,使电能的质量得到有效改善,提高供电的可靠性,从而达到配电系统实施准实时、在线时的闭环控制二实现配电网自动化后,具有以下方面的益处:①.使事故发生的概率、停电次数、停电时间及停电范围大大减少,供电量大幅度增加;供电可靠性提高后,停电时间不多,②有利于用户创造更多的价值;③由于设备的可靠性提高了,使检修工作量大幅度减少,维护成本大大降低;④用户拥有可靠性及质量高的供电环境,有利于创造更多的社会效益。
4结语
配网系统的自动化建设之路是漫长的,是一项技术复杂、投资大、建设周期长的工程,但却存在巨大的服务价值及应用价值,我们只有本着科学、创新、求实的原则结合我国电力系统建设的实际情况选择最优化的施工设计、最合理的实施方案、最先进的施工设备才能建立具有中国特色的配网自动化系统,最终使其在高效、全而、自动化、持续化的服务中造福人类。
参考文献
[1]刘海涛,王晓龙,苏剑. 配调一体配网自动化系统的设计与实现[J]. 电网技术,2006,S2:668-672.
[2]刘红松. 配网自动化建设与运行管理问题研究[J]. 中国电力教育,2011,03:97-98.
[3]王烨,顾晓峰,李景. 配网自动化实施及常见问题分析[J]. 机电信息,2011,24:51+53.
[4]吴慧敏. 配电自动化主站系统方案及应用[J]. 机电技术,2014,06:76-79+82.