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配电自动化若干问题的探讨

配电自动化若干问题的探讨
配电自动化若干问题的探讨

配电自动化若干问题的探讨

徐丙垠1,3,李天友2,4

(1.山东理工大学电气电子工程学院,山东省淄博市255012;2.福建省电力有限公司,福建省福州市350003;

3.科汇电力自动化公司,山东省淄博市255087;

4.华北电力大学工商管理学院,北京市102206)

摘要:介绍了几种现有的配电自动化(DA )定义,提出应将其包含的内容规范为中低压配电网的运行自动化和管理自动化。论述了DA 在提高供电可靠性方面的作用及其经济效益,指出只有把用户减少的停电损失计算在内,才能充分说明DA 投资的合理性和必要性。介绍了国内外DA 的应用情况,并就目前DA 需要解决的几项关键技术以及建设规划问题提出了建议。关键词:配电自动化;配电自动化系统;故障隔离;供电可靠性

收稿日期:2010202228;修回日期:2010203217。

0 引言

近年来,随着用户对供电质量要求的不断提高,配电自动化(DA )又引起了人们的重视,而智能电网的兴起,更是极大地助推了DA 的发展。南方电网公司已着手在广州、深圳、南宁、东莞等15个城市实施DA ;国家电网公司也在北京、杭州、厦门、银川4个城市进行智能电网试点。相信未来几年内,DA 在中国将出现新一轮的大发展。

DA 系统建设涉及成千上万个配电设备,是一项庞大复杂的工程。目前,业界对DA 的必要性与建设模式还没有完全形成共识,一些具体的技术问题还缺少经济可行的解决方案。因此,有必要认真总结这些年开展DA 的经验教训,加强技术研讨与规划论证工作,以推动中国DA 建设的健康发展。

1 DA 的基本概念

1.1 DA 的含义

关于DA 的含义,国内外几种说法有较大差异,给DA 技术的交流研讨与工程应用带来不便,更给初步接触DA 的人带来理解上的困难。

归纳已有的DA 定义主要有以下4种:①指配电网实时运行自动化,主要功能包括数据采集与监控(SCADA )、故障隔离(指故障定位、自动隔离与非故障区段恢复供电)、电压管理、负荷管理等[1];②指

变电站和中压配电网馈线自动化[2];③指配电系统的控制中心、变电站、中低压电网、用户侧这4个环节的自动化与信息化,包括自动绘图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS ,简称配电GIS )、变电站自动化、中压配电网馈线自动化、自动读表、负荷控

制管理等[324];④指中低压配电网监测、保护、控制和

管理的自动化,包括配电网运行自动化(distribution operations automation ,DOA )和生产管理自动化或信息化(简称配电网管理自动化)[5]。

第4种定义出自国家电力行业标准,比较科学合理。在中国,配电系统的管理一般分为送变电(高压配电网和变电站)、配电(中低压配电网)、用电(用户)3个环节;国外不少国家把高压配电网称为次输电网,而配电网仅指中低压电网。因此,把DA 限定为中低压配电网的自动化与以上专业分工范围相吻合,有利于DA 系统的建设与维护管理。另一方面,从功能配合与数据交换关系来看,中低压配电网自动化与变电站自动化、用户自动化之间的联系相对较弱,完全可以作为一个相对独立的技术领域对待。

实际工作中,有人习惯于把DA 作为一个仅表述配电网运行自动化的术语。个别文件中,对DA 术语的运用前后矛盾,例如在介绍DA 功能时,包含运行自动化与管理自动化的内容,而在单独介绍DOA 功能时又使用DA 来表述。因此,有必要规范DA 术语的使用,把其作为DOA 与管理自动化的总称。1.2 DA 系统分类

目前,关于DA 系统的命名也有多种说法,有必要予以规范。一般来说,DA 系统是作为一切完成单一或综合DA 功能的系统的总称。供电企业实际应用的DA 系统有以下几种:

1)DOA 系统,习惯称为配电网自动化系统,完成配电网实时运行自动化功能,其支撑系统是配电数据采集与监控(DSCADA )系统,基本应用功能是馈线自动化,高级应用功能包括状态估计、潮流分析、配电运行辅助决策等。

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8—第34卷 第9期2010年5月10

日Vol.34 No.9May 10,2010

2)配电网管理自动化系统,一般称为配电生产管理系统(DPMS ),其基础是配电GIS ,应用功能包

括调度运行记录与日志管理、设备台账、检修试验管理、缺陷管理、两票(工作票、操作票)管理等。配电GIS 以GIS 为平台,完成配电网设备数据与图形资料的录入、维护、检索与查询统计管理等功能。

3)停电管理系统(OMS ),建立在DSCADA 系统、配电GIS 、故障报修应答(TCM )系统、自动读表(AMR )系统、客户信息系统(CIS )等基础上,综合分析配电网实时运行信息、设备检修信息、用户信息及地理信息,实现信息共享,实现停电范围分析、故障定位、负荷转供方案制定、故障抢修调度管理、停电计划管理、停电统计等功能。OMS 主要服务于配电网故障处理和计划停电的调度指挥,是DPMS 的一种实现形式。OMS 在一些发达国家应用较多,鉴于DPMS 在中国已有大量应用,不宜再单独建设一套OMS ,可把它作为DPMS 的应用模块或子系统来开发。

4)配电管理系统(DMS ),是由上述DOA 系统、DPMS 集成并与TCM 系统、AMR 系统、CIS 等共享信息的配电网运行与管理综合自动化系统。1.3 DA 与智能配电网的关系

智能配电网是各种电力新技术在配电网中应用的总称。DA 是现代计算机、通信与测控技术在配电网中的应用,而这些新技术也是智能配电网的主要技术手段。DA 的技术内容完全包含在智能配电网内,且是其基础的内容[6]。从中国配电网实际需求、技术成熟程度来看,建设智能配电网,应优先开展DA 应用工作。

智能配电网概念下的DA ,称为高级配电自动化(ADA ),是传统DA 的继承和发展。ADA 要适应分布式电源和柔性配电设备的大量接入,满足功率双向流动配电网的监控需要;采用分布式智能控制,现场终端装置能够通过局域网交换信息,实现广域电压无功调节、快速故障隔离等控制功能;应具有良好的开放性和可扩展性,支持监控设备和应用软件的即插即用。

2 DA 的作用

DA 的作用包括提高供电可靠性、改善电能质

量、提高运行与管理效率、减少运营成本、延缓一次设备投资、提高开关操作安全性等,其中提高供电可靠性是最重要也是比较容易看得见的作用。

1)降低故障发生概率

通过对配电网及其设备运行状态的实时监视,改变“盲管”现象,及时发现并消除故障隐患,降低故障的发生率。例如:可以及时发现配电设备过负荷现象,采取转供措施,防止设备过热损坏;通过记录分析瞬时性故障,发现配电网绝缘薄弱点,及时安排消缺,防止出现永久故障。

2)减少故障停电时间受故障点查找困难、交通拥挤等因素的影响,依靠人工巡线进行故障隔离,往往要花费几个小时的时间,而应用DA 能够在几分钟以内完成故障隔离、非故障段负荷的自动恢复,可以显著地减少故障影响范围与停电时间。此外,还可以及时定位故障,快速调度抢修,缩短故障修复时间。

3)缩短倒闸操作停电时间

配电网经常会因为用电扩装、设备检修安排计划停电,需要进行负荷转供操作。依靠人工到现场对柱上开关或环网柜(简称开关)逐一进行倒闸操作,不可避免地造成部分用户较长时间停电,而应用DA 进行遥控控制,则可以避免这一问题。

国内外有关报道表明,DA 能够显著地提高供电可靠性指标。英国伦敦供电公司应用DA 后,其1999/2000财务年度用户年均停电时间(system averages interruption duration index ,SA IDI )是38.8min ,较1994/1995年度减少33%[7];香港中华电力公司2003年发布的年报指出,该公司当年非计划SA IDI 是5.8min ,较DA 应用前的1999年减少了69%;根据中国南方某大城市DA 建设规划,DA 能够把城区故障引起的SA IDI 由2.16h 缩短至1.054h ,降低51.2%。

3 投资DA 的必要性

据中国电监会电力可靠性中心发布的报告,2003年以来中国城市10kV 用户SA IDI 都在10h 以上。而欧洲国家统计到低压用户的SA IDI 在1h 左右[829],美国是100min 左右[10],韩国和中国香港地区只有十几分钟,新加坡、日本供电可靠性更好,不到10min [11]。可见,中国的供电可靠性与发达国家之间还有很大的差距。据统计,目前中国用户停电时间90%左右(扣除缺电因素)都是由中低压配电网原因引起的[12]。要提高供电可靠性,必须在配电网上下功夫,而DA 是提高配电网可靠性的重要技术手段之一。

对于投资DA 的必要性,一些人认为能够产生巨大的经济效益,十分有必要;但也有人认为能够看得见的经济回报有限,得不偿失。之所以出现这2种截然不同的观点,主要是因为看问题的角度不同。

实施DA 后供电企业获得的效益包括减少人工

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成本、增加电费收入、减少线损、提高设备利用率、延缓基本建设投资等。但除因减少停电时间而增加的电费收入外,其他几项都难以准确地评估计算。如果仅考虑增加的电费收入,DA的投资回报确实有限。以国内南方某大城市DA规划为例,SA IDI将减少1.1h,预计每年增加售电量9700MW?h,增加电费收入660万元,相对于整体10多亿元的投资来说,收益是比较低的。

从减少停电给社会造成的经济损失和不良影响上来看,DA则具有极大的经济效益。在中国沿海发达地区,每千瓦时电能产生的国内生产总值(GDP)接近10元,而1kW?h的电费只有0.6元左右,如此推算,停电给用户带来的经济损失是供电企业电费损失的近20倍。这还只是一个粗略的估算,如果把产品报废损失、生产恢复费用考虑在内,实际的停电损失还要大。据文献[13]对中国某沿海城市停电损失的研究结果,各类用户平均每少供1kW?h电能损失47.2元,接近电价的80倍,这与国外的一些研究结果是相吻合的[4,14]。仍以国内南方某大城市DA规划为例,按每千瓦时电能产生的GDP计算,将为用户减少1.32亿元的停电损失,而根据文献[13]的研究结果,将为用户减少约5.3亿元的损失,经济回报十分可观。

因此,如果仅考虑供电企业自身的回报,很难完全论证出DA投资的必要性,必须把用户停电损失计算在内。一方面,供电企业在进行DA建设决策时,应充分考虑社会效益;另一方面,政府要合理权衡供电企业与用户的利益,对供电可靠性提出明确的要求并制定相应的奖惩措施,推动供电企业的技术进步。从国际上的情况来看,DA之所以能够在一些国家和地区获得广泛应用,主要是由于政府电力监管机构对供电可靠性提出了明确的要求,在供电可靠性高于标准时,给予供电企业奖励,否则予以罚款。以英国为例,监管机构每年根据各个供电企业的实际情况,为其设定SA IDI指标,例如,2007/ 2008财务年度为伦敦供电公司设定SA IDI指标是40.1min。为提高供电可靠性,伦敦供电公司自2001年起,实施中压配电网监控项目,2002年第一期工程完工,安装终端5000多套[7];另一个例子是中华电力公司,1994年该公司与政府签订了特许经营权协议,承诺10年内将供电可靠率提高40%。中华电力DA项目于1997年正式启动,2003年底完工,安装终端1万多套[15]。

4 国内外DA应用状况

国际上DA应用做得最好的还是东亚和东南亚的一些国家和地区。中国香港中华电力公司、新加坡电力公司、日本东京电力公司中压配电网基本全面实现了自动化[16],韩国DA覆盖率已达58%(引自韩国电力公司网站);泰国电力公司自2001年起应用DA,已安装监控终端2000多套[17]。欧洲发达国家的DA应用也做得比较好,配电GIS获得了广泛应用,配电调度、停电投诉处理、故障抢修流程的管理基本都实现了计算机化。奥地利EVN公司的维也纳地区中压配电网基本实现了自动化,安装配电终端1万多套[9];意大利国家电力公司全国有8万多个中压/低压开关站实现了远程遥控[18];法国20kV中压配电网全部实现了自动化[8];此外,英国、德国、芬兰、葡萄牙、丹麦等国馈线自动化都有一定的应用面。美国长岛电力公司自1994年起对120条故障易发的配电线路进行自动化改造,取得了良好的效果;卡罗兰纳Progress Energy供电公司馈线自动化覆盖率在美国是最高的,包括1000多条配电线路;南加州Edison公司有3100多台中压线路开关、7500台线路无功补偿电容器实现了远方遥控[4]。但总的来说,美国的DA应用面还相对有限,随着智能电网的发展,许多供电公司开始或正在计划大面积应用DA。

中国20世纪90年代初就开展了DA技术研发与应用工作。1998年国家城网改造计划和当时国家电力公司的创一流活动,极大地推动了中国DA 应用工作。到2003年,有100多个地级以上城市开展了DA系统工程试点工作[19],有的规模很大,如绍兴DA系统,安装终端近5000套,基本覆盖了整个城区的配电网。2003年以后,不少已建成的DA 系统暴露出运行不正常、实用化程度差的问题,再加上全国缺电局面的出现,供电企业忙于应对电力需求的急剧增长,DA应用进入了相对沉寂的阶段。

总体来说,中国DA的应用水平还比较低。馈线自动化覆盖面有限,形不成规模效益;自动化孤岛现象严重,条块分割,没有做到整个配电管理流程的计算机化,应用功能有限。其原因是:一些地区配电网网架结构、一次装备以及基础管理工作薄弱,还不具备应用DA的条件,出现超前建设现象;有些系统功能与结构规划不合理、设备质量不过关;配电网扩容任务繁重,设备异动频繁,数据录入与更新工作量大;但最主要的还是管理维护工作没有跟上,在管理制度、人员配备、技改经费方面都没有相应的保障。

5 几个关键技术问题

5.1 通信技术

目前,通信仍然是制约DA应用的瓶颈。光纤

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?讨论园地? 徐丙垠,等 配电自动化若干问题的探讨

通信稳定可靠,但成本相对较高,敷设工作量大。近年来,随着光纤设备价格的不断下降,光纤通信已成为DA 应用的首选。为避免某一站点因失去电源影响同一环路上其他站点的通信,宜采用以太网无源光网络(EPON )。对于因敷设困难等原因,光纤达不到的站点,可采用电缆屏蔽层载波、通用分组无线电业务(GPRS )等通信方式。GPRS 安装维护方便,不像光纤那样容易受外力破坏,尽管偶尔有延时长和掉线的现象,但能够满足DA 应用要求,是一种比较适宜的通信方式。不过,根据电监会5号令《电力二次系统安全防护规定》,作为公网的GPRS 不能用于遥控场合。5号令主要是针对变电站监控制定的,至于中压配电网控制是否有必要这样要求,还有待于探讨。事实上,国际上很多DA 工程都使用公共电话交换网或移动通信网[7,9],在采取适当的防护措施后,其安全性是有保证的。

以往DA 多采用点对点串行通信方式,需通过配电子站转发终端数据,通信速率低,且配置和管理维护工作量大。下一步应采用网络通信方式,实现终端与主站之间透明传输;同时实现终端之间对等数据交换,以支持分布式智能控制功能。5.2 馈线终端电源

馈线终端(F TU )一般采取蓄电池储电,寿命在3a ~5a ,电池维护更换工作量大。近年来,超级电容技术发展迅速,像常规蓄电池这么大的体积,容量可以做到十几法,能够维持终端工作0.5h ,采取一些特殊的技术措施,能够满足DA 应用要求。5.3 互感器

柱上开关、环网柜使用常规电压、电流互感器,体积大,安装很不方便;而数字化变电站应用的电子式互感器成本过高,不宜直接用于DA 。因此,有必要针对DA 应用的特点,开发新型传感装置。国外已研制出中压配电网电压、电流传感器并获得一定范围的应用[20],值得借鉴。5.4 小电流接地故障定位

中性点非有效接地系统单相接地故障电流小,检测十分困难。馈线故障中绝大多数是单相接地故障,已有的DA 系统均不具备单相小电流接地故障定位功能,其应用效果大打折扣。目前,已开发出基于故障暂态或注入信号的小电流接地故障选线定位技术[21222],成功率在90%以上,值得推广应用。5.5 解决自动化孤岛问题

目前,供电企业普遍存在自动化孤岛现象,导致重复投资、数据来源不一致、管理维护工作量大等问题。由于各个自动化系统之间信息不能共享,限制了许多DA 功能的应用,如调度人员仍然不得不通过电话了解用户停电投诉信息,人工分析来自SCADA 系统的运行与故障检测信息、AMR 系统的停电检测信息,确定故障位置、停电范围并制定负荷转供方案。因此,有必要应用基于IEC 61968标准的企业信息集成总线技术,打通各个自动化系统之间的联络,充分发挥配电管理信息化的作用。

6 DA 规划和设计

6.1 实施DA 的前提条件

判断是否具备实施DA 的条件,首先要看外部需求情况。一般来说,如果一个城市(主城区)人均GDP 高于4万元、负荷密度大于20MW/km 2,则说明其社会经济发展已到了一定的水平,对电力依赖程度很大,对供电质量有较高的要求,应该考虑建设DA 。另外,还要看配电网一次网架、配电管理基础

工作是否具备实施DA 的条件。如果一个城市的供电可靠率(RS )指标已达到99.9%(SA IDI 约8.8h )以上,则说明该地区一次网架和管理基础已经比较好,需要通过应用DA 继续提高供电可靠性。

要对DA 的经济效益进行评估,以判断投资的经济合理性。DA 的收益主要体现在减少用户停电损失上。用户减少的停电损失S 可用下式粗略估算:

S =ρE a ΔT SA IDI

(1)式中:ρ为每少供1kW ?h 电能给用户带来的经济损失,可通过用户调查确定[8];E 为DA 覆盖地区平均1h 的社会用电量,等于该地区全年社会用电量除以1a 的时间(共计8760h );ΔT SA IDI 为应用DA 后用户年均减少的停电小时数,包括减少的故障停电时间和减少的开关倒闸操作停电时间,减少的故障停电时间可根据馈线平均故障率、开关布点

和监控覆盖情况估算出[23]

,而减少的倒闸操作停电时间t o 可根据下式粗略估算:

t o =n

ηΔt (2)n 为全地区平均每年开关倒闸操作的次数,η为站点遥控覆盖率,Δt 为平均每次遥控操作减少的停电时间数,一般在30min 左右[19]。

根据式(1)计算出的为用户减少的年均停电损失,如果大于DA 总投资数的10%,则说明DA 投资具有较高的投入产出比,在经济上是可行的。6.2 明确DA 的建设目标

DA 建设规划要有量化的目标,其中最主要的是供电可靠性改进目标,包括SA IDI 减少的时间、负荷转供缩短的时间、故障抢修缩短的时间等。有

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了这些指标,才好确定系统应该怎么建、自动化覆盖率是多少等。如果没有量化指标的约束,往往会出现为自动化而自动化的现象,例如,不是根据对供电可靠性的贡献,而是看一个开关是否具备条件、改造工作量有多大来决定是否对其进行监控。

6.3 “遥信”还是“遥控”

一些DA工程为节省投资,对相当一部分开关只是上传故障指示器信号(遥信)而不对其进行遥控。这样只能实现自动故障定位,仍然需要人工现场操作开关实现故障隔离,与人工巡查故障指示器的方式相比,停电时间并没有明显地减少。因此,应尽可能多地实现开关的遥控,切实发挥DA提高供电可靠性的作用。

6.4 坚持实用化原则

前些年,中国不少DA项目规划了负荷预测、潮流分析、网络重构、电压无功全局优化等高级应用功能,实践证明,这些功能并不是现阶段配电网管理需要解决的问题,且缺少完整准确的数据支持,也无法真正地发挥作用。因此,DA建设规划要坚持实用化的原则,首先保证运行监控、馈线自动化这2项基本功能的实施,以后视DA系统成熟程度,逐步增加高级应用功能。

目前,许多DA系统的数据刷新频率照搬能量管理系统(EMS)的做法,每隔几秒就上传一次测量数据,大大增加了主站数据处理的负担,影响系统的稳定性和实时性。事实上,DA系统主要用于故障与运行异常情况的处理,应重点保证故障、遥测越限信息的及时上报,而对于反映电网正常运行状态的数据,几分钟甚至几十分钟上报一次即可。

7 结语

DA的推广应用,对于改进配电网技术装备水平、提高供电质量与配电网管理水平具有十分重要的意义。目前,DA工作的重点应放在确保系统的实用化上。另一方面,要树立长远观点,做好与建设智能配电网的衔接工作。在拥有特别重要的用户、对供电可靠性要求特别高的区域,可应用基于分布式智能的快速故障自愈技术[6]。此外,在具备条件的情况下,可进行一些分布式电源并网监控、电动车充电站监控等试点工作。

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徐丙垠(1961—

),男,通信作者,教授,博士生导师,主要研究方向:电力线路故障检测和配电自动化。E 2mail :xuby @https://www.doczj.com/doc/e618432426.html,

李天友(1960—

),男,高级工程师,硕士生导师,主要研究方向:配电技术。E 2mail :ltyxm @https://www.doczj.com/doc/e618432426.html,

Investigations to Some Distribution Automation Issues

X U B ingy in 1,3,L I Tianyou 2,4

(1.Shandong University of Technology ,Zibo 255012,China ;2.Fujian Power Company ,Fuzhou 350003,China ;3.Kehui Power Automation Co.,Zibo 255087,China ;4.North China Power University ,Beijing 102206,China )Abstract :Various existing definitions on distribution automation (DA )are introduced.The suggested DA definition comprises distribution operation automation and management automation.The role of DA in improving reliability and its economic benefits are discussed.It is pointed out that DA investment is justified only when customer outage cost is taken into consideration.The Application of DA is presented.Suggestions on the solution of key DA technologies and DA system planning are given.K ey w ords :distribution automation (DA );distribution automation system (DAS );fault isolation ;power supply reliability

(上接第48页 continued f rom page 48)

A Control Strategy

B ased on Local Signal Measuring for VS

C 2MT DC

D I N G T ao ,Z HA N G Cheng x ue ,S U N Yuanbo

(Wuhan University ,Wuhan 430072,China )

Abstract :For resolving the present problems of VSC 2M TDC ,a coordinated control strategy for converters to take part in balancing power based on local signals is designed.For the strategy ,master station (MS )adopts constant DC voltage control ,main assistant station adopts local 2DC 2voltage 2based 2changing 2current control (L VBC ),and subsidiary assistant station (SAS )combines L VBC and constant DC current control (CDCC ).SAS is with CDCC when MS is in normal operation.When MS is out of operation and DC voltage of SAS satisfies the demand for control conversion ,SAS automatically switch over to L VBC to participate in balancing power and to stabilize DC voltage.And it returns to CDCC automatically when the cause to unbalance power is removed.The simulation results on PSCAD/EM TDC platform show that the control strategy is correct and effective.K ey w ords :voltage source converter (VSC );multi 2terminal HVDC (M TDC );control strategy ;constant DC voltage control ;AC voltage control

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配电网的特点:1、深入城市中心和居民密集点。2、传输功率和距离一般不大。 3、供电容量、用户性质、供电质量和可靠性要求千差万别。 4、变压器中性点不接地(或经过电阻、消弧线圈接地),发生单相短路允许供电一段时间,与国外配电网运行方式不同。 实现配电自动化在技术和管理方面存在哪些难点: 1、技术方面问题 早期配电网架存在缺陷且配电设备陈旧落后。配电网的拓扑结构必须符合自动化控制要求;配电自动化技术和相关系统、装置不够成熟;供应商和运行单位的实施力量不足。(系统复杂性、通信系统建设、满足户外运行的需要) 2、管理方面问题 相关标准和规范十分匮乏且出台严重滞后,造成配电自动化建设缺乏有效指导,标准化程度远远不够,自动化系统的分步建设困难;有关单位对开展配电自动化工作的复杂性认识不足,应用主体不明确,后期运行和维护工作跟不上。 配电自动化:以一次网架和设备为基础,以配电自动化系统为核心,综合利用多种通信方式,实现对配电网(含分布式电源、微电网等)的监测与控制,并通过与相关应用系统的信息集成,实现配电网的科学管理。 配电自动化系统:实现配电网的运行监视和控制的自动化系统,具备配电SCADA、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用系统互连等功能,主要由配电自动化系统主站、配电终端、配电子站和通信通道等部分组成。 配电SCADA:是配电自动化主站系统的基本功能,DSCADA通过人机交互,实现配电网的运行监视和远方控制,为配电网的生产指挥和调度提供服务。(主要来源于实时数据的采集) 馈线自动化:利用自动化装置(系统),监视配电线路的运行状态,及时发现线路故障,迅速诊断出故障区域并将故障区域隔离,快速恢复对非故障区域供电。(三步曲:故障定位、隔离、恢复供电)配电自动化主站系统:是配电自动化系统的核心部分,主要实现配电网数据采集与监控等基本功能和电网拓扑分析应用等扩展功能,并具有与其他应用信息系统进行信息交互的功能,为配电网调度指挥和生产管理提供技术支持。 配电终端:是安装于中压配电网现场的各种远方监测、控制单元的总称,主要包括配电开关监控终端(FTU)、配电变压器监测终端(TTU)、开关站(开闭所)和公用及用户配电所的监控终端等。 配电子站:为优化系统结构层次、提高信息传输效率、便于配电通信系统组网而设置的中间层,实现所辖范围内的信息汇集、处理或配电网区域故障处理、通信监视等功能。 信息交互:为扩大配电信息覆盖面、满足更多应用功能的需要,配电自动化系统与其他相关应用系统间通过标准接口实现信息交换和数据共享。 多态模型:针对配电网在不同应用阶段和状态下的操作控制需要,建立的多场景配电网模型,一般分为实时态、研究态、未来态等。 网络优化与分析:包括潮流分析和网络拓扑优化,目的在于通过以上手段达到减少线损、改善电压质量、降低运行成本、提高供电质量所必须的分析等目的。 工作管理系统:对在线工作设备进行监测,并对采集数据进行分析,以确定设备实际磨损状态,据此制定检修规划的顺序进行计划检修。 调度员培训模拟系统:通过用软件对配电网的模拟仿真手段,对调度员进行培训。当系统的数据来自

配电自动化: 配电自动化是指以配电网一次网架和设备为基础,综合利用计算机、信息及通信等技术,并通过与相关应用系统的信息集成,实现对配电网的监测、控制和快速故障隔离,为配电管理系统提供实时数据支撑。通过快速故障处理,提高供电可靠性;通过优化运行方式,改善供电质量、提升电网运营效率和效益。 发展历程: 在20世纪50年代以前,英、美、日等发达国家开始利用人工方式进行操作和控制配电变电站及线路开关设备。50年代初期,时限顺序送电装置得到应用,该装置用于自动隔离故障区间,加快查找馈线故障地点。70~80年代,电子及自动控制技术得到发展,西方国家提出了配电自动化系统的概念,各种配电自动化设备相继被开发和应用,如智能化自动重合器、自动分段器及故障指示器等,实现了局部馈线自动化。 80年代,进入了系统监控自动化阶段,实现了包括远程监控、故障自动隔离及恢复供电、电压调控、负荷管理等实时功能在内的配电自动化技术,但也由于计算机技术的限制,当时的配电自动化系统多限于单项自动化系统。 80年代后期至90年代,进入了配电网监控与管理综合自动发展阶段,配电自动化受到广泛关注,地理信息系统技术有了很大的发展,开始应用于配电网的管理,形成了离线的自动绘图及设备管理系统、停电管理系统等,并逐步解决了管理的离线信息与实时SCADA/DA

系统的集成问题。在一些发达国家,出现了涉及配电自动化领域的系统设备厂家及其各具特色的配电自动化产品。 进入21世纪以来,随着计算机技术的迅猛发展,欧美等发达国家提出了高级配电自动化及智能化电网的概念,把配电自动化提升到了一个新的高度。新技术的发展要求配电网具有互动化、信息化、自动化特征,同时具备接纳大量分布式能源的能力,配电网开始向智能化方向发展。 类型: 配电自动化主要分为以下5种类型:简易型、实用型、标准型、集成型、智能型。 (1)简易型和实用型配电自动化只适用于配电网结构比较简单,自动化要求不高,投资相对较低,功能相对比较简单的场合,在智能配电网中没有太大的使用价值。 (2)标准型配电自动化系统具备主站控制的FA功能,初步具备智能化的特点。它对通信系统要求较高,一般需要采用可靠、高效的通信手段,配电一次网架应该比较完善且相关的配电设备具备电动操作机构和受控功能。该类型系统的主站具备完整的SCADA功能和FA 功能。另外,它与上级调度自动化系统和配电GIS应用系统要实现互联,以获得丰富的配电数据,建立完整的配网模型,可以支持基于全网拓扑的配电应用功能。它主要为配网调度服务,同时兼顾配电生产和运行管理部门的应用。

配电自动化系统运维技术分析 发表时间:2020-01-16T13:22:33.587Z 来源:《基层建设》2019年第27期作者:徐一翔 [导读] 摘要:随着经济的发展,我国的国家电网建设趋于智能化和自动化。 常州三新供电服务有限公司溧阳分公司江苏溧阳 213300 摘要:随着经济的发展,我国的国家电网建设趋于智能化和自动化。目前人们对电网的要求越来越高,为确保电网高效稳定的运行,必须进行电力配网自动化运行优化,从而推动配网自动化的高效率运行。本文对配电自动化系统实用化运维技术进行了分析。 关键词:配电自动化系统;运维技术;特点 前言: 随着电网建设规模逐渐加大,对于配电自动化系统功能性要求也逐渐增多,需要配电自动化系统功能具备配网标准抢修、生产运维等诸多功能特点。为了充分发挥配电自动化系统功能性作用,需要在配电自动化系统运维管理中,促进运维技术水平的提升,更新实用化安全管理方式,确保配电自动化系统具有安全性、稳定性特点,满足配电系统的运行要求,符合运维目标建设。 1、传统电网运作模式阐述 电力网络的自动化发展趋势愈加明显,对于电力系统的改革产生极大的促进和推动,利用相关技术手段可不断强化配电网络的运行管理水平。传统电网运作模式主要为分散性模式,这一分散性模式是电网系统运用较长时间生产模式,利用分散形式的生产管理。详细来说,传统电网系统分化管理方案,主要是建立在相同级别基础上,利用分化管理模式,可以对不同管理系统进行分化管理,把行政体系和不同部门系统工作细致化划分,但是分化模式划分过于细致,增加了运维工作人员任务量,降低运维工作质量,增加工作人员作业时间,无法满足当下电力企业经济发展目标,从而间接阻碍了电网企业的发展。分化管理模式,在系统构建环节也存在自身发展弊端,增加系统构成复杂性,不同系统和部门存在多次置现现象,导致人力资源和财务资源浪费,无法实现企业现代化运维发展目标。 2、配电自动化系统运维技术的重要价值 对于电力配网自动化运行优化,通过自动化的方式,促使供电公司能够准确地控制配网输电。运行优化时,可以构建实时监控系统,直接监督配电环节的运行,还要做好预测工作,配合电力调度环节,避免配电中发生供给不足的情况。同时,采用自动化的控制方式,维护电力配网的供电平衡。在电力配网自动化运行优化期间,配电环节要规范运行,保证电力配网自动化的高效性。配电自动化系统实用化运维技术的价值主要体现在以下几个方面,首先,具有很好的监测功能,这个优势可以给电力系统运维管理工作人员的监测数据变得更加准确,从而也使得整个电力系统变得更为可靠,有效降低电力系统出现故障的频率。与传统的运维技术比起来,配电自动化系统实用化运维技术操作更便捷,减轻了电力系统工作人员的压力,有效的提升了工作效率。此外,通过对该技术的分析可以有效降低器械的修理费用,减短了修理故障的时间。 3、配电自动化运维技术的发展目标 建设配电自动化系统的首要目的之一,是尽可能控制和减少由于停电而造成的影响和尽量缩短停电的时间。因此,实时采集配电网系统的相关数据,即遥测和遥信,并对其进行详细分析,从而使调度员可以随时监控电网系统的实际运行状况,以及电网系统在出现故障后可及时做出相应解决对策。此外,可对配电系统进行必要的遥控、遥调操作,从而大大缩减故障处理的时间,减少工作人员工作量,起到降低维护的成本,促进供电企业可持续发展。 4、如何有序开展配电自动化系统的运行与维护 4.1制定“三盲”问题的针对性管理目标 配电自动化的建设改造过程中首要解决的就是意识上面的“三盲”问题,“三盲”问题的产生主要源于工程技术人员在工作中不能实事求是。要想真正解决“三盲”问题就要制定制度性的管理目标,要坚持合理化的原则,完善具体方案,加强配电系统的监测力度。工程技术人员要做到结合配电自动化系统的建设成本合理优化工程的建设;在追求高级应用的过程中要坚持因地制宜的原则,根据电网建设地区的供电结构进行细致研究,从而做到合理增设配电自动化装置高级应用。除此之外,工程技术人员还应将更大时间跨度内的预测工作量与主站的建设规模相比对,保证主站的建设规模与自动化装置的工作需求相匹配,有效利用国家资源。在管理目标的设立中“三遥率”应作为工程技术人员的技术追求,努力提高配电自动化装置的“三遥率”。通过解决配电自动化运维过程中的“三盲”问题,可以帮助配电自动化系统运维管理人员更好的了解系统运行的特点,从而提升他们的工作效率和管理水平。 4.2有效推进遥控控制模式实用化 国家对于配电系统自动化的升级建设就是为了更好的提高运维管理水平,而很多技术人员对遥控处于过于谨慎的状态,这样的行为只能是固守传统,很难提升运维管理水平。对于配电系统的运维管理工作,管理人员首先就是要提高对于配电系统自动化设备的信任程度,充分发挥配电系统自动化设备的各项优势,做到运维管理效率的最大化。在实际工作中,运维管理人员要详细了解自动化设备的运行特点,并结合配电系统的整体情况,保证配电自动化装置的正确安装与运维,在保证安全稳定运行的前提下,减少运行故障。配电系统的遥控、遥测是减少故障处理时间,减少工作人员工作量的有效途径,能够大幅度降低运维成本,从而促进供电企业的可持续发展。配电自动化装置遥控控制模式的实用化是推进国家电网配电自动化系统向智能化发展的关键一步,但这个过程不能是一蹴而就的,强迫技术人员适应遥控控制可能会适得其反所以应该在实际工作中不断去磨合,最终保证遥控控制模式实用效果的最大化。 4.3科学优化管理分工工作 在电力自动化系统的实际应用中,应以事实为前提,结合电力企业自身的发展需要,使其能够在配网运行管理工作中得到有效利用,从而提高电力企业的经济效益。如今许多工作领域都面临着多头管理、权责不清的问题,在配电自动化运维体系管理工作中也不例外。如设备异常检查工作,通讯运行维护部门和配电运行维护部门都只负责自身管理范围,缺乏有效的信息沟通和共享,甚至在出现问题时互相指责、推诿责任,造成很多技术问题得不到有效的解决。管理人员需加强配电自动化运维体系的管理分工工作,在做到权明责晰的同时加强各个单位部门之间的有效信息交流。在此基础上,各个单位应互相合作有效解决设备异常等问题,共同探索建立一套配电自动化运行的设备检修方案,提升工作的质量和效益。 4.4加强配电自动化系统人才队伍建设 配电自动化运维体系的建设与发展离不开优秀人才的支撑,这项工作需要专业人员的经验积累,同时也需要专业人员具备更高水平的

第一章概述 1.名词解释 1)配电系统:配电区域内的配电线及配电设施的总称。它由变电站、配电站、配电变压器及二次变电站以下各级线路、发电厂直配线路和进户线及用电设备组成。 2)配电系统自动化:(DSA)“是利用现代电子、计算机、通信及网络技术,将配电网在线数据和离线数据等配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。” 3)SCADA:(SCADA系统)即数据采集与监视控制系统。是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。4)SA(变电站自动化):包括配电所、开关站自动化。它是利用现代计算机技术、通信技术将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。 5)FA(馈线自动化):包括故障自动隔离和恢复供电系统,馈线数据检测和电压、无功控制系统。主要是在正常情况下,远方实时监测馈线分段开关与联络开关的状态及馈线电流、电压情况,并实现线路开关的远方分合闸操作;在线路故障时,能自动的记录故障信息、自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对未故障区段的供电。 6)DMS(配电管理系统):就是利用当前先进的计算机监控、网络通信、数据处理技术对配电的运行工况进行监视、控制,并对其设备、图纸和日常工作实现离线、在线管理,提高配电运行的可靠性和故障自动分段、故障快速处理。包括配电网SCADA、配电网的负荷管理功能(LM)和一些配电网分析软件(DPAS),如网络拓扑、潮流、短路电流计算、电压/无功控制、负荷预报、投诉电话处理、变压器设备管理等。 7)LM(配电网的负荷管理功能):负荷管理提供控制用户负荷,以及帮助控制中心操作员制定负荷控制策略和计划的能力。其中削峰和降压减载为其主要的两个功能。 8)DPAS(配电网分析软件):配电系统的高级应用软件为配电网的运行提供了有力的分析工具,主要包括:潮流计算、负荷预测、状态估计、拓扑分析、电流/阻抗计算及无功电压优化等。 9)AM/FM/GIS(配电图资系统):是自动绘图AM(Automatic Mapping)、设备管理FM(Facilities Management)和地理信息系统GIS(Geographic Information System)的总称,也是配电系统自动化的基础。 10)DSM(需方用电管理):实际上是电力的供需双方共同对用电市场进行管理,以达到提高供电可靠性,减少能源消耗和供需双方的费用支出的目的。其内容包括负荷监控、管理和远方抄表、计费自动化两方面。 11)FTU:馈线自动化测控终端, 是一种集测量、保护、监控为一体的综合型自动监控装置 12)TTU(distribution Transformer supervisory Terminal Unit,配电变压器监测终端):对配电变压器的信息采集和控制,它实时监测配电变压器的运行工况,并能将采集的信息传送到主站或其他的智能装置,提供配电系统运行控制及管理所需的数据。 13)RTU:Remote Terminal Unit 微机远方终端/变电站远方终端。 2.问答题 (3)我国配电网有哪些主要特点? 1>城市配电网的主要特点 1》深入城市中心地区和居民密集点,负载相对集中,发展速度快,因此在规划时应留有发展余地。 2》用户对供电质量要求高。 3》配电网的设计标准较高,在安全与经济合理平衡下,要求供电有较高的可靠性。 4》配电网的接线较复杂,要保证调度上的灵活性、运行上的供电连续性和经济性。 5》随着配电网自动化的水平提高,对供电管理水平的要求越来越高。 6》对配电设施要求较高。因为城市配电网的线路和变电站要考虑占地面积小、容量大、安全可靠、维护量小及城市景观等诸多因素。 2>农村配电网的主要特点 1》供电线路长,分布面积广,负载小而分散;用电季节性强,设备利用率低。 2》发展速度快,存在建设无规划,布局不合理,施工无设计,设备质量差等先天不足。 3》农电队伍不稳定,专业水平不理想。

配电自动化技术应用与实践 发表时间:2019-02-25T14:52:23.023Z 来源:《电力设备》2018年第25期作者:何大兵吴东来刘宾张玉清黄亮 [导读] 摘要:进入二十一世纪之后,随着我国科学技术的不断发展,我国的配电自动化技术在极大程度上得到了创新和改进。 (国网安徽省电力公司定远县供电公司安徽省滁州市 233200) 摘要:进入二十一世纪之后,随着我国科学技术的不断发展,我国的配电自动化技术在极大程度上得到了创新和改进。就目前而言,我国对电网运行的安全性以及稳定性等要求变得更高,这种情况下就需要对配电自动化技术进行建设和发展。基于此,本文主要就对目前我国配电自动化技术的发展现状进行详细的概述,并且对配电自动化技的应用实践术进行针对性分析。 关键词:配电技术;自动化;应用实践 近些年,随着社会经济的发展,电气设备以及电力产品在我们的生活中有着很重要的作用,并且对于这些产品以及设备在实际的运行中都需要电力系统有效支持。并且在现代化电力事业发展中采用传统的管理方式已经不适用,为了能够加强对此类现状的变化,在配电系统当中加强对自动化技术的合理应用非常重要。配电自动化系统主要就是采用计算机网络技术以及电子技术和通信技术等,对电力相关信息实现合理的采集汇总,并且组建完善的自动化管理系统,以此实现对配电系统的有效监控。 1配电自动化技术发展现状 1.1配电自动化技术概述 配电自动化技术在概念上讲的主要就是在配电系统中引进一些质量相对比较好的先进设备,通过网络通信和计算机技术来对设备的实时运行状态进行监测,随时了解每一个电力零部件的运行状态。与此同时,通过配电自动化技术的应用可以对一些没有发生的故障进行预测,也可以对一些已经发生的电力故障进行及时的处理,防止故障的存在给整个电力系统带来的不利影响。另外,可以根据电力系统的实际运行状态选择一些可行的综合自动化系统方案,在实施一整套监控措施的同时,加强对电网的实时状态的监测,对设备的负荷状态进行监测,实施网络化管理,拟定优化方案,进而从整体上提高配电网的供电可行性。由此可见,配电自动化对于电力系统的高效运行还有有着极大的促进作用的。 1.2配电自动化技术发展现状 配电自动化技术在上世纪八十年代产生于欧美国家,并且在接下来的一段时间里,配电自动化技术得到了快速的发展。进入二十一世纪之后,社会经济以及科学技术发展尤为迅速,这种情况下,配电自动化技术也变得越来越多,配电自动化技术也变得更为先进,有各种新型的配电自动化产品不断推出,使得配电自动化技术在极大程度上取得了良好的发展。但是由于我国在配电技术方面发展的时间比较晚,相对于欧美国家,我国的配电自动化技术在发展方面还存在很大的差距。经过很长一段时间的发展,目前我国配电自动化技术中的馈线终端和通信等领域发展已经达到西方水平甚至超过西方。另外,我国的配电自动化技术还积极的结合信息技术,使得配电关系系统建设的更好,已经实现了标准化和实用化。但是想要使得我国的配电自动化技术得到全面创新发展,还需要很长的路要走。 2电力配电自动化存在问题 2.1自动化水平不高 我们都知道,在电力行业发展中自动化技术的应用对于电力配电系统的发展非常有利,但是由于科学技术的限制,现阶段电力配电自动化技术缺少相应的完善性,还需要在此基础上加强深化,这就需要相关人员不断加强自身管理水平的提升,对配电自动化加强深化研究,以此来为配电系统提供安全以及稳定的发展环境,为配电自动化技术的快速发展奠定良好的基础。 2.2自动化设备存在某些不足 (1)因为科学技术的进步,配电自动化设备也有很大的发展,但是因为电力企业为了能够对成本合理节约并且获得更多的经济效益,对自动化设备缺少相应的更换。采用落后的自动化设备对于电力配电自动化的发展非常不利,相对于一些较为主要的自动化设备在此基础上就需要加强更新,以此确保电力配电的良好运行。 (2)电力设备的问题,一些电力自动化设备在实际的生产中出现很多问题,设备在出厂时没有根据相应的要求加强质量的合理检查,造成一些质量问题没有被发现,因此使得设备的质量产生很多问题。 3配电自动化技术在配电系统中的应用 3.1监控配电系统的运行环境 配电自动化技术的监控作用非常强大。它可以整合多种不同的监控系统,实现与自动控制系统之间的衔接和协调。其中,监控系统主要包括电站监控系统、运行环境监控系统和视频监控系统等。在配电自动化技术中,有效整合这些监控系统,整个配电系统不仅实现联动和智能的控制,还可以对配电线路中所有重点区域进行实时视频监控,及时反馈线路中存在的异常现象,提高人们处理问题的效率。此外,运用配电自动化技术还可以根据配电系统所处的实际情况,有效评价电气火灾等情况,以准确处理存在的危机。对于配电系统中的漏油现象或异物影响,配电自动化技术能够进行有效分析,判断设备的运行情况,分析异常情况所处的位置并进行维修,在最大程度上保证整个配电系统的安全性与可靠性。配电自动化技术还能够监视配电系统中设备的运行状态,然后充分借助传感器和其他网络技术采集相关运行参数,从而使整个系统中的运行设备实现可视化管理,进一步协调和控制系统中的终端设备,保证人们对这些设备的安全性和经济性要求。 3.2配电自动化技术中信息技术的运用 信息技术是配电自动化技术中促使配电系统实行自动化运行的一项关键技术。信息技术的运用在配电系统的各个环节中都有体现。例如,在配电系统的馈线自动化中,当馈线发生故障时,不管是相间短路的故障,还是单相接地的故障,信息技术都能充分利用远方的通信管道,对发生故障的区段进行自动判断,进而利用配网主站自动隔离这些故障,恢复整个系统的供电。同时,配电自动化中的信息技术具备测量和传递电力运行参数的功能,不仅可以帮助配电系统实现对馈线的保护,还可以远程监控其他设备的运行状态。信息技术在电网分层管理的基础数据库领域中同样发挥着作用。运用信息技术可以构建一种用于配电网络设计、施工、运行与检修的基础性平台,在很大程度上减少工作人员的工作量。 3.3配电自动化技术中PLC技术的运用 PLC技术被称作配电自动化技术中的可编程逻辑控制器。基于微处理器的作用,通过可编程存储器执行相关的面向客户的指令。这些

配电自动化的难点分析及发展现状 [摘要]配电是输电与用电两个环节的中间连接枢纽,对于整个电网有着非常重要的作用。文中主要对配电自动化的难点和发展现状进行了分析法。 【关键词】配电自动化;难点分析;发展现状 一、配电自动化难点分析 近十年来,输电网的自动化程度已有很大的提高,地区电网自动化调度系统已基本普及,县级电网自动化调度系统、无人值班变电站和变电站综合自动化的建设和改造也发展很快。但是,配电网的自动化程度却仍然很低。 人们通常形成一个错觉,配电自动化系统比输电网自动化系统简单,而且投资少,其实正好相反。配电自动化系统不但比输电网自动化系统对于设备的要求高,而且规模也要大得多,因而建设费用也要高很多。配电自动化系统的难点主要体现在以下几个方面: 1.输电网自动化系统的测控对象一般都是较大型的ll 0kv以上变电站以及少数35kV和10kV变电站,因此站点少。通常小型调具有1—7个站,中型县调具有7—16个站,大型县调具有16—24个站,小型地调只有24—32个站,中型地调具有32—48个站,大型地调具有16—24个站。而配电自动化系统的测控对象为进线变电站、10kv开闭所、小区变电所、配电变电所、分段开关、并补电容器、用户电能表和重要负荷等,因此站点非常多、通常要有成百上千甚至上万点之多。它不仅给系统组织带来较大的因难,而且在控制中心的计算机网络上、要处理这么大量的信息,特别是在图形工作站上。要想较清晰地展现配电网的运行方式.困难将大。因此,对于配电自动化系统的后台控制主机,无论是硬件还是软件,较输电网自动化系统,都有更高的要求。 2.输电网自动化系统的站端设备一般都可安放在所测控的变电站内,因此行业标准中对这类设备按户内设备对待,只要求其在10一55℃环境温度下工作即可。而配电自动化系统中的大量的站端设备却不能安置在室内,如测控馈线分段开关的馈线RTU,就必须安放在户外,我们称这类安放于户外的远方终端为现场RTU。对于现场RTU,因为其工作环境恶劣。通常要求在一25—75℃”,湿度高达95%的环境下工作,这样设备的关键部分就必须采用工业级的芯片、还要考虑防雨、散热、防雷等因素,因此不仅设备制造难度大,造价也较户内设备高。因经常需要调整配电网的运行方式,对配电自动化系统中的站端设备进行远方控制的频繁程度比输电网自动化系统要高得多,这更要求配电自动化系统中的站端设备具有较高的可靠性。 3.由于配电自动化系统的站端设备数量非常多,会大大增加通信系统建设的复杂性。从目前成熟的通信手段看,没有一种方式能够单独满足要求,因此,往往综合采用多种通信方式,通常采取多层集结的方式,以减少通道数量和充分发挥高速信道的能力,这样就更加增加了通信系统的建设难度。此外,在配电自动化系统中,众多的站端设备中既有容量较大的开闭所RTU和变电站RTU,又有容量小的现场RTU、而且对于现场RTU往往还有设置定值、故障录波等更复杂的要求,这使得它们难以采用统一的通信规约,进一步使问题复杂化。 4.在配电自动化系统中,还将面临输电网自动化中难以遇到的一些问题,其中最重要的是控制电源和工作电源的提取问题。故障位置判断、隔离故障区段、

10KV配电线路自动化的技术分析 随着广大人民群众生活水平的提高以及地方经济的快速发展,客户对电能供应的需求越来越高,国家不断扩大电网运行规模以满足人民不断提升的用电需求。而配电线路直接面向用户,由于诸多因素的影响,10kV配电线路故障时有发生,给人民的生产、生活带来了诸多的不便。随着自动化设备广泛应用于配电线路中,对提高10kV配电线路的运行效率起到了重要的作用。 标签:10KV配电线路;自动化技术 1分析10KV配电线路特点 10KV配电线路的结构一致性比较差,有的显示为放射状,一条线路的每个分支上,与几十或者上百台变压器连接,有的是用户专线,只连接一个或者两个用户,类似输电线路。有的线路长,有的线路短。有部分线路是110KV变电所出线,也有部分是35KV变电所出线。有的线路配电变压器有上千千伏安,有的最大是100KV A。10KV配电线路是一种高压配电线路。通常,农村地区、城市远郊地区使用10KV配电线路是架空线路。为保证城市核心区域的安全,主要使用电缆线路。10KV配电线路在露天环境中运行,点多、面广、线长,并且接线方式难度大,出现故障的概率较大,影响生产和生活用电。10KV配电线路路径复杂,容易受外部因素的影响,设备自身的质量存在差异,供电情况繁杂,不能直接面对用户端,影响正常运行,由此常出现各种故障,并且故障原因复杂。 2当前10KV配电线路自动化技术应用的意义 首先,10K配电线路自动化技术应用可使停电时间减少,使供电可靠性得到更好保证。对于10KV配电线路自动化技术而言,其选择“手拉手”供电方式,可使原本配电线路中存在的问题得以较好改变。比如,原本配电线路中只要其中一个环节有故障出现,则就会导致全部线路停电,从而会对人们生活造成很大程度影响。对于10KV配电自动化线路而言,其能够使这一问题得以较好解决,可利用自动化系统隔离故障发生区域,可使停电面积停电时间缩短,可保证配电系统及时得以正常运行,使其能够更好服务于人们生活,并且可使供电可靠性得以有效提升,可为配电线路不断创新提供有利条件。其次,10KV配电线路自动化技术应用可使供电质量得以提升。对于当前新型配电线路而言,其通过对自动化系统进行合理应用,可实现配电系统较好监测,可将存在的问题及时发现,并且将问题及时解决。比如,在配电线路有低压无功情况出现时,若自动化系统能够检测到该现象,便能够及时补偿线路,从而使配电系统供电质量能够得到更加理想的保证。最后,10KV配电线路自动化技术应用可使整体投资得以节约。相比于原有配电线路而言,10KV配电自动化线路在线路使用方面更加具有合理性,从整体上而言投资也就比较少,可使资金得以较好节约,从而可获得更好经济效益及社会效益,对配电线路发展具有十分重要的作用及意义。 3对10KV配电线路自动化技术发展现状的分析

电力系统配网自动化现状及前景分析 摘要:目前,伴随着社会经济的发展,我国的工业生产用电量以及农业生产用 电量急剧增加,此外,对于居民生活用电需求量也逐渐增加,这些现象表明,现 代社会对于电能的需求量远胜于从前。用电需求量的增加致使电力系统配电任务 加大,同时也给相关管理工作增加了难度。自动化控制下的电力系统电网具有较 高安全性和可靠性且经济效益好,所以电力系统相关研究人员应加强对自动化技 术的应用研究,不断进行改善与创新,为电力系统的发展提供优良的条件。 关键词:电力系统;配网自动化;现状;前景 1配电网自动化的应用原则 1.1适应性 首先,需要和城乡经济的实际发展情况相适应。虽然我国现今的经济状况得 到明显好转,但就实际来说,城市与农村之间的差距还是比较大的,农村经济发 展程度不高。设置自动化的配电网,应该和我国实际的国情以及当地的实际情况 进行结合,从而对配电网自动化过程中出现的问题进行有效解决,从提高供电可 靠性以及满足客户需求入手,将有效的资金发挥出最大的经济效益。其次,需要 和配电网的发展情况相适应。最后,需要和定时限保护相适应。将定时限保护装 置与电流、时间阶梯保持重合,促使上下级保护装置更加协调全面。 1.2利用电流控制式的原则 在配电网中,重合断路器执行最多的操作就是合分操作,当出现瞬时性故障 的时候,就会出现自动重合,进而造成配电网的开关操作过于频繁,导致设备可 靠性发生降低,影响设备的使用寿命。在自动开关上有设置合闸,合闸的作用是 延时时间。当故障发生时,配电网中的线路并联组数较多,这时要想合闸完成就 需要花费较长的时间,合闸完成的时间要比故障判断的时间长得多,因而影响供 电连续性。另外,自动开关中一般不会设置计数,只可对一次合闸进行利用,之 后再进行判别动作。相比较来说,电流控制式中涉及的使用设备则不存在这些问题,且在进行电压控制的时候,所使用到的方式更为便捷。 2电力系统配电网自动化实现技术 2.1节点全网漫游技术 一般情况下,全网中的任何节点都存在与其他节点通信的可能性。在配电网 自动化系统中,各个节点都与所在馈线中的一个管理节点相对应,并进行通信工作。在通信过程中,会出现节点丢失的情况,这个时候节点和相应的管理节点之 间的通信是不能正常进行的,这时网络会对节点进行自动检索。相应的,该节点 的搜索该由管理节点来执行,系统变为中继。但是,如若改为中继后管理节点仍 无法检测到这个节点,那么系统会进行漫游申请,将情况汇报并反映给馈线子网,由其联络节点来执行。通信管理节点(侧变电站的)收到系统的漫游申请后,重 新注册漫游的新节点。最后,相关变电站接收配调中心发送的注册信息,实现节 点的全网漫游。 2.2自动设置中继技术 在设计软件时,除了能实现一般结点的功能之外,为了实现网络中节点间信 息的有效接收和转发功能,还要在NDLC中继节点设置相应的功能模块。设计中,为了使网络中的信号传输过程存在真实性,采用数字信号处理技术,这样不仅可 以降低信息的传输频率,还可以使信息变小,从而大大降低通信网络上的压力。 自动设置中继技术的使用,可实现整个网络节点之间的通信,从而解决通信距离

关于低压配电自动化技术发展的探讨田传军 发表时间:2018-01-16T15:49:01.017Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第23期作者:田传军[导读] 我国作为一个发展中国家,不断努力的过程中越来越好,电力是日常生活当中不可缺少的一种能源。天津辰力工程设计有限公司 300400 摘要:伴随着我国社会经济水平的不断进步发展,随着电子技术的发展,低压成套设备步人控制电子化、保护综合化时代,推动了我国低压配电自动化技术的进步和发展,不可置疑的是低压配电自动化技术的进步是依赖传统低压配电技术发展,是一种智能化的配电技术,给我国电力行业带来非常大的作用。可是,技术使用过程中还存在一定的漏洞,所以,在现实使用过程中,低压配电自动化技术需要 紧跟目前技术的发展态势,才可以更好的研究分析低压配电自动化技术发展。关键词:低压配电;自动化技术;发展 我国作为一个发展中国家,不断努力的过程中越来越好,电力是日常生活当中不可缺少的一种能源,应用流程中,电力需要量不断增多,因此电力企业面临非常大的挑战。需要我们进一步将电力有关技术进行完善,促使其更好的发展。目前,智能化发展非常常见,因此,在电力使用过程中,利用智能化低压配电技术非常普遍的发展趋势,充分使用这个技术,将最大的价值发挥出来。完善低压配电自动化技术,对低压配电自动化技术和常见问题进行分析,深入介绍低压配电自动化技术发展趋势。1低压配电技术常见问题分析1.1低压配电接线的问题 低压配电接线是建筑工地当中非常普遍的,因为在大部分建筑施工过程中,利用的都是单电源以及点母线分段的接线方式,这样的情况中将导致系统配电能力受到限制,单纯是利用10千伏的配电线路作为主电源,这样如果出现故障,施工肯定受到阻碍,由于并未有备用的电源以备使用,施工工地电量无法控制,有的时候用电量表现出增多的情况,一旦使用这样的供电线路,肯定会给电力正常供应带来影响,低压配电接线的有关标准是不能彻底得到满足的。 1.2电压跌落 这样的情况中,将导致电力正常运行受阻,所以一般来说,人们利用传统的低压产品,而且是成套的低压产品,特别是建筑外部的实际使用流程中,就非常容易出现电压跌落情况,导致这个问题出现的主要原因是因为低压配电产品在自动装置和感应电机方面存在问题,同时这些问题都是具备一定的潜伏期,一般不容易发现,户外使用的过程中,因为配电并未进行均匀使用,就会导致电线短路情况出现,配电装置出现短路情况,导致出现电压跌落。 1.3单相短路 低压配电的过程中出现单相短路的情况,这一现象的出现主要是没有对导线进行合适的配置,并且也没有对保护装置加以有效的安装,在这种情况下,线路在运行的过程中就会出现过载的情况,如果没有将保护装置启动,那么就会造成导线出现过热的情况,绝缘设备也会因此烧毁,对相应的设备造成严重的损失,在长时间运行的过程中,低压配电系统因为运行的时间过长,就会产生疲劳的状况,更加无法满足实际的需要了,所以在这种情况下就会对导线的绝缘层产生一定的破坏,无法正常的工作,低压配电单相在这种情况下就会产生短路的情况。 2低压配电自动化概述 电力系统自动化当中重要组成部分是低压配电自动化,是电力调度自动化的关键环节。低压配电自动化可以实现对配电系统的自动检测、控制、安全波阿虎,信息传输以及电能自动调配,有助于实现电厂对电能生产和传输的自动化管理,保证电厂的供电质量以及电力系统安全、可靠,将电力企业的经济效益和电力运行管理能力提高。低压配电自动化系统是由远动系统、配电变电站自动化以及馈线自动化三个方面。远动系统重点是配电实时数据以及信息采集和显示、电力设备控制、报警处理以及数据存储等功效,这些功能都是利用SCADA 软件平台来实现的。配电变电站自动化是利用计算机、通讯、自动化设备将配电变电站的自动化控制实现,包含危机监控、微机远动终端设置和微机机电保护装置等。馈线自动化主要是变电站出现到用户用电设备之间的馈电线路自动化,主要承担着在正常情况下的用户检测、数据测量以及优化运行和事故之后的故障检测、隔离、转移、恢复供电。3低压配电自动化技术的发展趋势3.1配电管理系统 利用配电管理系统可以实现配电网的自动化管理,经过对配电网自动化系统、故障投诉系统、负荷管理等综合控制,保证电网稳定运转。标志我国配电网动态监控和信息采集发展的范围和功能更加开阔,之后就会实现在无人值班的现实情况中对电站进行管理,配电管理系统是低压配电自动化的基础和前提。 3.2智能分布式馈线自动化技术的发展趋势智能分布式馈线自动化技术在应用中虽然具有其明显的优势,但是仍然出现进行改进,而该技术的发展趋势主要就是对其进行规范化和统一化的管理,尤其是实际的应用中,需要进行全面的优化,是要采取有效的策略进一步减少电能的损耗,提高故障排查的逻辑性,减少故障的发生率以及提高自检的能力等等,这样才能够确保该技术在未来的发展中,能够更好的确保低压配电自动化系统的稳定运行。智能分布式馈线自动化技术发展主要是全自动以及半自动的发展方法。全自动方式就是经过配电主子站来对信息进行收集,完成对配电故障的定位和识别,之后经过系统自动判断制定对故障区域的隔离,非故障区域供电恢复。半自动方法就是通过收集信息来判断低压电网的运行状态,之后将故障识别和定位集中起来,经过人工将远程故障区域的隔离完成,同时完成非故障区域的恢复供电行为。 3.3配电实时信息引擎机制 总体电力系统信息一体化作为我国电力发展规划的标准和发展趋势,低压配电技术是配电工作的重要构成部分,因此,我们需要在将来的低压配电技术的研究开发的过程中,依照大数据和电子一体化的大环境和平台中,建立低压配电实时信息引擎制度,将电力网络自信息系统要求满足,保证配电信息系统能够真正的满足低压配电技术发展的需要。 3.4配网优化运行决策支持系统

配电自动化技术应用和创新研究 摘要当今社会,人们对于电能的质量以及供电可靠性的要求越来越高,但是在实际生活中经常会发生短暂停电以及电压不稳的现象,这给用户的生活造成了很大的不便,目前来说,用户的停电时间主要是取决于配电网的情况,配电网上的输电消耗高达一半,因此,配电的智能化发展很重要,随着电网工程的日益发展,配电自动化技术被应用的也是越来越广泛,这很好地解决了电力在配送和使用的过程中出现的各种问题。本文对配电自动化技术的相关应用以及研究进行了详细的阐述。 关键词配电自动化技术;创新研究;技术分析 随着社会经济的发展,自动化技术应用的越来越广泛,发展的也越来越好,这和我国的科技发展是密切相关的,但是就目前来说,我国电网的配电智能化还没有得到全面的发展,在覆盖范围上还存在一定的局限性,尽管近几年来我国的智能化配电系统已经取得了很大的进步,但是与之相关的管理制度和技术还没有达到与之相匹配的程度。对配电自动化技术的技术分析和创新研究有助于实现自动化技术的全面发展。 1 配电自动化技術 一般来讲,配电自动化技术分为:电网运行监控、电子站自动控制系统、电网调度三种,其中,电网运行监控系统是实时监控整个电网的数据运行,同时分析各个设备运行时的参数,及时发现并排除出现的问题;电子站自动控制系统是自动管理变电站一次或二次设备的运行,把运行中的设备产生的数据及时传达给上级,起到一个沟通的作用;电网调度系统是自动调度辖区内用电负荷的分布情况,使用电负荷大的地区不至于供电量不足,也使用电负荷小的地区不至于出现资源浪费的现象,这样既可以合理地使用现有电网容量,又可以实现电力分配的合理性与科学性[1]。 2 配电自动化技术的分析 2.1 自动化馈线技术 自动化馈线技术的应用区分用电对象是变电站还是电力用户,当用电站和用户之间的电网出现故障时,运用自动化馈线技术能够自动检测诊断出现的故障,并及时的检修此故障。此外,自动化馈线技术还可以实时的监测采集电力设备的运行参数,检测用户端的数据,优化正在运行的线路。 2.2 变电站自动化技术 变电站自动化技术可以将变电站内工作者的工作负荷最大程度的减少,同时可以使变电站运行的安全性与可靠性得到很有效的提升。变电站自动化技术分为

配电自动化实用技术探讨 我国走进以及现代化、科技化的发展阶段,无论是产业发展还是居民社会实践生活,对电能的需求量都在逐渐增多。尤其是一些城市地区还面临着规模扩大、城建等实践,需要在满足居民实践生活所需的同时,将电能应用效果逐步加强,并实现电能资源的节约应用。由此看来城市配电网自动化技术应用,需要进一步提升供电质量,满足社会时代进步发展所需。 标签:电力工程;配电自动化;关键技术 引言 随着我国电力系统的快速发展,电力资源的利用率也在增加,人们对于系统的应用要求也会随之提升。配电网中的自动化技术包含了现代化的电子和通信技术,也涵盖了离线和用户的各项数据。要构建一个完善的系统,就应该确保各个系统的管理工作都要符合现代化的发展趋势,这样才能实现供电企业的高效化发展。 1配电自动化中的实用技术 1.1配电网自动化通信技术 城市配电网自动化通信系统设计作为整个配电网的关键构成部分,如果能够做好通信系统的优化设计,能够保证城市电网自动化技术应用效果逐步提升,各个系统能够保持相互配合相互引导。目前我国部分城市还会利用GIS技术融合应用的途径,建立起一个较为基础性的配电通信网络管理体系,这个系统的基本构成主要是来自于两个方面的,其中针对在集成电网上的技术应用,就是将通信线路的相关数据信息资源进行综合管理,并建立一种图形管理的基本模式,由此技术人员在配合工作之下,就能将通信系统连接的情况了解,并做好对各个阶段的城市电网的优化设置,由此通信系统管理就会变得更加的针对性与有效性。还有一个层面的管理就是对于GPMS技术引导的通信系统的集成与应用,在此背景下的城市配电网的自动化发展路径,能够做好对各种通信设备、系统台账等的全面管理。在对通信系统管理阶段,通过合理化的技术应用,能够经过不断的完善与改进,将配电自动化的工作效率进一步提升,达成目标的配电网系统管理要求。 1.2FTU技术 FTU技术在应用的过程中,所负责的是板块搜集和数据采集工作,其中包含了电流流量同电压大小等多项内容,借助通信的优势将这些信息反馈到监控中心,最后监控中心会根据这些数据来下达指令,进而确保整个电网的正常运行。在安装FTU设备的过程中,为了让馈线区域可以安全稳定的运行,相关人员就应该将重点放置在网络重构中,完成结果的好坏同整个设备的安装也有着直接的

10kV配电线路自动化的技术分析 发表时间:2019-05-06T09:40:12.797Z 来源:《电力设备》2018年第31期作者:陈达敬 [导读] 摘要:电力供应是保证国家发展、社会进步的基础,是人们安居乐业的重要保障。 (广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞 523000) 摘要:电力供应是保证国家发展、社会进步的基础,是人们安居乐业的重要保障。随着生产生活需求的不断提高,电力系统越来越复杂,需要引进自动化技术进行科学管理,从而提高电力输送质量和效率。本文针对10kv配电线路自动化技术展开了探讨,明确了10kv配电线路的优缺点,并且结合实际情况,阐述了三种应用较广的自动化技术,希望能够提高自动化技术在10kv配电线路中的应用效果,提升电力系统自动化水平。 关键词:10kv配电线路;自动化技术;应用分析 前言: 通常意义上,我们将电力系统划分为发电、输电和配电三大系统。其中,配电系统是指将电力系统中从降压配电变电站出口到用户端的这一段系统,配电线路担负着分配电能的任务,我国的配电线路电压等级主要有380/220伏、10千伏、6千伏。运用自动化技术可以保证配电线路的稳定可靠,保持供电的连续性,提高输电效率,减少线路损耗,避免电力事故,从而提升电能的利用率和用户的体验,推动电力系统更好的为人们生产生活服务。 一、简述10千伏配电线路的主要特点及重要意义 (一)扩大配电网络范围,满足人们用电需求 随着经济社会的发展,电力成为人们日常生活中最主要的动力能源,关系着区域经济发展和生活水平的提高。现阶段,人们对电力的需求量不断增加,对电力的供应质量提出了更高的要求。10千伏配电线路的建设有效延展了配电范围,满足了更多地区的电力需求。同时,由于线路长、分散等特点,使配电线路出现了更多不确定性,容易受到不同地区地貌、气候的影响,从而产生难以预料的电力故障,影响供电的稳定性,这就需要我们不断开拓创新,运用各种技术手段提升配电线路的输送质量【1】。 (二)提高技术指标来保障配电线路的稳定 10千伏配电线路主要有架空线路和电缆线路两种不同类型的线路,架空路线主要用于农村地区和偏远地区,而电缆线路主要应用于城市核心区域。由于人们供电量的需求不断增加,就需要配电线路中供应的电量也随之增加,从而延长了线路的长度,绝缘子的片数也会因此增加。同时,要适当加宽绝缘子串的通道,这样才能有效提高10千伏配电线路的输电效果。另外,由于自然环境的影响,10千伏配电线路需要加大架设塔杆的高度与宽度,从而保证输电线路在高压状态下的稳定运行。 (三)影响范围广,维修难度大 10千伏配电线路由于受环境影响较大,会出现很多不确定性故障,随着线路运行的老化和供电负担的增加,更会显著提高出现故障的概率。同时,由于架空路线的高度较高,给线路维修人员带来了很大的挑战,如果不能及时修复配电线路就会影响整个地区的电网运行,甚至造成供电系统的严重瘫痪,造成极大的经济损失,影响了人们的生产生活秩序【2】。 二、10千伏配电线路自动化的建设理念 (一)10千伏配电线路自动化的建设应该适应实际需求 随着科学技术的发展,配电线路自动化的研究成果不断涌现,先进技术及设备不断应用。然而,由于各个国家国情不同,基础设施建设处于不同的阶段,所以不能盲目跟风,我国的配电线路在设备容量与线路长度上还有很大的提升空间,在自动化的建设上应该适应实际需求。同时,由于区域经济发展的差距,我们应该根据当地实际情况对自动化技术进行合理选择与匹配,避免出现先进技术与落后设备的不融合现象,这样不但浪费了发展建设资金,而且影响了配电系统的运行效率【3】。 (二)10千伏配电线路自动化的建设应该稳健推进 配电线路与自动化技术需要一定的磨合时间,为了降低难度,我们应该循序渐进,确保整个配电系统的平稳,统筹全局分阶段建设自动化系统,主要包括初级阶段线路电压控制设备与组配开关建设,中期阶段供电各支线配电开关、控制和通信设备建设以及后期阶段通信功能的完善,循序渐进的推动10千伏配电线路的自动化管理,提高线路运行水平。 三、10千伏配电线路自动化技术的应用 (一)智能分布自动化技术在10千伏配电线路中的应用 智能分布自动化能够很快诊断故障区域,从而为故障抢修赢得了时间,降低了维修成本,提高了检修效率。智能分布自动化通过非主干馈线的各个相邻之间的电网开关进行工作,如果配电线路发生故障,不需要通过主电站进行排查和控制,可以通过相关的通信信息,按照事先设定的判定机制对故障区域进行有效识别并且隔离,这种方式完全脱离了主电站起主要作用的自动化管理方法,具有十分明显的优势。而且,智能分布自动化能够提高检测的稳定性和可靠性,对架空线路和电缆线路都具有很好的适用性。但是智能分布自动化对于硬件和软件的要求比较高,需要投入大量的人力、物力、财力,所以需要根据当地经济发展情况及人才储备情况进行全面考虑,而不能盲目引进【4】。 (二)主站集中型自动化技术在10千伏配电线路中的应用 主站集中型自动化技术主要针对电网线路的终端进行全方位的检测,尽可能在很短的时间查找配电线路的故障区域,然后对故障区域进行精确划分和定位,为线路隔离提供了足够的空间和时间,从而有效缩短供电恢复的时间,完成电力抢修任务。主站集中型自动化技术具有简单有效的特点,可以在不同区域不同电网内实现配电线路的整体监测,不需要在不同步骤、不同分段之间进行隔离处理,有效解决了后续电池的续航问题,并且在脱离变电站重合闸的情况下,更好的发挥监控作用。然而,主站集中型自动化技术是一种单独处理的技术,容易在故障排除时产生很大的误差,从而影响配电线路抢修的效率,影响电力系统的稳定和安全,甚至影响社会生活的和谐稳定,不利于构建社会主义和谐社会。 (三)电压时间型自动化技术在10千伏配电线路中的应用 不同于智能分部自动化和主站集中型自动化,电压时间型自动化是通过电压和时间的相互作用以及主干线和不同线路的联合来检测线路的故障区域,并且能够保证运行过程中其他区域的正常供电。相对而言,电压时间型自动化技术的原理比较复杂,当配电线路出现故障

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