县区局配网自动化的应用及研究

县区局配网自动化的应用及研究

(广东电网有限责任公司东莞供电局广东省东莞市523000)

摘要:配网自动化技术,是利用电子技术、通信技术、计算机技术及网络技术,将电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成,构成完整的自动化管理系统,通过监视配网的正常工况,优化配网运行方式,根据配网电压合理动化管理系统,实现配电系统及事故情况下监测、保护、控制和配电管理,使电网始终处于安全、可靠、高效的最有运行状态。

关键词:配网自动化技术;自动化管理系统;计算机技术;网络技术

中低压配网在整个电力系统中占有重要地位,是连接电力用户和电力系统的枢纽,配电网的自动化程度与电网企业的精益管理密切相关,可以提高供电可靠性,在故障时可以及时隔离故障,缩短事故时间,为恢复供电、快速分析、诊断、报告事故原因提供有效依据。实现配网自动化,可以提高整个电力系统的经济效益,可减轻维护人员的劳动强度,降低现场操作人员的操作风险。配网自动化是电力系统现代化发展的必然趋势,社会各行业对供电可靠性和电能质量的要求越来越高,只有发展配网自动化才能满足人们日常生活工作和生产的需要。本文介绍了配网自动化的概念和主要功能,介绍了配网自动化系统主站、通信、以及终端的结构和并网调试流程。

一、配网自动化系统的概念与结构

配网自动化系统是一种实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统,其内容包括数据采集与监视、配电地理信息系统等几部分组成。

配网自动化系统主要由配电自动化主站、配电自动化终端和配网通信通道三部分组成。配电自动化主站主要部署在电力调度控制中心的自动化机房,配电自动化终端主要分布在配电房开关柜、户外环网柜、架空线杆塔上,这两者之间通过配电网通信通道连接在一起。

1、配电自动化主站

主站主要担负着对对配网设备的监测与控制,通过配电自动化终端采集的遥测、遥信数据通过无线公网、光纤的通讯方式经过加密装置,通过前置服务器接入配网自动化主站。

主站硬件构成:数据库、前置通信处理机(前置机)、调度员工作站、管理员工作站、WEB服务器、网络设备、二次安防设备、通信网络等。

主站软件构成:配网自动化系统软件、系统支撑平台、各种应用软件。

2、配网自动化终端:

配网自动化终端是配网自动化的基本单元,用于配电开关、柱上断路器FTU、环网柜

DTU、故障指示器、配电变压器、无功补偿电容、计量终端TTU等。

3、通信网络

通信网络提供配电自动化终端与主站服务器之间的通信通道,是配网自动化的重要组成部分,也是投资较大,技术较为复杂的部分,其性能与可靠性的好坏对系统整体功能的实现及运行可靠性有着决定性的影响。由于配电网通信多点、分散的特点,很难只采用一种通信信道解决问题,我们一般采用多种通道的混合通信方式。因此目前国内外配网自动化系统均采用光纤与无线公网通信网络混合通信网模式,主要由通用无线公网分组业务GPRS与光纤混合组网。

二、配网自动化功能

1、数据采集与监控(配网调度自动化):DSCADA是远动三遥功能的深化与扩展,使调度人员能够从主站系统计算机界面上,实时监视配网设备运行状态,并进行远程操作与调节。他是配电自动化的基础功能,通过终端设备和通信系统将配电网的实时状态传送到主站,在主站对配电网络进行远方监视与控制,与调度自动化类似,包括配电开关的状态,保护动作信息,运行数据等。

2、故障自动隔离及恢复供电(馈线自动化DA):在线路发生永久性故障后,通过主站集中式馈线自动化和就地式馈线自动化的结合,通过线路上分布的自动化开关上送的遥测数据实现故障定位,主站集中式和就地式自动化开关,跳开故障点两侧的开关,隔离故障区域,并通过改变现场电网运行方式转供电,恢复非故障区域线路的供电,以缩小各章停电范围。

3、电压及无功管理:通过高级应用软件、AVC系统以及计量自动化实现对配电网的有功无功电量进行控制管理,控制无功补偿设备的投切,以保证电压合格、线损最小。

4、需求侧响应DSM:需求侧管理主要集中在电力和电量的改变上,一方面采取措施降低电网高峰期的电力需求,一方面采取措施增强电力系统的发电量。从需求侧管理的角度出发,我们要提高电网控制的灵活性、加强对电网负荷的监控并能及时提供自动响应。

5、配网自动化自愈技术:配网自动化自愈技术,能提升配电网的安全稳定运行,提高故障抢修的效率。配网自愈技术主要依据配电网自动化技术与继电保护技术相配合,自动化设备采集遥测遥信技术,采集电网实时电压电流,通过继电保护电流与时间逻辑关系配合可以实现就地自动化开关动作实现自愈,这种是就地方式。还可以通过自动化主站进行自愈,但这种情况要求自动化开关的普及率要足够的高,同时要求自动化终端与主站通信状况良好。

三、配网自动化终端并网调试流程

县区局每月下旬提交下月的仓库调试和和现场调试计划,由主站对县区局提交的调试计划进行审核并制定调试计划;主站制定好调试计划后,分局要向通信分部申请通讯资源(分配iP);分局制作点表;点表制作完分局后,将通信分部分配的iP填入点表后发往主站,由主站人员将点表录入数据库;分局按照上报计划进行仓库调试和现场调试。如果因为不可控原因需要修改调试计划或者点表图纸等信息,就要提前和主站人员取得联系申请属性变更流程。

随着自动化普及率提升,自动化主站和终端运行状况好,加之自动化技术成熟,对于仓库调试将下发到各区县供电局进行操作。市局主站只是对调试质量进行把关,对通信状况进行维护,三遥遥控设备的现场遥控验收还是有自动化主站来进行。

四、配网自动化对供电企业产生的影响

1、经济效益影响

配电网系统因故障停电,会造成电力部门的损失。包括:重新启动和补充电源所增加的费用,输配电损失的增加,事故后检修和运行人员的工作费用,更换和修理损坏设备所增加的费用,未供电而少收的费用,赔偿用户停电损失的费用,电力公司信誉和形象受到的损伤,发生系统连锁扩大事故的损失。

2、供电可靠性影响

在配电自动化系统有效利用的条件下,配电自动化对配网供电可靠率的提高主要体现在以下三个方面:

(1)在配电网正常运行及开关实现遥控功能的情况下,通过自动化技术手段,实现

对配电网开关远程自动化操作。该时间的缩短主要体现在停电情况下(指各种检修计划停电,不包括线路故障停电)。

(2)在线路开关实现两遥的情况下,通过对配电线路运行状态的实时监测,对线路

故障及设备运行异常情况进行及时定位并报警。

(3)在线路开关实现三遥的情况下,通过对配电网运行状态的实时监控,在配电网

线路故障情况下,及时发现配电网故障并准确定位,迅速隔离故障,恢复非故障段的正

常供电,缩短线路转供电时间。

五、结论

通过分析当前县级供电企业实现整体配网自动化的难点形势,以及了解掌握县区供电局配电网现状和单项自动化系统应用的实际情况,总结配网自动化试点方案的经验和不足,制定了就地型电压电流型馈线自动化与故障自动定位相结合的配网自动化实施改进方案,易于实施,且投资不高,便于统一管理,适合目前推广实施,扩大自动化覆盖面。

参考文献:

[1]陈堂,赵祖康,陈星莺,胡大良.配电系统及其自动化技术.北京:中国电力出版社,2003;

[2]广东电网公司.广东电网公司配网自动化基础知识简介.2012

[3]刘广友.县级配网自动化系统的研究[D].济南.山东大学,2005

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