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[行业技术文章]实用化配电自动化探讨

更新:2013-03-07


苏宏勋铃木·博广东珠海市许继芝电自动化有限公司(519060)

刘保玉河南省许昌学院(461000)



摘要:该文介绍了配电自动化系统(DAS)的概念,分析了实现配电自动化所带来的社会经济效益,并论述了实用化配电自动化系统应具有的主要功能、特点及系统结构。

要害词:DAS DMS GIS 配电自动化

1 引言

近几年来,现代自动化技术及计较机网络通讯技术运用于中国的配电网系统,迅速改善了相关供电企的配电网运行治理水平。但经过近几年配电自动化工程的试点,也表露出了一些问题,使生产厂家对配电自动化的熟悉加倍深进,使电力企选择配电自动化系统产物的消费心里也趋于安静冷静僻静并慢慢走向成熟。由于配电自动化系统的尺度、规范还不十分具体、具体、完善,是以不论是生产厂家仍是电力企用户对配电自动化系统的理解和要求依然存在差异,那末什么样的配电自动化系统才是理想的系统?作者认为其中重要的原则应当是以知足用户配网日常工作治理需要、提高配网运行和治理水平、为用户带来经济和社会效益为目的,也就是实施实用化配电自动化系统。

2 配电自动化系统(DAS)的概念

配电自动化是哄骗现代电子、计较机、网络、电力电子等技术对配电网络进行在线、离线的智能化监控治理,使配电网络处于平安、经济、靠得住、合理和高效运行。

配电自动化系统(DAS-DistributionAutomationSystem)能够实现对柱上开关、环网柜、配电变压器等中压配电线路上的装备进行监控。对这些装备的监控可所以远方、自动或手动方式,从而到达自动隔离故障线段,快速准确恢复供电、削减停电时间的目的。

对于配电自动化系统,重要的也是实用的功能要求是维持配电系统稳定运行、保证电力供给的接连性,一旦发生电力供给中断事故,重要的工作则是尽快隔离故障,恢复供电。

3 实用化配电自动化的效益分析

借助于配电自动化系统在配电网络的运用,用户要能够从其天天的运行中获得持久的效益,假设还没有在配电网络中实施配电自动化,则供电企可能失往提高生产力、提高竞争力的机遇,只有能够实现这些实用化功能要求的配电自动化系统产物才能真正被用户所接受。

3.1 年夜年夜缩短停电时间

借助于配电自动化系统的故障自动检测、隔离功能,当配电网发生故障时,可以快速准确判定故障,隔离故障区域,恢复非故障区域供电,年夜年夜缩短停电时间,直接为客户带来显著的经济效益,提高电力用户的知足度。


图1 配电网及故障区域


在发生图1所示的事故时,在实施配电自动化分歧阶段节省停电时间的对好比图2、3所示。

图2 供电中断时间对比



图3 实施配电自动化勤俭的停电时间


3.2 需求侧治理可以年夜年夜提高配电装备的使用效率

配电自动化系统对配电网络内的配电区间要有很壮大的治理功能,区间是配电网络的一个小区域,是由分段开关进行分隔,并能被配电自动化系统治理和控制,这有益于化运行方式,提高配电装备的哄骗率,而不单单只是被一个馈线单元、重合器或分段器所控制。

3.3 动态负荷平衡

由于随着季节、天气等条件的变化,用户负荷天天也在变化,是以配电线路有可能发生过负荷。当发生过负荷时,配电自动化系统经由过程切换分歧区域的负荷来改变馈线电流,从而扶助调剂员处置配电线过负荷问题。

借助于动态负荷平衡,可以削减配电网络所必需的备用容,从而削减或延缓装备投资,是以配电自动化系统能够年夜年夜提高配电网负荷的运行水平,同时年夜年夜削减装备投资。

3.4 用户负荷供电化控制

除处置过负荷,配电自动化系统也能很好地处置其它很是严重的供电事故,如热浪、台风、暴雨等反常的天气条件发生供电严重问题。由于配电自动化系统具有治理控制配电线区段的壮大功能,是以调剂员可以避免其负责的供电区域长时间中断供电,相反他们也能够自行决议怎样避免供电中断或怎样削减限电区域。

开关顺序操作法式编制功能可以扶助调剂员在不领会系统运行状态的情况下预师长教师成开关操作步骤,同时系统调剂员借此功能实现以区间为单元,化供电区域,从而保证医院、政府部门、公共举措措施、工用户、军队及其它有较高先级的用户具有先供电权。

4 系统应具有的主要功能

虽然配电自动化系统在我国还处于试点阶段,分歧用户的要求分歧,分歧生产厂家的配电自动化系统功能也有所差异,但从实用化配电自动化经济效益要求动身,配电自动化系统一般应具有以下功能:①完善的配电SCADA功能;②完善灵活的报表系统;③一体化的配电实时地舆信息系统;④灵活靠得住的故障处置功能;⑤负荷监视和转移决议计划功能;⑥不依靠主站的馈线自动化(FA);⑦在线仿真功能;⑧在线维护功能;⑨利便的运行治理功能;⑩高效的装备治理功能;B11网络拓朴、负荷猜想等实用分析功能;B12与其他系统的有用接口,实现资本同享。

5 硬件结构设计

配电自动化系统一般主要由配电主站、配电子站及户外配电终端装备组成。

(1) 配电主站:

配电主站是配电自动化系统的焦点,设置在主控制室内,遵循尺度设计。配电主站的装备包括散布于两层开放型局域网上的服务器、工作站、通讯控制主单元及外围装备等。

(2) 配电子站:

配电子站属于配电所装备,设置于配电所内,我们称之为TCR,其主要功能是与变电所RTU、户外配电终端通讯,实现对变电所数据和配电终端数据的会聚、接收和转发配电主站下发的饬令。

(3) 户外配电终端:

户外配电终端与分歧的配电装备配合,实现主站对户外配电装备的远方监视与控制,配电终端既可用于排挤配电网装备,也可用于电缆配电网装备。

分歧用户配网规模、功能需求、通讯条件差异较年夜,统一用户分歧时期的要求也纷歧样,是以系统硬件结构为知足用户的分歧现实需要应顺应以下要求:

①柔性硬件构架:灵活的缩性,凭据用户的分歧规模、分歧时期需求,灵活进行硬件设置装备摆设,提供用户年夜的性价比。如图4所示,可以构架小到只有一台服务器兼工作站、单层网络、对应多个配电子站的系统,年夜到多级主站、多级网络、功能散布多的服务器、能散布的多工作站、对应多个配电子站的系统。

图4 硬件结构


②开放硬件平台:知足用户二次开发或未来功能扩大。

③灵活的通讯方式:凭据用户分歧的现场条件,支持分歧的通讯方式和通讯前言,如ATM、SDH、以太网、光纤、双绞线、无线、载波等。

6 系统软件构架

配电自动化系统主站的软件应为条理式模块化机关,一般应包括平台层、治理层、数据层、运用层,如图5所示。作为实用化配电自动化系统,其构架要能凭据用户分歧的需求灵活利便地修建响应的运用功能,是以要具有以下特点:

(1) 跨平台的运用设计:运用设计不依靠于某一特定的操作系统,可以凭据用户的需求灵活地运用在分歧的操作系统之上。

(2) 兼容分歧的商用GIS:配电自动化的图形资料维护系统不仅能基于分歧的商用GIS构建运用,也能凭据用户的需求输出分歧花式的图形资料。

(3) 基于地舆信息的实时配网监控系统:配电自动化系统不能像调剂自动化那样仅仅是基于电气接线图上的监控,或是基于地舆布景的电网监控,而是内嵌在配网运用中、具有丰硕空间地舆信息的实时运用系统。

(4) 开放式的软件结构:使用户能凭据需要与其它系统接口或扩大功能。

(5) 规约的尺度化:提供尺度化的规约接口,不仅能兼容其它厂家的产物,也能为其他厂家提供规范化的尺度规约。

(6) 功能的涣散设计:系统功能涣散化设计,到达系统构建的灵活性和利便性,既能集中修建,也能涣散设置装备摆设。

图5 系统软件构架


7 系统应具有的主要特点

7.1 基于内置GIS之上的用户图形界面

(1) 提供一体化设计的配电网络地舆散布显示功能,利便的配电变电所接线图显示功能;

(2) 配电装备信息的多种图形显示界面及分歧图形界面的平滑放年夜、缩小、漫游等功能;

(3) 经由过程分歧的颜色来区分、标注配电装备的分歧运行状态,如正常运行状态、故障状态、电缆维修、环网运行等;

(4) 一机双屏的操作气概,把操作和监视界面清晰分隔。

7.2 故障检测、隔离和供电恢复及远方监控功能

(1) 智能化的故障区域自动检测、故障区域自动隔离及非故障区域恢复供电的操作顺序功能;

(2) 各类变电装备、配电装备的远丈、状态变化的监视;

(3) 远方控制柱上开关、环网柜、开关站及变电所出线开关;

(4) 故障检测定值的远方设定;

(5) 历史数据、报表等的记实、打印;

(6) 各类报警方式、报警级此外利便设置及事务记实。

7.3基于配电实时信息根蒂根基的配电治理系统

(1) 所有配电治理功能基于配电网实时数据分析;

(2) 调剂员经由过程界说开关操作顺序来知足需求侧治理的功能,如馈线负载水平控制、维护治理、故障消除后的网络恢复、电力供给严重时的强制停电等功能;

(3) 配电装备治理功能,实现装备的数据治理、检修治理、缺陷治理及配电装备实时运行状态监视等功能;

(4) 权限治理及具有响应权限的数据库维护功能;

(5) 调剂员培训仿真功能的在线运用,知足用户的需要。

7.4 分层开放的设计思绪,保证系统功能的扩大

系统在统一的底层平台根蒂根基上进行运用层设计,保证系统的开放性和功能的扩大性。

8 结论

作为一个产物,只有被用户接受并为用户带来庞大效益的产物才是一个成功的产物,而配电自动化作为一个投资年夜、触及面广的系统产物,由于尺度的不具体及需求的舒展性,更应突出以实用化为方针。多年来在多个现实工程的运用中,以实用化为方针指导用户实施配电自动化系统,从过的需求舒展中解脱出来,捉住主要矛盾,为用户提供高性价比的配电自动化系统,到达供需双赢的目的。实践证实以本文所述为原则而构建配电自动化系统,可以有用地监控整个配电网络,提高配电网的运行水安然平静治理水平,提高供电靠得住性和供电,下降网损,为供电企提供了很是有用的配电治理手段。