淺析配電自動化的發(fā)展

王 鋼

摘要：配電系統(tǒng)自動化的系統(tǒng)集成，不僅是有關(guān)系統(tǒng)的互連，重要的是實現(xiàn)了信息的共享、功能的互補、通道的公用等。與多島自動化信息專用、功能單一和互不相連不同，配電系統(tǒng)綜合自動化，以信息共享、功能綜合和無縫集成為其特征。

關(guān)鍵詞：汽油機；排氣；凈化

中圖分類號：TM727文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1000-8136(2009)35-0004-02

配電自動化指利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起，改進供電質(zhì)量，與用戶建立更密切更負(fù)責(zé)的關(guān)系，以合理的價格滿足用戶要求的多樣性，力求供電經(jīng)濟性最好，企業(yè)管理更為有效。

隨著中國電力工業(yè)的發(fā)展，含配電系統(tǒng)自動化在內(nèi)的城網(wǎng)建設(shè)改造和電力市場已提上了日程。當(dāng)前，配電系統(tǒng)自動化正從傳統(tǒng)的“多島自動化”走向綜合優(yōu)化的系統(tǒng)集成。與此同時，正在啟動的發(fā)電市場展示了向配電市場發(fā)展的前景?，F(xiàn)僅就上述發(fā)展可能對配電系統(tǒng)自動化產(chǎn)生的影響進行了分析和討論。

1配電自動化的作用

在配電自動化系統(tǒng)中，饋線自動化是基礎(chǔ)，因此應(yīng)以饋線自動化為切入點，逐步實現(xiàn)配電自動化，并且要使饋線自動化起到以下作用：

(1)減少停電時間，提高供電可靠性。配電網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過改造后，實現(xiàn)“手拉手”或環(huán)網(wǎng)供電方式，利用饋線自動化系統(tǒng)，可對配電線路進行故障檢測定位、自動隔離故障區(qū)段并恢復(fù)對非故障區(qū)段的供電。這樣就縮小了停電范圍，大大提高了供電可靠性。

(2)提高供電質(zhì)量。通過實時監(jiān)視運行狀態(tài)，適時進行負(fù)荷轉(zhuǎn)帶及電容器投切，保證供電質(zhì)量。

(3)改善用戶服務(wù)質(zhì)量。通過用戶側(cè)管理手段，提高服務(wù)水平和服務(wù)質(zhì)量。

(4)降低電能損耗。通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及無功配置，減少線損。

(5)提高設(shè)備利用率，節(jié)省基本建設(shè)投資。減少后備容量優(yōu)化運行方式，提高設(shè)備利用率。

(6)減少配電檢修維護費用。在正常運行時可對各類配電設(shè)備、線路進行在線監(jiān)測；在發(fā)生故障時可對故障進行自動定位，確定故障類型，節(jié)省檢修維護費用。

(7)節(jié)省總投資。實施饋線自動化所需要的線路改造、設(shè)備投資比較大，但總體上可節(jié)省投資。首先是線路經(jīng)過改造后提高了設(shè)備利用率，節(jié)省了電力設(shè)施基本建設(shè)投資；其次是實施饋線自動化后，能提供信道、中心站設(shè)備等共享資源，可在其基礎(chǔ)上擴充其他配電自動化子系統(tǒng)，如配變監(jiān)控子系統(tǒng)、自動抄表子系統(tǒng)，避免進行重復(fù)投資。

2輸電線路、變壓器及用戶的自動化

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)涉及到了輸電、配電和用電等過程，它主要從變電、配電到用電過程來對我們電力系統(tǒng)的線路、變壓器和用戶進行監(jiān)視、控制和管理。

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要功能也就是從輸電線路、變壓器以及用戶角度的自動化。

輸電線路這一層次上的配電自動化系統(tǒng)。由于輸電線路很長，有的幾千米，有的甚至幾十千米，所以在這么長的范圍內(nèi)發(fā)生故障的概率是很大的，尤其是發(fā)生單相短路的概率。當(dāng)發(fā)生了故障以后，我們?yōu)榱讼到y(tǒng)的穩(wěn)定和供電的可靠性，就必須在短時間內(nèi)及時、有效地進行處理，以防止事故進一步擴大。如果仍然采用人工方式的話，肯定無法滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的要求。所以我們必須采用配電自動化系統(tǒng)，它能夠在輸配電線路發(fā)生故障的時候，進行快速判斷，排除故障段，保證非故障段的正常供電，減少停電范圍。

變壓器這一層次上的配電自動化系統(tǒng)。輸電線路傳送的電能不能直接和用戶相連，不能直接對用戶送電。因為輸電為了減少損耗，用的都是高壓輸電，必須降壓才能給用戶使用。它既是高壓配電網(wǎng)中的負(fù)荷，又是下一級配電網(wǎng)的電源。這是聯(lián)系電網(wǎng)和用戶的樞紐，也是關(guān)鍵設(shè)施，他的主要功能是與二次設(shè)備相配合。

用戶這一層次上的配電自動化系統(tǒng)。因為各種各樣的用戶是電力系統(tǒng)的主要對象，他們的需求對于電力系統(tǒng)來說是很重要的。由于電能自身的特點，導(dǎo)致了電力系統(tǒng)中的能量必須產(chǎn)多少就用多少，即電廠所發(fā)的有功功率和無功功率必須同用戶的有功和無功需求相適應(yīng)，否則電力系統(tǒng)的運行就會有所影響，可能會導(dǎo)致同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，輸配電線路的電壓發(fā)生變化等等。所以必須根據(jù)用戶的需求來制定發(fā)電計劃，使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。

3當(dāng)代配電系統(tǒng)的發(fā)展方向

當(dāng)代的配電系統(tǒng)自動化正從“多島自動化”走向系統(tǒng)集成，并受到電力市場發(fā)展的影響。

國內(nèi)近年來對饋線自動化系統(tǒng)的引進和開發(fā)做了大量的工作，但仍然存在問題，比如全盤引進，不合國情，價格昂貴；利用重合器，動作頻繁，與保護配合難，且價格高；尋找短路故障時間較長，不能尋找接地故障區(qū)段，沒有尋找斷線故障功能，變電站出線開關(guān)需要改造等。

配電系統(tǒng)“多島自動化”，包括以下一些單項自動化：SCA－DA／DMS系統(tǒng)、負(fù)荷控制系統(tǒng)、電量計費系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng)、環(huán)網(wǎng)故障定位、隔離和恢復(fù)供電系統(tǒng)。

這些單項自動化，以信息專用、功能單一和互不相連為特征。早期這種單項自動化不多時，問題還不突出。隨著這種單項自動化分別自行發(fā)展和數(shù)量不斷增加，勢必帶來功能相互重疊、信息未能共享、通道不能公用等弊端。

當(dāng)然，有些單項自動化利用計算機通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通過接口和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換可以實現(xiàn)系統(tǒng)的有縫集成，就像過去一些調(diào)度中心把在線運行的SCADA和離線管理的MIS通過網(wǎng)絡(luò)通信關(guān)連在一起那樣。但這種有縫集成系統(tǒng)參與信息共享時的運行效率、使用水平和方便性將有所降低。

20世紀(jì)80年代末90年代初興起的開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(OSA)和有關(guān)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、用戶界面和通信的各種國際標(biāo)準(zhǔn)，為實現(xiàn)系統(tǒng)的無縫集成提供了可能，這也是配電系統(tǒng)“多島自動化”走向系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)。

配電系統(tǒng)自動化的系統(tǒng)集成，不僅是有關(guān)系統(tǒng)的互連。重要的是實現(xiàn)了信息的共享、功能的互補、通道的公用等。與多島自動化信息專用、功能單一和互不相連不同，配電系統(tǒng)綜合自動化。以信息共享、功能綜合和無縫集成為其特征。