張秉興
昆明理工大學工程訓練中心,云南昆明 650053
淺談配電自動化現(xiàn)狀及發(fā)展動向
張秉興
昆明理工大學工程訓練中心,云南昆明 650053
數(shù)據(jù)庫是配電自動化系統(tǒng)的核心,其設計的合理與否直接關系到整個運行系統(tǒng)的安全性、可靠性和易用性。同時,由于配電自動化系統(tǒng)有著對數(shù)據(jù)的實時性要求高、處理的數(shù)據(jù)量大等特點,因此,數(shù)據(jù)庫的設計則成了整個系統(tǒng)設計的一個重點、難點。
配電自動化;數(shù)據(jù)庫;ACCESS
配電自動化是包括變電站、配電網(wǎng)和用戶在內(nèi)的運行、監(jiān)控、維修及用戶管理的自動化功能的綜合系統(tǒng)。鑒于配電自動化中心數(shù)據(jù)庫中存儲了大量的歷史數(shù)據(jù)及時實數(shù)據(jù),對這些數(shù)據(jù)進行管理和維護極為重要。編寫相應的數(shù)據(jù)庫管理軟件,可以方便工作人員進行查詢、刪除、插入、修改等等,同時對配電自動化的正常運行、提高系統(tǒng)質(zhì)量等,有著極其重要的作用。
就我國電力系統(tǒng)而言,配電網(wǎng)是指110kV及以下的電網(wǎng)。在配電網(wǎng)中,通常把110kV,35kV級稱為高壓,10kV級稱為中壓,0.4kV級4稱為低壓。因此,完整地說,配電自動化應該是指整個配電網(wǎng)并包括電力用戶在內(nèi)的自動化。在配電自動化系統(tǒng)中,饋線自動化是基礎,因此應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),適時進行負荷轉(zhuǎn)帶及電容器投切,保證供電質(zhì)量。
3)改善用戶服務質(zhì)量
通過用戶側(cè)管理手段,提高服務水平和服務質(zhì)量。
4)降低電能損耗
通過優(yōu)化網(wǎng)絡結構及無功配置,減少線損。
5)提高設備利用率,節(jié)省基本建設投資減少后備容量優(yōu)化運行方式,提高設備利用率。
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、設備投資是比較大,但總體上可節(jié)省投資。首先是線路經(jīng)過改造后提高了設備利用率,節(jié)省了電力設施基本建設投資;其次是實施饋線自動化后,能提供信道、中心站設備等共享資源,可在其基礎上擴充其它配電自動化子系統(tǒng),如配變監(jiān)控子系統(tǒng)、自動抄表子系統(tǒng),避免進行重復投資。
目前,我國電力工業(yè)的發(fā)展速度,已由過去主要取決于投資規(guī)模逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橛墒袌鲂枨髞頉Q定,電力市場也將逐步由賣方市場向買方市場轉(zhuǎn)變。以往我國發(fā)電和配電投資的比例為1:0.12,大大落后于先進國家1:0.6~0.7的投資比例,這種狀況今后會很快得到改善。90年代以來,國內(nèi)電力系統(tǒng)的35kV變電站逐步實現(xiàn)了四遙功能,但規(guī)模覆蓋變電站自動化、饋線的故障定位與隔離和自動恢復放電、負荷控制、遠方自動讀表、最低網(wǎng)損、電壓無功優(yōu)化,配電投資比例系統(tǒng)、變電配電和用電管理信息系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合管理系統(tǒng),則是近年來才起步的。從設備制造水平的角度看,國內(nèi)不少企業(yè)已成功地研制出能夠滿足配電自動化要求的產(chǎn)品,比如可靠的柱上真空開關、重合器、饋線開關遠程式終端(FTU)、變壓器測控單元(TTU)、開閉所、小區(qū)變遠程終端(RTU)、配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(GIS)、負荷監(jiān)控系統(tǒng)、配網(wǎng)管理信息計算機網(wǎng)絡、智能式電度表及遠方抄表計算機系統(tǒng),以及各種數(shù)據(jù)傳輸設備(DCE)等。
1)配電網(wǎng)自動化功能框架奠定,且得到充實和完善
將配電自動化功能劃分為4組:電網(wǎng)運行、運行計劃及其優(yōu)化、維修管理、用戶聯(lián)系和控制。在上述主功能組的基礎上,再分成若干功能,奠定了配電自動化系統(tǒng)的主功能框架。需要強調(diào)的是:(1)這4個功能組并不是各行其事,而是有著十分緊密的聯(lián)系,經(jīng)常交換信息,這樣既可做到數(shù)據(jù)共享,更可保證控制和管理的一致性。(2)數(shù)據(jù)管理的重要性。數(shù)據(jù)管理本身并不是配電自動化的功能,但是,所有的功能都包含在數(shù)據(jù)管理內(nèi),要實現(xiàn)龐大復雜的眾多功能必須依靠數(shù)據(jù)管理來完成,這些功能所交換和共享的數(shù)據(jù)引起了功能間的聯(lián)系。
2)配電網(wǎng)優(yōu)化運行
變電站自動化的發(fā)展,使供電可靠性有了很大的提高,但是要進一步縮短故障停電時間,很大一部分取決于饋線自動化的發(fā)展。必須在饋電線路上裝設電動開關,配置饋線終端設備FTU,對一些分支線路,還應裝設故障指示器,并利用通信系統(tǒng),向系統(tǒng)提供饋線運行數(shù)據(jù)和狀態(tài),執(zhí)行系統(tǒng)下達的饋線開關遙控操作命令。非線性負載、電動機直接起動、不平衡負載、焊接設備以及家用電器設備增多,降低了電壓質(zhì)量。電壓質(zhì)量對現(xiàn)代電子設備及計算機系統(tǒng)影響極大。為此,提出系統(tǒng)應對電壓進行連續(xù)測量和質(zhì)量分析,噪聲越限告警。同時,要根據(jù)實際需要選擇不同的無功補償方式。
3)集成化、智能化和綜合化是一發(fā)展趨勢
早期配電自動化的實施采用發(fā)展獨立的、單項自動化系統(tǒng)來解決問題,如直接的負荷控制、大用戶的遠程抄表等,由于配電自動化的功能之間存在著不同程度的關聯(lián),其中大部分要求很難滿足,且還無法克服在擴大應用規(guī)模時確認所需投資的合理性所遇到的困難。這種按“功能定向”的方法,已造成綜合化水平非常低并帶來若干反面影響,如功能重疊、數(shù)據(jù)的重復、靈活性很差和維修費用高等。另外,配電自動化系統(tǒng)作為一個龐大復雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程,包含眾多的設備和子系統(tǒng),各功能、子系統(tǒng)之間存在著不同程度的關聯(lián),其本身及其所用技術又處于不斷發(fā)展之中,對任一家制造商而言,根本不可能包攬一切。這就要求配電自動化系統(tǒng)采用全面解決的方案,走系統(tǒng)集成之路,使得各種應用之間可共享投資和運行費用,最大限度保護用戶原有的投資。
[1] 薛濤.淺談配電系統(tǒng)自動化功能和作用[J].機械與電子,2006(11).
[2] 徐臘元.我國配電自動化的發(fā)展及實施方案[J].電工技術雜志,2003(2).
TM76
A
1674-6708(2010)18-0023-02
張秉興,助理實驗師,研究方向:機械制造