關(guān)于電力配電系統(tǒng)自動化發(fā)展研究

張明雪

【摘 要】隨著自動化技術(shù)的發(fā)展和普及，電力企業(yè)配電系統(tǒng)自動化也是現(xiàn)代行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。電力配電自動化系統(tǒng)技術(shù)促使電力配電管理更加智能和完善，為人們的生活和企業(yè)提供更加穩(wěn)定和便捷的電能，不僅可以滿足社會的用電需求，而且也為電力企業(yè)和社會創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟和社會效益。

【關(guān)鍵詞】電力；配電系統(tǒng)；自動化發(fā)展

1 電力配電自動化系統(tǒng)技術(shù)的概述

目前，電力配電自動化技術(shù)系統(tǒng)是指綜合了計算機技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)與遠程或自動控制技術(shù)、現(xiàn)代化裝備及管理系統(tǒng)于一體的先進現(xiàn)代信息管理系統(tǒng)。通過配電自動化技術(shù)不僅能夠有效提高供電質(zhì)量和效率，同時減少了電力人員的勞動強度和降低了電力運行的成本及時間，而且提高了電力企業(yè)的供電的可靠性和可控性?，F(xiàn)今在較為發(fā)達的一些國家中，電力配電自動化技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的推廣普及和應(yīng)及。電力配電自動化技術(shù)從根本上就是利用目前先進的科技技術(shù)和管理理念，改變電力系統(tǒng)人工配電操作方式及管理方法，應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)和設(shè)備進行一系列配電操作過程。

電力配電自動化技術(shù)系統(tǒng)主要包括以下幾個主要部分：第一是電力配電自動化，其中包括了SCADA自動化和配電自動化，實現(xiàn)饋線的自動化過程；第二是電力管理自動化，通過計算機技術(shù)將分布在不同地點的電網(wǎng)聯(lián)系起來形成統(tǒng)一的系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，實時傳輸、管理；第三是電力用戶系統(tǒng)的自動化，該項自動化系統(tǒng)能夠使電力企業(yè)對用電客戶實現(xiàn)完全自動化控制，自動化管理，從而提高電力企業(yè)的工作效率和提升用戶對用電服務(wù)的感受，更好地服務(wù)電力用戶。

2 配電自動化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

配電自動化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀大致分為三個階段：

2.1自動化的開關(guān)的配電自動化階段：這一階段是自動化開關(guān)之間相互配合的階段，分段器和重合器是這一階段的主要設(shè)備。在這一階段中不用建設(shè)計算機系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)，主要的功能是能在機器出現(xiàn)故障時通過自動化開關(guān)的配合隔離故障并對區(qū)域恢復(fù)供電。

2.2后臺計算機、饋線終端和通信網(wǎng)絡(luò)的配電自動化階段：在這一階段中不僅能在配電網(wǎng)正常運行時起到作用，還能在故障時及時作用。正常運行時，可以起到通過遙控改變運行方式和時刻監(jiān)視機器運行狀況的作用；在出現(xiàn)故障時，配電網(wǎng)可以及時察覺出故障，然后調(diào)度員再遙控將故障區(qū)域隔離開來，并恢復(fù)全區(qū)域的用電。

2.3增加了自動控制的功能：配電自動化的系統(tǒng)的第三階段隨著計算機的發(fā)展而出現(xiàn)。自動控制功能是現(xiàn)在的配電自動化的目標。

3 配電系統(tǒng)自動化的發(fā)展

3.1配電系統(tǒng)自動化概況

配電自動化在發(fā)達國家進行的比較早，大約在20世紀70年代開始的，其發(fā)展過程大致可以分為三個階段：第一階段主要的目標是在重要的線段進行故障自動隔離，結(jié)合配電網(wǎng)的改造，進行配電系統(tǒng)自動化的試點工作；第二階段約在20世紀80年代初期，配電自動化系統(tǒng)開始大量投入，營業(yè)管理自動化、負荷控制開始實施，但是由于當(dāng)時計算機技術(shù)的限制，當(dāng)時的自動化系統(tǒng)大部分為單項自動化系統(tǒng)；第三階段開始于20世紀80年代后期，由于計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，配電自動化朝著綜合自動化的方向發(fā)展。在我國，由于電力工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，加上長期的“重發(fā)、輕供”觀念，使我國的配電系統(tǒng)自動化水平較低，以往發(fā)電和配電投資的比例為1：0.12，大大落后于發(fā)達國家1：（06-07）的投資比例。我國的電力系統(tǒng)逐步加大配電網(wǎng)改造的力度，在許多地區(qū)實現(xiàn)了配電自動化的試點工作。發(fā)展配電自動化，應(yīng)該在市場體制下進行，以適應(yīng)于我國電力系統(tǒng)改革的需要。

3.2配電系統(tǒng)與用戶側(cè)電力市場

配電網(wǎng)絡(luò)是連接用戶與輸電網(wǎng)絡(luò)的一個重要環(huán)節(jié)，電力市場特別是用戶側(cè)電力市場能否有效的實施，配電網(wǎng)是一個關(guān)鍵的因素。對配電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化建設(shè)很早就提出來了，而在電力市場環(huán)境下，對配電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提出了新的要求。在市場環(huán)境下，為了打破配電系統(tǒng)的壟斷，將引入競爭機制，其他國家?guī)缀醵家?guī)定了參與市場貿(mào)易的用戶有權(quán)選擇供電方，并且所在地區(qū)的配電網(wǎng)絡(luò)必須提供電力轉(zhuǎn)運服務(wù)。因此，改革后的配電系統(tǒng)仍保留原來的供電專營區(qū)，但是，由于本區(qū)內(nèi)的大用戶可以選擇供電方，明顯改變了原有的經(jīng)營目標，配電系統(tǒng)運營的重點是以為用戶提供服務(wù)為中心的，這就加大了用戶市場的競爭性。

3.3配電網(wǎng)自動化功能框架奠定，且得到充實和完善

按照以下原則：把電網(wǎng)功能和用戶功能區(qū)別開來；把在線功能和計劃功能區(qū)別開來；把運行工作和維修工作區(qū)別開來。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(chǔ)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(fù)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。數(shù)據(jù)管理可確定所掌握的數(shù)據(jù)是需要相關(guān)管理的、連續(xù)不斷更新的還是由若干系統(tǒng)共享的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)管理建立了能滿足配電自動化要求的新的機制和管理方法，是配電自動化不可缺少的組成部分。

3.4配電網(wǎng)優(yōu)化運行

配電網(wǎng)的優(yōu)化運行主要包括：無功補償、提高供電質(zhì)量、降低線損、設(shè)備運行和維護。

供電質(zhì)量包括安全性、電壓合格率、頻率合格率、供電可靠性和用戶對停電、收費及服務(wù)的意見。提高供電可靠性的主要技術(shù)措施有：（1）縮短故障停電時間故障自動報警；快速故障定位；自動/人工遙控隔離故障，非故障區(qū)段恢復(fù)供電。（2）降低事故隱患和影響這重點在于對設(shè)備狀態(tài)和電網(wǎng)參數(shù)進行經(jīng)常性監(jiān)測，力求在故障發(fā)生前檢測出潛在的事故隱患。

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(shè)電動開關(guān)，配置饋線終端設(shè)備FTU，對一些分支線路，還應(yīng)裝設(shè)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(guān)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(shè)備以及家用電器設(shè)備增多，降低了電壓質(zhì)量。電壓質(zhì)量對現(xiàn)代電子設(shè)備及計算機系統(tǒng)影響極大。為此，提出系統(tǒng)應(yīng)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。

4 結(jié)語

只有深入市場發(fā)展現(xiàn)狀綜合了解市場發(fā)展特征，全面掌握市場發(fā)展勢頭和前程，然后規(guī)劃出符合的應(yīng)答戰(zhàn)略，并且積極迎接挑戰(zhàn)，努力提升這種提供電力的自動化操作技術(shù)水平，并且必須廣泛吸取國內(nèi)外的優(yōu)秀科研技術(shù)，緊跟時代發(fā)展，在世界潮流中奮勇而上，努力為能源的開發(fā)節(jié)能與自動化提供更加先進的技術(shù)。相信，未來會有一個全新的時代，一個屬于自動化控制發(fā)電的時代。

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（作者單位：國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司大興安嶺供電公司）