面向供電可靠性的配電自動化關(guān)鍵技術(shù)研究

黃利雄

摘 要：隨著我國電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷完善，提高自動化配電控制水平也成為系統(tǒng)改革的重要方向。基于供電可靠性的配電自動化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用，可以提高電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性、安全性和自動性，并對完善配電自動化系統(tǒng)存在有重要意義。本文以供電可靠性為基礎(chǔ)的配電自動化關(guān)鍵技術(shù)為研究對象，結(jié)合配電自動化的系統(tǒng)構(gòu)成，分析其關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用和實踐。

關(guān)鍵詞：供電;自動化;關(guān)鍵技術(shù)

引言

配電網(wǎng)當(dāng)中信息管理以及生產(chǎn)控制等內(nèi)容，所涉及到的組成因素相對比較復(fù)雜，配電網(wǎng)不僅需要承擔(dān)整個電力企業(yè)的經(jīng)營、管理任務(wù)，同時還需要做好對配電網(wǎng)安全以及穩(wěn)定運(yùn)行的監(jiān)督控制，從而保障配電網(wǎng)的長期性運(yùn)行。

1、配電自動化系統(tǒng)的功能

自動化配電功能主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）配電自動化體系最主要的功能，即為對電力運(yùn)行過程的監(jiān)控與采集信息的功能，從而提供給電力運(yùn)行自動化技術(shù)的支持。包括對電網(wǎng)運(yùn)行故障的警報、收集信息與處理信息、記錄電網(wǎng)運(yùn)行過程中的事件過程、起到遠(yuǎn)程監(jiān)視與協(xié)調(diào)的作用。（2）對軟件高級運(yùn)用功能。通過在配電網(wǎng)的歷史運(yùn)行及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、實時監(jiān)視的作用下，對配電網(wǎng)現(xiàn)階段或后續(xù)運(yùn)行發(fā)展的安全性與經(jīng)濟(jì)性等相關(guān)因素，在理論計算的基礎(chǔ)上，獲得相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)，例如對配電網(wǎng)潮流的分析、負(fù)荷推算、電網(wǎng)線損等方面做出有效的預(yù)估。（3）饋線自動化。即為對電網(wǎng)故障中的定位、隔離、和修復(fù)等作出相應(yīng)的應(yīng)對功能。如準(zhǔn)確定位出存在故障的電網(wǎng)區(qū)域、對故障的自動隔離、檢測饋電線的運(yùn)行狀況、實現(xiàn)對饋電線的調(diào)控等。（4）管理配電網(wǎng)。管理電網(wǎng)設(shè)備、自動化繪制信息圖和電網(wǎng)運(yùn)行中的地理信息^[1]。

2、配電自動化關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

2.1、主站規(guī)劃設(shè)計技術(shù)

在主站規(guī)劃設(shè)計技術(shù)當(dāng)中，實現(xiàn)對于配電自動化系統(tǒng)的設(shè)計主要是通過選擇不同的建設(shè)模式以及建設(shè)類型來做好主站的設(shè)計。在建設(shè)模式的選擇與應(yīng)用功能當(dāng)中，通過前置延伸模式以及大、中、小模式的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對于不同范圍的信息采集與處理。前置延伸模式應(yīng)用背景下，使得主站可以達(dá)到對監(jiān)控區(qū)域的前置延伸，并使得這部分的區(qū)域信息可以被完整地收集和處理。在大、中、小模式應(yīng)用背景下，是以擴(kuò)容平臺為主要切入點(diǎn)，通過其他GIS系統(tǒng)、PMS系統(tǒng)以及EMS系統(tǒng)等功能，做到信息交互總線與線下的互聯(lián)工作，從而達(dá)到整合配電網(wǎng)中所含信息的目的。在此模式上之上，還可以進(jìn)一步構(gòu)建配電網(wǎng)絡(luò)圖模，并兼顧監(jiān)控和故障處理的功能。此外，在建設(shè)類型區(qū)分當(dāng)中，考慮到不同類型的主站存在不同的信息接入量承載限度，對于大型主站、中型主站以及小型主站的設(shè)計和規(guī)劃也要基于其信息接入量而進(jìn)行功能規(guī)劃。與此同時，還需要兼顧到站點(diǎn)規(guī)模的不同導(dǎo)致軟件配置以及硬件設(shè)備等差異。具體地，大型主站可以承載超出50萬點(diǎn)的信息接入量，并且利用SCADA的軟件模塊作為基礎(chǔ)配置，結(jié)合故障處理、軟件應(yīng)用以及信息交互界面等實現(xiàn)不同的處理模塊引入。而中型主站為50萬點(diǎn)以內(nèi)的信息接入量，在配置上則是突出其選擇性的軟件應(yīng)用^[2]。

2.2、配電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度

首先，可以實現(xiàn)自實時性的監(jiān)督控制。配電網(wǎng)自動化調(diào)度網(wǎng)絡(luò)所能夠發(fā)揮的主要作用在于配電網(wǎng)運(yùn)行情況的實時性監(jiān)控，其中涉及到配電網(wǎng)運(yùn)行的多種指標(biāo)，如電壓、頻率、電負(fù)荷以及所形成的潮流調(diào)度，這一些指標(biāo)都能夠?qū)崿F(xiàn)實時性的監(jiān)控。同時還可以實現(xiàn)對配電網(wǎng)運(yùn)行期間的工況指標(biāo)進(jìn)行針對調(diào)度，例如設(shè)備安裝的位置、水能的變化情況以及熱能的變化情況等，這一些都可以按照相關(guān)指標(biāo)做好相應(yīng)的掌握，促使配電網(wǎng)根據(jù)要求運(yùn)行，從而保障供電系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性;其次，實現(xiàn)配電網(wǎng)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行安裝情況的全面掌握。假設(shè)配電網(wǎng)設(shè)計期間沒有充分考慮安全性問題，就必須從安全管理角度上進(jìn)行改進(jìn)。在配電網(wǎng)處于運(yùn)行狀況的基礎(chǔ)上，會遭受許多的影響因素，從而導(dǎo)致配電網(wǎng)運(yùn)行出現(xiàn)故障。配電網(wǎng)的建設(shè)會涉及到多種技術(shù)，再加上配電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致運(yùn)行期間存在的故障也會不斷增多。在缺少對配電網(wǎng)運(yùn)行的有效監(jiān)督控制基礎(chǔ)上，便需要應(yīng)用有效的調(diào)度管理措施進(jìn)行干預(yù)，最大程度地降低故障風(fēng)險^[3]。

2.3、智能配電網(wǎng)故障點(diǎn)自動定位技術(shù)

以往，如果配電網(wǎng)出現(xiàn)了故障，對于故障的定位，是一項復(fù)雜和困難的工作，不僅工作人員的壓力大，而且非常耗時，如果能夠快速、準(zhǔn)確的定位故障點(diǎn)，便可以加快故障的修復(fù)、處理速度。自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)這樣的功能需求。智能配電網(wǎng)中，建立有專門的主站控制系統(tǒng)，在該系統(tǒng)的內(nèi)部，安裝了信息交換機(jī)軟件，能夠傳輸不同的數(shù)據(jù)信息，對數(shù)據(jù)信息作出自動的評估，快速、及時地定位、查詢故障區(qū)域。在故障的自動定位過程當(dāng)中，即時通信技術(shù)的作用是非常重要的，在即時通信技術(shù)的支持下，可隨時、動態(tài)掌握整個配電網(wǎng)的運(yùn)行情況，各種信號采集器會將電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)通過數(shù)據(jù)的方式，及時地傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，然后通過數(shù)據(jù)分析、判斷，便可以確定是否存在故障。另外，每個采集器中，包含了一個四字節(jié)的精準(zhǔn)地址信息，根據(jù)此信息能夠定位故障的所在。例如，如果在配電網(wǎng)中，某個變電站出現(xiàn)了故障，發(fā)生了跳閘，那么信號采集器就會將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，控制系統(tǒng)可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息，判斷故障的類型、定位故障的位置，然后對整個電網(wǎng)系統(tǒng)展開拓?fù)浞治?，快速決定處理、應(yīng)對策略^[4]。

3、配電自動化系統(tǒng)的防護(hù)策略

3.1、劃分出配電自動化體系的安全區(qū)域

在對配電自動化體系中的區(qū)域劃分時，可根據(jù)其各子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域和業(yè)務(wù)功能進(jìn)行有序的劃分，例如在安全區(qū)，按照業(yè)務(wù)功能的實時控制性特點(diǎn)，將負(fù)荷管理、SCADA、配網(wǎng)計算、DA等系統(tǒng)放置于安全區(qū)Ⅰ;在安全區(qū)Ⅱ，主要是配電網(wǎng)的非控制模塊，如配網(wǎng)調(diào)度培訓(xùn)、電網(wǎng)管理、運(yùn)行與優(yōu)化等系統(tǒng)，同時，因為研制反向電力安全隔離的技術(shù)還未得到完善，因此，控制區(qū)要實現(xiàn)調(diào)用GIS，需要設(shè)置GIS副本于安全區(qū)Ⅱ中;在安全區(qū)Ⅲ中，包括配網(wǎng)規(guī)劃、GIS＼AM＼電能交易等業(yè)務(wù)模塊;在安全區(qū)Ⅳ中，存在有賬戶管量、用戶查詢等業(yè)務(wù)功能。

3.2、配電自動化結(jié)構(gòu)規(guī)劃

在配電自動化結(jié)構(gòu)規(guī)劃當(dāng)中，主要是結(jié)合主站層、子站層以及終端設(shè)施等來完善配電自動化關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境，并提高技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。對于主站層的設(shè)計側(cè)重于配電自動化關(guān)鍵技術(shù)的服務(wù)器配置設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、電力調(diào)度設(shè)備、通信設(shè)備以及電力服務(wù)設(shè)備在內(nèi)的整體規(guī)劃;并在信息交互的基礎(chǔ)上，遵循應(yīng)用語法來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，完成信息交互工作。在主站層的結(jié)構(gòu)規(guī)劃中，還需要遵守整體設(shè)計、統(tǒng)籌管理的規(guī)劃要點(diǎn)，實現(xiàn)多個層面的聯(lián)動控制^[5]。

結(jié)束語

自動化技術(shù)的應(yīng)用，對于智能配電網(wǎng)故障的處理來說，具有重要的作用和意義，可以幫助高效地維護(hù)配電網(wǎng)，解決配電網(wǎng)故障，為配電網(wǎng)的運(yùn)維提供參考依據(jù)，從而提高智能配電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性，實現(xiàn)更高質(zhì)量的供電，更加有力地滿足社會生活、生產(chǎn)用電需求。

參考文獻(xiàn)

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