摘要:文章就配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在錯峰用電管理中的應用進行了詳細探討。提出在錯峰用電管理中增加配網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以大大提升供電的可靠性,從而確保了用戶可以實現(xiàn)“N-1”的供電安全準則。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運作在很大程度上改善了因故障停電的時間與范圍,給居民生活帶來了巨大便利。
關鍵詞:配網(wǎng)自動化系統(tǒng);錯峰用電管理;用電管理
中圖分類號:TM561 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)28-0061-03
在現(xiàn)代社會高速發(fā)展、科學技術穩(wěn)步提升的基礎之上,在錯峰用電管理系統(tǒng)中應用配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)已經(jīng)是非常普遍,這一技術的運用不單單只是加強線損管理,同時也提高了實施錯峰用電管理系統(tǒng)的效果,并真正地實現(xiàn)了電力系統(tǒng)中線損、錯峰用電的“四分”管理。與其他電力工程一樣,配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)在不同地區(qū)間的管理不同,其要求也隨之不同。相較于其他電網(wǎng)結構而言,區(qū)域電網(wǎng)結構的布局相對比較復雜,這也直接導致了錯峰用電管理的實施存在諸多阻礙,這些阻礙也亟待我們去解決。
1 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的構成
1.1 設計思路
目前,我國現(xiàn)有的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的設計思路主要分為以下四方面:
1.1.1 建立信息化技術基礎。在較為復雜的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中,其運行過程必須要依靠信息化技術。以信息化技術為基礎是因為信息化加快完善了配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的性能,同時還能隨時對其設備的運行狀況進行實時有效的管理與監(jiān)測。此外,對于一套完整的配網(wǎng)自動化系統(tǒng),其具備的功能要非常齊全,這樣才能真正實現(xiàn)對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)進行高效管理。
1.1.2 建立GIS基礎數(shù)據(jù)平臺。對于配網(wǎng)自動化系統(tǒng)而言,GIS系統(tǒng)是統(tǒng)籌型工作系統(tǒng),其工作原理主要是依靠現(xiàn)代技術與自動化技術的完美結合來實現(xiàn)管理與維護作用,同時GIS系統(tǒng)也可以通過相關的不同屬性與數(shù)據(jù)生成各種不同的圖形,從而能夠保證配網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以主動接受站外的饋線圖模型,使之能夠更好地進行集中管理。
1.1.3 合理分層,管理兼?zhèn)?。在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運行過程中需要得到多方面技術的支持,首先最基本的要求就是要可以對結構和平臺模型有較為合理的分層,同時,更進一步的要求則是要保證能夠很好地對用電系統(tǒng)實施管理過程,最好是要有非常統(tǒng)一的管理能力。這些基本要求在某種程度上加強了數(shù)據(jù)資源的有效連接與共享,給其發(fā)展帶來了非常大的進步,因而,相關部門必須要引起高度重視。
1.1.4 系統(tǒng)支持到位。系統(tǒng)支持是保證工作順利進行的基礎,本身配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的工作強度就非常大,因此其系統(tǒng)支持必須到位。只有CPU高速、高配機器以及大規(guī)模、大容量的系統(tǒng)才足以支持配網(wǎng)系統(tǒng)長時間的實際需求。并且,至少要能夠確保在未來的5年時間內,配網(wǎng)系統(tǒng)不會因為系統(tǒng)支持不夠而導致其性能
下降。
1.2 總體配置結構
如下圖1所示,配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的總體配置結構圖。其總體的結構主要由配電主站層和配電終端層組成,同時,為了能夠保障在通信過程中不會出現(xiàn)不必要的阻礙,大多數(shù)都會選擇自愈環(huán)通信來作光纖通信。
圖1 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的總體配置結構圖
總體結構的組成方式不同,其功能特點也不同,配電主站層的主要功能特點是保證在對電力系統(tǒng)中用電管理進行有效監(jiān)控的同時,也能優(yōu)化其網(wǎng)絡重構方案;相較于配電主站層而言,其終端層的功能就較多一點。如數(shù)據(jù)的采集、命令的控制與執(zhí)行、故障的自動檢測與識別等。
分布式結構是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在選擇配置時常見的一種結構,并且在其系統(tǒng)之中還存在非常多的冗余配置。冗余配置的使用也非常廣泛,像是在網(wǎng)絡使用中,大多會選擇采用冗余配置來作為雙交換的局域網(wǎng)結構,這樣就能夠保證在設備與網(wǎng)絡出現(xiàn)故障的時候可以由系統(tǒng)進行自動切換,從而使之運行過程不受任何影響。除此之外,配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的硬件設備也是必不可少的,如調度員工作站、測試工作站、維護工作站等;同時,其服務器的種類也非常繁多,如數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)采集服務器、應用服務器等。
硬件設施是保證配網(wǎng)自動化系統(tǒng)高效安全運作的基礎,但是具備這些原則之后,還更要遵守各種較為開放式的國際標準,并嚴格按照國際標準執(zhí)行。
2 錯峰用電管理分析
2.1 基本定義
錯峰用電管理是將用電高峰時期的部分負荷向用電低谷時期轉移,從而避免用電高峰與用電低谷時期的峰谷負荷差別明顯較大,當然,這一過程少不了行政管理、科學技術、經(jīng)濟力量等各方面的支持。在負荷轉移的過程中,必須要嚴格遵守“以發(fā)定供、以供定用”這一原則,盡可能將發(fā)、供電設備的利用率提升到最大值,從而保證電網(wǎng)的負荷率足夠大,能夠保持其安全及其經(jīng)濟性。
2.2 意義
高峰時期的超負荷用電壓力是錯峰用電管理系統(tǒng)中的阻礙之一,解決這一問題就能保障在用電高峰時期電網(wǎng)的運行速度不會受到任何影響。在用電高峰時期負荷向用電低谷轉移時,使得周期性波動頻率較大的電網(wǎng)負荷能夠保持均衡狀態(tài),在提高電力設備利用率的同時又降低了設備投資金額。另外,錯峰用電管理可以提高整個電力供電系統(tǒng)的利用率,使居民用電的成本有所減少,進一步帶來了供電部門與用戶用電的兩方面便利,使之出現(xiàn)雙贏的局面。
2.3 相關問題
2.3.1 錯峰用電原則。錯峰用電管理的應用并不簡單,需要遵守各種原則,例如錯峰優(yōu)先、平衡缺口、保障重點、控制高耗能用電等。只有嚴格遵守這些原則,才能控制好負荷大小,從而給人民的工作、生活、學習帶來保障。與此同時,對于高耗能的用電企業(yè),要均衡分配用電時段,盡可能將高峰轉移到低谷,將轉移出來的部分負荷供給社會其他活動。
2.3.2 錯峰用電管理對象。明確錯峰用電管理中的對象主要是為了保證配網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以正常運行。針對于不同地區(qū)不同用戶之間的用電需求,錯峰管理員要在事先定義好錯峰群組,然后針對不同的群組,設定各不相同的錯峰定值,規(guī)定其允許使用的最大負荷值。圖2為各類錯峰用戶的錯峰用電安排。endprint
圖2 各類錯峰用戶的錯峰用電安排
2.3.3 錯峰用電管理的實施方式與預警機制。目前錯峰用電實施方法主要有以下三種不同形式:自覺錯峰、用戶強制錯峰、線路強制錯峰。目前,在實際運作過程中,自覺錯峰是比較合理有效的,因此也被廣泛應用于錯峰用戶之中。
錯峰用電管理的預警信號也有以下四種情況,其預警有顏色區(qū)分,分別為紅色預警、綠色預警、黃色預警和白色預警。
3 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在錯峰用電管理中實現(xiàn)的功能
3.1 SCADA功能
SCADA功能在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中主要是集中監(jiān)控市區(qū)內10kV饋線上的運行參數(shù),同時還要對每個檢測點線路進行仔細的檢測。采用SCADA功能,主要是對數(shù)據(jù)進行采集與處理,對運行結果進行顯示,數(shù)據(jù)庫更新、記錄事件的發(fā)生等,同時,還可以進行遙控操作、監(jiān)視系統(tǒng)及其各種通道、切換操作等。
3.2 快速故障診斷、隔離與自動恢復供電功能
在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運行狀態(tài)不同時,其DA方案也是不同的,正常情況下,會選擇用電壓、電流混合型的DA方案;出現(xiàn)中斷現(xiàn)象時,就要選取電壓型的控制辦法來隔離故障。當然,選擇混合型的DA辦法是最好的,這樣能夠確保在處理故障時更加準確與可靠。
3.3 監(jiān)測TTU功能
采取TTU功能主要是可以對配電變壓器進行實時監(jiān)控,了解其在不同的時間段內的電力與負荷等數(shù)據(jù)的變化。這些數(shù)據(jù)源都是在配電管理系統(tǒng)中可以給配電系統(tǒng)帶來更多便利,實現(xiàn)資源最優(yōu)的有效數(shù)據(jù)。與此同時,該系統(tǒng)還可以根據(jù)實施饋線和臺變的線損考核狀況來改進其自動化系統(tǒng)的線損監(jiān)管。
3.4 負荷的控制與管理
針對于不同渠道的不同負荷數(shù)據(jù),配網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)的不同進行分析與處理加工,使之能夠做出最佳決策,更好地實行高層次的負荷管理。
3.5 其他功能
除了以上幾個基本功能之外,配網(wǎng)自動化系統(tǒng)還有以下幾種功能:GIS/AM/FM的聯(lián)網(wǎng)、應用與開發(fā)、DMS與EMS、MIS的聯(lián)網(wǎng)以及各種數(shù)據(jù)的共享等。
4 結語
在錯峰用電管理中增加配網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以大大提升供電的可靠性,從而確保了用戶可以實現(xiàn)“N-1”的供電安全準則。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運作很大程度地改善了因故障停電的時間與范圍,給居民生活帶來了巨大便利。相信在未來的日子里,配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展一定會加快錯峰用電管理的發(fā)展,使之運行過程經(jīng)濟
高效。
參考文獻
[1] 江潔鷗.電力需求側管理與電力負荷錯峰管理的綜合應用[J].廣東電力,2008,(5).
[2] 歐展鵬.配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在錯峰用電管理中的應用
[J].中國高新技術企業(yè),2012,(3).
[3] 韋志.配網(wǎng)自動化建設的規(guī)劃與設計[J].現(xiàn)代建設,2011,(8).
作者簡介:馮杰(1975-),男,廣西平南人,廣東電網(wǎng)公司茂名供電局電氣工程師,碩士,研究方向:電網(wǎng)調度、繼保自動化及電網(wǎng)規(guī)劃。endprint
圖2 各類錯峰用戶的錯峰用電安排
2.3.3 錯峰用電管理的實施方式與預警機制。目前錯峰用電實施方法主要有以下三種不同形式:自覺錯峰、用戶強制錯峰、線路強制錯峰。目前,在實際運作過程中,自覺錯峰是比較合理有效的,因此也被廣泛應用于錯峰用戶之中。
錯峰用電管理的預警信號也有以下四種情況,其預警有顏色區(qū)分,分別為紅色預警、綠色預警、黃色預警和白色預警。
3 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在錯峰用電管理中實現(xiàn)的功能
3.1 SCADA功能
SCADA功能在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中主要是集中監(jiān)控市區(qū)內10kV饋線上的運行參數(shù),同時還要對每個檢測點線路進行仔細的檢測。采用SCADA功能,主要是對數(shù)據(jù)進行采集與處理,對運行結果進行顯示,數(shù)據(jù)庫更新、記錄事件的發(fā)生等,同時,還可以進行遙控操作、監(jiān)視系統(tǒng)及其各種通道、切換操作等。
3.2 快速故障診斷、隔離與自動恢復供電功能
在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運行狀態(tài)不同時,其DA方案也是不同的,正常情況下,會選擇用電壓、電流混合型的DA方案;出現(xiàn)中斷現(xiàn)象時,就要選取電壓型的控制辦法來隔離故障。當然,選擇混合型的DA辦法是最好的,這樣能夠確保在處理故障時更加準確與可靠。
3.3 監(jiān)測TTU功能
采取TTU功能主要是可以對配電變壓器進行實時監(jiān)控,了解其在不同的時間段內的電力與負荷等數(shù)據(jù)的變化。這些數(shù)據(jù)源都是在配電管理系統(tǒng)中可以給配電系統(tǒng)帶來更多便利,實現(xiàn)資源最優(yōu)的有效數(shù)據(jù)。與此同時,該系統(tǒng)還可以根據(jù)實施饋線和臺變的線損考核狀況來改進其自動化系統(tǒng)的線損監(jiān)管。
3.4 負荷的控制與管理
針對于不同渠道的不同負荷數(shù)據(jù),配網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)的不同進行分析與處理加工,使之能夠做出最佳決策,更好地實行高層次的負荷管理。
3.5 其他功能
除了以上幾個基本功能之外,配網(wǎng)自動化系統(tǒng)還有以下幾種功能:GIS/AM/FM的聯(lián)網(wǎng)、應用與開發(fā)、DMS與EMS、MIS的聯(lián)網(wǎng)以及各種數(shù)據(jù)的共享等。
4 結語
在錯峰用電管理中增加配網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以大大提升供電的可靠性,從而確保了用戶可以實現(xiàn)“N-1”的供電安全準則。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運作很大程度地改善了因故障停電的時間與范圍,給居民生活帶來了巨大便利。相信在未來的日子里,配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展一定會加快錯峰用電管理的發(fā)展,使之運行過程經(jīng)濟
高效。
參考文獻
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[3] 韋志.配網(wǎng)自動化建設的規(guī)劃與設計[J].現(xiàn)代建設,2011,(8).
作者簡介:馮杰(1975-),男,廣西平南人,廣東電網(wǎng)公司茂名供電局電氣工程師,碩士,研究方向:電網(wǎng)調度、繼保自動化及電網(wǎng)規(guī)劃。endprint
圖2 各類錯峰用戶的錯峰用電安排
2.3.3 錯峰用電管理的實施方式與預警機制。目前錯峰用電實施方法主要有以下三種不同形式:自覺錯峰、用戶強制錯峰、線路強制錯峰。目前,在實際運作過程中,自覺錯峰是比較合理有效的,因此也被廣泛應用于錯峰用戶之中。
錯峰用電管理的預警信號也有以下四種情況,其預警有顏色區(qū)分,分別為紅色預警、綠色預警、黃色預警和白色預警。
3 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在錯峰用電管理中實現(xiàn)的功能
3.1 SCADA功能
SCADA功能在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中主要是集中監(jiān)控市區(qū)內10kV饋線上的運行參數(shù),同時還要對每個檢測點線路進行仔細的檢測。采用SCADA功能,主要是對數(shù)據(jù)進行采集與處理,對運行結果進行顯示,數(shù)據(jù)庫更新、記錄事件的發(fā)生等,同時,還可以進行遙控操作、監(jiān)視系統(tǒng)及其各種通道、切換操作等。
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在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運行狀態(tài)不同時,其DA方案也是不同的,正常情況下,會選擇用電壓、電流混合型的DA方案;出現(xiàn)中斷現(xiàn)象時,就要選取電壓型的控制辦法來隔離故障。當然,選擇混合型的DA辦法是最好的,這樣能夠確保在處理故障時更加準確與可靠。
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3.5 其他功能
除了以上幾個基本功能之外,配網(wǎng)自動化系統(tǒng)還有以下幾種功能:GIS/AM/FM的聯(lián)網(wǎng)、應用與開發(fā)、DMS與EMS、MIS的聯(lián)網(wǎng)以及各種數(shù)據(jù)的共享等。
4 結語
在錯峰用電管理中增加配網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以大大提升供電的可靠性,從而確保了用戶可以實現(xiàn)“N-1”的供電安全準則。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運作很大程度地改善了因故障停電的時間與范圍,給居民生活帶來了巨大便利。相信在未來的日子里,配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展一定會加快錯峰用電管理的發(fā)展,使之運行過程經(jīng)濟
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