摘要:針對基于自動化系統(tǒng)建設(shè)基礎(chǔ)上建立配電自動化系統(tǒng),并采用先進(jìn)信息技術(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與交換,相關(guān)人員需要通過系統(tǒng)軟件來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時傳輸與處理,從而提高配電網(wǎng)運維管理效率與電網(wǎng)運行過程中的可靠性和安全性,進(jìn)而完善自動化系統(tǒng),使其更好地發(fā)揮其積極作用。該系統(tǒng)的設(shè)計目的在于通過對電網(wǎng)調(diào)度自動化與配網(wǎng)自動化技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化組合,從而達(dá)到提高整個電網(wǎng)調(diào)度水平、降低成本,增強(qiáng)其經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:電網(wǎng)調(diào)度配網(wǎng)自動化作用應(yīng)用
ResearchonPowerGridDispatchingAutomationandDistributionNetworkAutomationTechnology
LANXiaocheng
ChongyiCountyPowerSupplyBranchofStateGridJiangxiElectricPowerCo.,Ltd.,Chongyi,JiangxiProvince,341300China
Abstract:Regardingtheestablishmentofadistributionautomationsystembasedonautomationsystemconstructionand?c575b3be652b57fe944e53ce20af0acd4f147402b87f5e198b0565fcafe75887;theuseofadvancedinformationtechnologytodataacquisitionandexchange,relatedpersonnelneedtousethesystemsoftwaretorealizethereal-timedatatransmissionandprocessing,soastoimprovetheefficiencyofdistributionnetworkoperationalmanagementandreliabilityandsecurityintheprocessofpowergridoperation,andimprovetheautomationsystem,makeitbetterplayitspositiverole.Thesystemdesignaimstooptimizethecombinationofpowergriddispatchingautomationanddistributionnetworkautomationtechnology,soastoimprovethewholepowergriddispatchinglevel,reducecostsandenhanceitseconomicbenefits.
KeyWords:Powergriddispatching;Distributionnetworkautomation;Function;Application
電網(wǎng)調(diào)度自動化及配網(wǎng)自動化的應(yīng)用能夠提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行能力,強(qiáng)化電網(wǎng)自動化功能。借助自動化技術(shù),可以實現(xiàn)科學(xué)監(jiān)控電網(wǎng)運行狀態(tài),實現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備自動診斷功能,保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,以此滿足人們?nèi)找嬖鲩L的電能需求,促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。
1電網(wǎng)調(diào)度自動化的作用
其一,電網(wǎng)調(diào)度自動化依托多種終端控制系統(tǒng),通過監(jiān)控電網(wǎng)運行過程中的電壓、頻率以及負(fù)荷等具體數(shù)據(jù),并對各種設(shè)備的運行動態(tài)調(diào)整,能夠保證主設(shè)備正常運行,并且將各種運行指標(biāo)控制在規(guī)定的范圍,從而有效提升供電質(zhì)量。
其二,在電網(wǎng)運行過程中,常常會出現(xiàn)各種各樣的故障,這些故障的發(fā)生非常迅速,并且故障延展較快,若不及時處理,不僅會危害到設(shè)備的安全,甚至可能對操作人員的生命構(gòu)成威脅以及出現(xiàn)電網(wǎng)大面積崩潰情況,給電力企業(yè)以及國民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失。而實施電網(wǎng)調(diào)度自動化,則能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備的實時狀態(tài)監(jiān)控,以便及時發(fā)現(xiàn)故障,從而使運行人員及時處理故障隱患。此外,電網(wǎng)調(diào)度自動化還可以通過饋線自動化隔離來防止故障的延展,縮小故障影響區(qū)域。
其三,電網(wǎng)調(diào)度自動化能夠通過電網(wǎng)的拓?fù)浞治?、狀態(tài)估計以及潮流計算等實現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度,降低電網(wǎng)傳輸損耗,節(jié)省大量的能源,從而大幅提升供電的經(jīng)濟(jì)性。
其四,根據(jù)各區(qū)域電網(wǎng)的具體情況,電網(wǎng)調(diào)度自動化的功能、檔次以及規(guī)格不同。當(dāng)前,電網(wǎng)調(diào)度自動化中包含監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)這一基本內(nèi)容,功能上具體涵蓋數(shù)據(jù)采集、信息顯示以及數(shù)據(jù)計算等內(nèi)容。此外,另一些系統(tǒng)在基礎(chǔ)內(nèi)容上還額外增加一些功能,比如自動發(fā)電控制及經(jīng)濟(jì)調(diào)度等,為我國電力系統(tǒng)的自動化水平提升及發(fā)展創(chuàng)造有利條件[1]。
2配網(wǎng)自動化技術(shù)特點
2.1滿足用電需求
在配網(wǎng)調(diào)度中,根據(jù)用電的需求,電力自動化系統(tǒng)可以對整個供電網(wǎng)絡(luò)實行管理,通過實時監(jiān)測、監(jiān)控并分析電網(wǎng)狀態(tài)信息及負(fù)荷數(shù)據(jù)來為用戶提供可靠準(zhǔn)確的服務(wù),同時還能及時了解和掌握用電量以及各種參數(shù)等情況,并且能夠根據(jù)這些變化因素做出相應(yīng)處理措施來調(diào)整線路運行方式,從而滿足不同區(qū)域用戶所需配網(wǎng)調(diào)度要求,此外在實際應(yīng)用中,電力自動化系統(tǒng)可以對整個供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實時控制與調(diào)節(jié),從而保證供電網(wǎng)絡(luò)能夠正常運行,并且可以在不同季節(jié)對電網(wǎng)合理調(diào)節(jié),以滿足用戶的用電需求。
2.2合理管理資源
配網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)是根據(jù)整個電網(wǎng)的用電情況,對其實時監(jiān)測,并將數(shù)據(jù)分析,從而得到配網(wǎng)調(diào)度計劃。在這一過程中需要使用先進(jìn)技術(shù)和管理思想,并利用這些技術(shù)來實現(xiàn)對調(diào)度的管理,從而提高電網(wǎng)運行效率。首先要建立一個完善、科學(xué)的系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)庫,其次根據(jù)不同地區(qū)負(fù)荷特點制定出相應(yīng)配電網(wǎng)規(guī)劃方案,再次通過網(wǎng)絡(luò)配置管理軟件來實現(xiàn)資源共享與信息交流等功能,最后是利用該系統(tǒng)對整個電力自動化管理系統(tǒng)實時監(jiān)控與控制,并將數(shù)據(jù)反饋給調(diào)度中心。在實際操作過程中,相關(guān)人員要根據(jù)不同用戶的實際情況,對其合理配置,并在運行中及時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。
3電網(wǎng)調(diào)度自動化與配網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用
3.1故障自動定位系統(tǒng)
配電網(wǎng)自動化技術(shù)采用先進(jìn)的配網(wǎng)故障自動定位系統(tǒng)技術(shù),能夠?qū)σ呀?jīng)發(fā)生的配網(wǎng)故障對象進(jìn)行準(zhǔn)確的故障定位,并且及時通知配網(wǎng)工作人員,進(jìn)行配網(wǎng)故障智能排查。故障自動位置定位系統(tǒng)是通過一臺安裝在配電線路上的配網(wǎng)故障定位指示器,通過檢測配網(wǎng)故障驅(qū)動電流的各種特征信號,快速辨別配電聯(lián)網(wǎng)供電線路故障,并通過利用無線通信控制單元將配網(wǎng)故障定位信息遠(yuǎn)傳至電網(wǎng)配電線路自動化技術(shù)zEIb3tKMKRvG7aa1U/gzqA==主站系統(tǒng),快速確定配網(wǎng)故障可能發(fā)生的主要區(qū)域和危險類型,避免浪費時間,縮小排查故障范圍,從而快速準(zhǔn)確定位故障,提升配網(wǎng)供電工作效率。
3.2饋電正線運行自動化技術(shù)
饋電正線運行自動化技術(shù)是對我國配電網(wǎng)線路異常運行故障狀態(tài)自動展開實時監(jiān)測和自動控制,在異常故障擾動發(fā)生后,能夠?qū)崿F(xiàn)異常故障快速準(zhǔn)確自動定位和故障隔離,恢復(fù)非正常故障供電區(qū)域正常供電。首先,饋線電源自動化系統(tǒng)會將母線備用交流電源線路展開自由自投切換,成功率在90%以上。其次,在交流故障處理時不僅能夠有效彌補(bǔ)電源重合和跳閘的缺陷,并能在較大程度上保證母線供電的穩(wěn)定可靠性。最后,饋線供電自動化系統(tǒng)采用的所有備用自動電源線路自投控制裝置,在漏電故障處理時能夠修復(fù)自動電路重合和跳閘的問題,并保證接線供電的穩(wěn)定可靠性[2]。
3.3集中智能模式
集中智能模式使得現(xiàn)場開關(guān)斷路器具備故障的檢查以及故障送檢的功能,主要是因為現(xiàn)場開關(guān)斷路器能夠檢測到設(shè)備故障,然后將故障的具體情況傳輸?shù)接嬎銠C(jī)主控中心,由主控中心定位故障的具體位置,然后對故障進(jìn)行隔離。這種配網(wǎng)自動化技術(shù)應(yīng)用于當(dāng)前各個等級的電網(wǎng)體系,尤其是對于一些具有特殊需求的配網(wǎng),通過主控站的作用,能夠?qū)崿F(xiàn)特殊故障的高效處理。
3.4分布智能模式
分布智能模式的自動化性能比較高,與集中智能不同的是該系統(tǒng)中的現(xiàn)場開關(guān)斷路器在感應(yīng)到故障后,能夠自主進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu),并且對故障進(jìn)行隔離,分布智能中依賴的主要設(shè)備使FTU以及分段開關(guān),該模式在實際運用中通常具有運行成本低廉以及控制速度快的優(yōu)勢,對于一些配網(wǎng)比較落后以及通信尚不發(fā)達(dá)的區(qū)域,其實際應(yīng)用成效突出。
3.5DTS調(diào)度仿真防誤系統(tǒng)
隨著配網(wǎng)建設(shè)的不斷深入,DTS調(diào)度模擬與防誤系統(tǒng)在配網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用,在電網(wǎng)防誤方面起到顯著的作用,使配網(wǎng)系統(tǒng)更加科學(xué)合理。DTS的調(diào)度仿真與防誤控制是由智能售票系統(tǒng)和防誤仿真兩部分組成。智能操作票系統(tǒng)可以運行和監(jiān)控整個操作系統(tǒng);仿真防誤系統(tǒng)要求建立模型,并根據(jù)大量的數(shù)據(jù)來建立網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在配電網(wǎng)絡(luò)調(diào)度系統(tǒng)中采用DTS模擬和防誤控制,可以降低運行誤差。智能售票系統(tǒng)的每一條指令都會在防誤仿真系統(tǒng)中顯示,操作人員可以隨時查看操作過程,如果操作出錯,則會自動報警。其次,采用DTS模擬防錯系統(tǒng),可以降低調(diào)度員的勞動強(qiáng)度;調(diào)度員可以利用仿真操作系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度,避免輸入信息的過程。其電力調(diào)度運維管理系統(tǒng),如圖1所示。
3.6饋線自動化技術(shù)
饋線自動控制技術(shù)在10KV配電網(wǎng)中的應(yīng)用,目前已廣泛應(yīng)用于低壓電網(wǎng)。饋線自動控制技術(shù)在配電網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度中具有如下的功能。第一,配電網(wǎng)絡(luò)中的斷路器和重合閘設(shè)備起著舉足輕重的作用。在配電網(wǎng)絡(luò)的操作中,當(dāng)發(fā)生故障時,斷路器可以用手動的開關(guān)線或繼電器來切斷電源。同時,該重合機(jī)構(gòu)根據(jù)設(shè)定的程序,與切換操作相結(jié)合,對故障區(qū)域進(jìn)行鎖定,并將故障區(qū)域隔離,防止故障區(qū)域擴(kuò)展,精確地確定故障位置;讓電力部門的工作人員迅速發(fā)現(xiàn)有問題的地方。第二,將饋線智能化技術(shù)用于配電網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度,使其能對電網(wǎng)進(jìn)行智能化的處理。第三,饋線自動化技術(shù)在配電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用,可以對配電網(wǎng)絡(luò)中的每一個電器進(jìn)行監(jiān)控、檢測,并能及時地發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的問題;定期維護(hù)配電網(wǎng)絡(luò),降低故障概率。
3.7分布式無功電壓控制
目前,我國的配電網(wǎng)絡(luò)存在著電壓等級較低、線路損失率高、供電質(zhì)量差等問題,因而在配電系統(tǒng)中,采用就地補(bǔ)償、集中補(bǔ)償、分散補(bǔ)償?shù)榷喾N無功補(bǔ)償方法來補(bǔ)償電網(wǎng)的電壓、電流。在無功補(bǔ)償設(shè)備中采用配電自動化技術(shù),可以使無功補(bǔ)償設(shè)備達(dá)到最優(yōu),使線路損耗最小。將大量的電容器群分散到配電網(wǎng)絡(luò)的低壓端,在線路的一些節(jié)段關(guān)啟集中布置電容器,以改善配電網(wǎng)絡(luò)的電壓品質(zhì),并對一定的時段內(nèi)的電壓、電流進(jìn)行優(yōu)化,合理地布置并聯(lián)補(bǔ)償電容器,實現(xiàn)自動補(bǔ)償。采用這種方法可以使配電網(wǎng)絡(luò)的運營費用最小化,同時也能滿足用戶對電力的需要[3]。
3.8互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的幫助
配網(wǎng)自動化是電學(xué)與智能學(xué)的合作發(fā)展,配電自動化的正常運行依賴于互聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)的作用非常大。互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)可以將人們?nèi)粘I钪杏龅降囊馔獾碾妼W(xué)問題進(jìn)行及時地反饋與傳播,使電學(xué)系統(tǒng)工作人員對問題進(jìn)行及時的解決與剖析,使人們的生活與國家的發(fā)展處于穩(wěn)定水平,因此互聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)對配動自動化的正常運行和穩(wěn)態(tài)發(fā)展具有極大的幫助作用。有利于提高配網(wǎng)自動化效率,能夠?qū)ε渚W(wǎng)自動化進(jìn)行實時的反饋與監(jiān)測,加快解決問題的速度,促進(jìn)人們生活的質(zhì)量與國家的發(fā)展水平不斷提升。
3.9智能電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)
3.9.1實時信息采集
智能調(diào)度自動化技術(shù)的實時信息采集功能主要是借助PMU對電網(wǎng)各節(jié)點的運行電壓、相位差、輸出功率、開關(guān)量等各種參數(shù)進(jìn)行全方位、準(zhǔn)確地測量,并采集信息內(nèi)容參照結(jié)合多源測試技術(shù)實時。同時,還將采集電廠內(nèi)相關(guān)設(shè)備的運行數(shù)據(jù)信息(如煤耗、煙氣脫硫等),以及環(huán)境溫度、降雨量、風(fēng)速等非電信息。對供電系統(tǒng)運行危害很大的參數(shù)信息,從而為對電網(wǎng)運行情況進(jìn)行全方位分析予以大量數(shù)據(jù)支撐。
3.9.2自愈功能
獨立診斷和修復(fù)電網(wǎng)運行中的缺陷,填補(bǔ)電網(wǎng)運行中的缺陷,達(dá)到供電系統(tǒng)可靠運行的效果,提升電網(wǎng)運行的效率。分布式發(fā)電與綠色能源的連接系統(tǒng)兼容模式要求較高,智能電網(wǎng)的適配功能應(yīng)得以滿足系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享,發(fā)揮交互功能,促進(jìn)各方共同發(fā)展。系統(tǒng)軟件方面有降低消耗的效果。促進(jìn)智能電網(wǎng)與自然生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展[4]。
3.9.3調(diào)控和管理功能
智能電網(wǎng)調(diào)度自動化控制的調(diào)控功能,特指分布式能源調(diào)度、可中斷負(fù)荷自動切除……二次設(shè)備控制、新系統(tǒng)啟動控制等具體運行方式對電網(wǎng)進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)和控制具備調(diào)節(jié)作用。同時,供電系統(tǒng)的許多調(diào)度生產(chǎn)要素和管理檔案也能夠借助智能電網(wǎng)調(diào)度自動化控制的管理功能,借助計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。如供配電方案、風(fēng)力預(yù)報、水位天氣預(yù)報、負(fù)荷天氣預(yù)報、檢修計劃、調(diào)試協(xié)議、網(wǎng)站及信息公告、電網(wǎng)初始主要參數(shù)、檢修計劃、發(fā)電計劃、輔助服務(wù)、運營同類統(tǒng)計信息統(tǒng)一管理方式,有效避免信息荒島的形成,提高運行效率,為各項管理決策予以全方位的信息參考。其調(diào)度數(shù)據(jù)平臺,如表1所示。
3.10配網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計
3.10.1智能監(jiān)控
相關(guān)人員通過對線路的實際運行狀態(tài)監(jiān)測實現(xiàn)實時、動態(tài)和分布式地監(jiān)視配網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中各設(shè)備及負(fù)荷情況,從而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)測。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對電力自動化管理的智能監(jiān)控,能有效提升電網(wǎng)運行效率,降低人工成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
3.10.2管理操作
根據(jù)不同用戶的具體要求,相關(guān)部門可以對相關(guān)功能模塊或數(shù)據(jù)表進(jìn)行相應(yīng)添加,同時在系統(tǒng)后臺可以查看監(jiān)控中心所收到異常信息,并根據(jù)用戶的實際需求展開相應(yīng)操作。系統(tǒng)在運行過程中,相關(guān)人員要確保數(shù)據(jù)處理流程能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控,并且對異常情況及時作出反應(yīng)。
3.10.3通信支持
實時采集、傳輸與處理各種類型終端數(shù)據(jù)以及各類終端狀態(tài)參數(shù)等內(nèi)容;并將獲取到的信息發(fā)送給控制中心室,實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場調(diào)度,監(jiān)控系統(tǒng)對各種終端狀態(tài)參數(shù)實時監(jiān)測、分析和處理,并將數(shù)據(jù)反饋給調(diào)度中心,實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制[5]。
4結(jié)語
綜上所述,電網(wǎng)調(diào)度自動化與配網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用有利于促進(jìn)電力行業(yè)未來發(fā)展。在此過程中,相關(guān)人員需要重視電網(wǎng)調(diào)度自動化與配網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用,通過采取科學(xué)的方式優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度自動化與配網(wǎng)自動化技術(shù),從而進(jìn)一步推動能源行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
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