1、浅探电力系统中配电自动化及管理摘要:配电自动化是建设和改造中现代化管理的重要手段,包括变电站自动化和馈线自动化。发展变电站综合自动化也是当前城网和农网建设和改造的基础环节之一。 关键词:电力系统;配电自动化;管理 Abstract: The power distribution automation is in the construction and the transformation the modern management important means. Including transformer substation automation and feed line automa
2、tion. Develops the transformer substation synthesis automation is also of the current city net and one of the agricultural network construction and transformation foundation links. Key words: electrical power system; power distribution automation; management 1 配电自动化概念 配电自动化是 20 世纪 80 年代末,美国等几个工业发达国家
3、发展起来的,中国目前的配电网很薄弱,绝大多数为树状结构,且多为架空线,可靠性差,损耗高,电压质量差,自动化程度低,因此加强配电网的建设是当务之急,近几年大量进行的城网、农网改造提供了巨大的市场机遇。采用信息技术,对配电系统的安全可靠运行,提高管理水平,降低损耗具有重要意义。 目前,配电自动化还没有一个明确的定义。在电力系统一般把这 4 个方面的内容统称为配电管理系统。事实上,4 个方面的内容相互独立运行,它们之间的联系十分密切,特别是信息的搜集、传递、存储、利用是相互影响的。分步骤地从纵向和横向两个方向逐步实施和完善。在供电企业内,它属于一个信息管理系统。 2 配电自动化的内容 2.1 变电站
4、自动化 发展变电站综合自动化也是当前城网和农网建设和改造的基础环节之一。变电站是电力系统中不可缺少的重要环节,它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务,对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。尤其是现在大容量发电机组的不断投运和超高压远距离输电和大电网的出现,使电力系统的安全控制更加复杂,如果仍依靠原来的人工秒表、记录、人工操作为主,依靠原来变电站的旧设备,而不进行技术改造的话,必然没法满足安全、稳定运行的需要,更谈不上适应现代电力系统管理模式的需求。 2.2 馈线自动化 馈线自动化是指配电线路的自动化。包括配电网的高压、中压和低压 3 个电压等级范围内的线路自动化。它是指从变电站的变压器二
5、次测出线口到线路上的负荷之间的配电线路。等级馈线自动化有其自身的技术特点,从结构到一次、二次设备和功能,与高、中压有很大的区别。 3 配电自动化的立足点 解决电网的“瓶颈”问题是加强城网和农网的建设改造,提高供电质量、开拓市场,拉动国民经济增长的一项重要措施。国家决定投入巨资用于建设和改造,必须依靠科技的进步,采用先进的技术。配电自动化是建设和改造中现代化管理的重要手段。发展变电站综合自动化也是当前城网和农网建设和改造的基础环节之一。 无论是城市配电网,还是农村配电网,配电网自动化应立足于在进行配电网改造,以真正解决配电网的实际问题,以符合供电可靠性及用户供电的要求,不搞形式,将有限的资金投入
6、到较为实际有效的电网改造中去,解决配电网较为突出的技术问题。确保电力用户用电的时效性,满足电力用户的供电需求。从用户用电的实际要求为出发点,做好用户用电的服务工作,体现用户是上帝的精神。 4 配电自动化管理 在综合分析配电网供电可靠性、停电损失及供电成本基础上,提出了以辖区指数代表供电可靠性,在使电力总成本最低,即社会总效益最大的前提下,设置了配电网中分段开关的数量和位置的一种新方法,并进行了实例论证,将为基于电力市场的配电自动化设计提供一种手段。在电网调度自动化系统中采用多媒体技术,采用触摸屏,使人机交互对话具有良好的界面。按照屏幕提示的区域用手轻轻触摸,即可得到想要知道的信息,这为只懂电力
7、系统的工作方式、不懂计算机系统的人带来极大方便。在配电自动化进程中,自动重合器、分段器及熔断器等开关设备的应用将越来越广泛,因此对开关设备的选择和定位的研究具有重要意义。 4.1 信息管理 信息管理是配电自动化系统的基本功能,信息被连续地采集更新。信息系统的基本构成是一个不断更新、紧紧跟踪配电系统状态数据库。必须是配电系统的一个完整而准确的记录;配电调度员或任何一项自动化功能都能够方便地存取数据;要随着配电系统的扩充加以修改。信息管理是连续进行的动态过程,信息存入、检索和处理随时都在进行着。对用于控制的信息,其精度和实时性要求很高。用于保护的信息要求精度高并且实时性好,能使保护在毫秒级时间内动
8、作。在无功控制等功能中数据的精度比实时性更重要。数据采集时必须把由于顺序地扫描远方各点而造成的数据不同时性减至最小。采用分布式计算机系统对此是有利的,并能提供保护所必需的快速响应。信息记录的内容包括系统各点的运行参数、事件和数值的时间标志的开关量变动等。反映系统结构变化,远方抄表直接从用户表计上自动记录到电力和电量信息。精度不受损失,远方抄表系统是比较复杂的。响应时间对这一功能并不重要。介时,可以遥控切换用户表计中的机械记度器或固态记数器。 4.2 安全管理 安全管理的目的是使配电系统发生故障后所造成的影响最小。当发生永久性故障时,首先要辨识并隔离故障线路段,重新构建配电系统,使非故障段能在最
9、短时间内恢复供电。典型的运行方式是由变电站通过多条放射状馈电线对用户供电。当负荷密度很大时,大多数馈电线将互连起来,以使用户有备用的供电途径。对于这种配电系统,故障识别和恢复供电均可自动操作。当一条线路某段发生故障时,馈电线断路器将自动跳闸并自动重合一定次数,如果故障消失则重合成功,如果是永久性故障,馈电线断路器将再次跳开并锁定在断开位置。配电自动化系统通过对故障电流分布信息的分析,推求出故障位置,在电源已经切断的条件下,自动地打开有关的分段刀闸将故障段隔离。自动化系统重新安排运行方式,控制操作适当的刀闸和断路器,将所有非故障线路段重新接入到供电电源上去。 4.3 加快电网改造 按照电网的规划
10、,优先安排增加电网传输容量、提高电网安全和供电质量的项目,优化电网结构,满足合理的变压器容载比的要求。城市配电网要实现环网结构,提高互供能力。积极采用配电自动化技术。实施环网供电,馈线自动化,缩短故障隔离时间,缩小停电范围。对已经形成的配电网络应积极合理的装设线路分段设备、重合设备。推广在线路上装设有效的故障指示仪,变电所内装设小电流接地选线装置,采用电缆故障寻址器等分散、智能型就地故障检测装置,准确并缩短查找故障点的时间。使用较好的 105 CV 接地故障查找仪器,尽快确定故障点。大力开展 10 kV配电网带电作业。带电接引,处理和更换跌落开关、带电立杆紧线等作业项目推行带电作业方法,同时加强带电作业人员培训,配置工器具、带电作业车等,不断扩大带电作业项目范围。实行带电作业时,应严格执行有关规章制度,确保安全。 积极试行和推广设备状态检修技术,科学地延长设备检修周期。对不同的新设备,应及时修订检修制度,对免维型、智能型、具有状态自检报警功能的设备,应积极实践状态检修。 提高配电自动化水平,减少检修或事故停电次数和时间,发生电网事故停电事件时应能在 1 h 内基本恢复供电。推动微机电脑收费管理和企业综合信息管理。注重环境保护,配电设施的建设要与环境相协调,在建设和改造电网时,将架空线路改为人地电缆,提高电网的安全运行水平。
