淺議電力配電自動化與配電管理

丁康

【摘 ?要】配電自動化以一次網(wǎng)架和設(shè)備為基礎(chǔ)，綜合利用多種通信方式，以配電自動化系統(tǒng)為核心，對配電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，并通過與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的信息集成，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的科學(xué)管理。配電自動化的實現(xiàn)不僅大幅提升了配網(wǎng)技術(shù)裝備水平和自動化應(yīng)用水平，更提高了配網(wǎng)調(diào)度管控、運(yùn)行管理能力，降低了電力企業(yè)運(yùn)行人員的勞動強(qiáng)度和維護(hù)成本。

【關(guān)鍵詞】配電自動化;配電管理;故障

隨著自動化技術(shù)以及信息技術(shù)的不斷發(fā)展，其在社會各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，尤其是在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，極大地提高了電力系統(tǒng)供電的安全性和可靠性。但是電力系統(tǒng)配電自動化管理應(yīng)用時間還比較短，在技術(shù)和管理方面還存在一些缺陷，嚴(yán)重降低了配電系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。因此對于當(dāng)前電力企業(yè)配電管理工作而言，其重點就是不斷完善自動化技術(shù)，改進(jìn)配電管理方法，優(yōu)化電力系統(tǒng)配電管理，促進(jìn)電力公司又好又快發(fā)展。

1電力自動化系統(tǒng)的簡介

現(xiàn)代電子計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，是電力自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。運(yùn)行現(xiàn)代通訊信息技術(shù)、現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、信息數(shù)據(jù)處理技術(shù)等進(jìn)行電站二次設(shè)備的功能擴(kuò)寬，促進(jìn)其功能優(yōu)化，組合管理，有利于掌控變電站系統(tǒng)的發(fā)展，有利于促進(jìn)自動化系統(tǒng)的正常發(fā)展。

通過變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息，數(shù)據(jù)共享，完成變電站運(yùn)行監(jiān)督和控制任務(wù)。電力自動化利用了從前已經(jīng)論證可行并經(jīng)過長期使用的設(shè)備和技術(shù)，投入新的方法方式以及資源設(shè)備等產(chǎn)生了系統(tǒng)功能進(jìn)一步的整合發(fā)展，實現(xiàn)了從前設(shè)備不可能實現(xiàn)的工作效率和工作狀態(tài)，使其發(fā)展向著更完美的方向前進(jìn)，強(qiáng)調(diào)資源間的配合使用。通過這一系統(tǒng)的實現(xiàn)增強(qiáng)信息設(shè)備效用的進(jìn)一步實現(xiàn)。能夠?qū)⑿畔⒌姆€(wěn)定性準(zhǔn)確性提升，并完成自動檢測自動停止和開始的任務(wù)。

2配電自動化與配電管理系統(tǒng)

配電自動化系統(tǒng)的功能基本有5個方面，即配電SCADA、故障管理、負(fù)荷管理、自動繪圖、設(shè)備管理、地理信息系統(tǒng)和配電網(wǎng)高級應(yīng)用。同輸電網(wǎng)的調(diào)度自動化系統(tǒng)一樣，配電網(wǎng)的SCADA也是配電自動化的基礎(chǔ)，只是數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容不一樣，目的也不一樣，配電SCADA針對變電站以下的配電網(wǎng)絡(luò)和用戶，目的是為DA/DMS提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但是，僅僅是配電SCADA的三遙功能，并不能稱為配電自動化系統(tǒng)，必須在配電SCADA基礎(chǔ)上增加饋線自動化功能。饋線自動化的基本功能應(yīng)包括饋線故障的自動識別、自動隔離、自動恢復(fù)?？紤]到故障的方面和表征之間的關(guān)系，故障的判斷需要考慮很多的方式方法并分別加以測試，診斷方案應(yīng)適用于單相接地故障、相-相故障、相-相接地故障和三相故障。使用范圍為中性點不接地或小電流接地系統(tǒng)。但是，僅僅是配電SCADA的三遙功能，并不能稱為配電自動化系統(tǒng)，必須在配電 SCADA基礎(chǔ)上增加饋線自動化功能。饋線自動化的基本功能應(yīng)包括饋線故障的自動識別、自動隔離、自動恢復(fù)。配網(wǎng)故障診斷是一個復(fù)雜的問題，根據(jù)配網(wǎng)實際情況和故障情況的差別，診斷的步驟與方法不同。

為了完成DA的功能，配電SCADA除了可以采集正常情況下的饋線狀態(tài)量，還應(yīng)對故障期間的饋線狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的捕捉;除可進(jìn)行人工遠(yuǎn)程控制，還應(yīng)對饋線設(shè)備進(jìn)行自動控制，以便實現(xiàn)故障的自動隔離和自動恢復(fù)。

3負(fù)荷控制與負(fù)荷管理

調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要任務(wù)是電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，而負(fù)荷的管理和控制則是配電自動化系統(tǒng)的主要目的。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，以往那種以限電為主要目的的負(fù)荷控制系統(tǒng)已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前形勢，電力供應(yīng)的不平衡關(guān)系已倒置，現(xiàn)在的問題是如何將電用好，最大限度地滿足用戶需要。是為了確保電網(wǎng)工作進(jìn)行的穩(wěn)定性，它的主要目的是調(diào)控承受的電流。但是這種方法已經(jīng)變得越來越落后，不能跟上新的發(fā)展需要，現(xiàn)在的主要問題是怎樣得到用戶的肯定。所以，當(dāng)前應(yīng)當(dāng)考慮的問題就是怎樣獲得用戶的肯定并達(dá)到有效的輸電要求。因此，傳統(tǒng)的負(fù)荷控制系統(tǒng)應(yīng)向負(fù)荷管理層次上發(fā)展，成為配電管理系統(tǒng)的一部分。

4通信方式的選擇

首先，有線方式有電話線和專線兩種。電話線方式設(shè)備投資較低，可靠性和實時性也較低，由于電話線架設(shè)非常方便，廣泛適用于實時性要求不高的配電終端。專線方式可靠性和實時性都很好，適合實時性要求較高的配電終端設(shè)備，缺點是需要架設(shè)專用通信線。

4.1無線方式有普通電臺和高速智能數(shù)傳電臺兩種。普通電臺已廣泛應(yīng)用于負(fù)荷控制系統(tǒng)中，這種設(shè)備花費(fèi)較少，很便宜，但是同時也無法有較強(qiáng)的可靠性。頻點申請無委會控制較嚴(yán)。高速智能數(shù)傳電臺通信速率高，頻點可復(fù)用，支持X.25協(xié)議，有路由選擇功能和主動上報功能，但是價格昂貴，難以普及。

4.2光纖通信方式有光端機(jī)方式和光接口板方式兩種。光纖的特點是能夠容納較大的內(nèi)容，并且對于干擾信號有阻礙作用，耗費(fèi)量小，因此，其價格也比較昂貴。光端機(jī)方式適合容量大的站點，成本也較高。光接口板的方式將光電轉(zhuǎn)換器直接置入配電終端內(nèi)，并可以利用編碼復(fù)用方式多個配電終端設(shè)備公用一對光纖，有效地降低了成本。另外，如果多膜光纜能夠滿足配電系統(tǒng)的距離要求，多膜光纜在價格上也更為能為大眾所接受。因此，所以，參考以上有利點能夠肯定光纖通信未來的發(fā)展前景是十分可觀的。應(yīng)當(dāng)大力推廣并使用。

4.3.電話線比較傳統(tǒng)并且簡便，能夠在最短時間內(nèi)實現(xiàn)作業(yè)，適合較為低技術(shù)的配電系統(tǒng)，因為其性能穩(wěn)定性較差，所需要的花費(fèi)也比較小;專線方式的性能和穩(wěn)定性上都較好，適應(yīng)高水平的終端要求。缺陷是基礎(chǔ)設(shè)施要求較高。必須配備專用的線路。

5開關(guān)設(shè)備與FTU的配合

配電開關(guān)漸漸追求能夠自動開啟和斷電。以改善傳統(tǒng)電路依靠人員手動來操作機(jī)器的運(yùn)行和停止的弊端。新的開關(guān)在電路上的設(shè)置有所不同，具有智能化的特點，并且能夠自己發(fā)現(xiàn)電路中存在的問題，依靠問題產(chǎn)生的循環(huán)變化促使開關(guān)自動運(yùn)行和停止。節(jié)省人工工作的時間，為修理贏得效率。用于配電自動化系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備有兩種，一種是自動重合器，它本身具有故障電流的識別能力和操作順序控制能力。

另一種是與FTU一體化的智能負(fù)荷開關(guān)。采用依靠重合器時序整定的方法實現(xiàn)饋線自動化功能，優(yōu)點是省略了通信系統(tǒng)的專門使用性，缺點是對于設(shè)施的等級要求嚴(yán)格，能夠承受較大的電流沖擊。尤其是在識別接地問題時不能及時找到原因加以解決。與FTU一體化的智能負(fù)荷開關(guān)，通過FTU采集故障信息，與通信設(shè)備和計算機(jī)一起實現(xiàn)饋線自動化。其好處是對線路沖擊小，適用于小電流接地方式，但需要通信系統(tǒng)與之配合。我們從張家口配網(wǎng)實際出發(fā)，認(rèn)為這種方式更適合張家口配網(wǎng)的具體情況。

6結(jié)束語

綜上所述，配電自動化與配電管理系統(tǒng)是目前為止最為科學(xué)有效的配電管理模式，在提高配電的工作效率的同時，還提供了安全可靠的電能保障，而且改變了原有的耗電方式，在節(jié)能的同時也降低了運(yùn)行的成本。這在很大程度上提升了傳統(tǒng)變電站的功能，科學(xué)綜合的管理手段增強(qiáng)了對故障的分析能力，降低了風(fēng)險的發(fā)生幾率。變電站綜合自動化在能源緊缺的今天無疑是一項既降低了成本有保證了優(yōu)質(zhì)電能的重要舉措，為社會的進(jìn)步與人類的發(fā)展提供了光明可行的前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]李守志.淺論我國配電自動化的發(fā)展現(xiàn)狀及其實施方案[J].中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，科技論壇

[2]賈渺，詹雪丹;電力市場環(huán)境下配電管理系統(tǒng)的發(fā)展與展望[J].東北電力技術(shù);2002年08期

[3]張立新.淺談電力配電自動化與配電管理[J].黑龍江科技信息，2013年07期

（作者單位：國網(wǎng)湖南省電力有限公司新邵縣供電分公司）