淺談配電自動化現(xiàn)狀及發(fā)展動向

張秉興

昆明理工大學工程訓練中心，云南昆明 650053

淺談配電自動化現(xiàn)狀及發(fā)展動向

張秉興

昆明理工大學工程訓練中心，云南昆明 650053

數(shù)據(jù)庫是配電自動化系統(tǒng)的核心，其設計的合理與否直接關系到整個運行系統(tǒng)的安全性、可靠性和易用性。同時，由于配電自動化系統(tǒng)有著對數(shù)據(jù)的實時性要求高、處理的數(shù)據(jù)量大等特點，因此，數(shù)據(jù)庫的設計則成了整個系統(tǒng)設計的一個重點、難點。

配電自動化；數(shù)據(jù)庫；ACCESS

配電自動化是包括變電站、配電網(wǎng)和用戶在內(nèi)的運行、監(jiān)控、維修及用戶管理的自動化功能的綜合系統(tǒng)。鑒于配電自動化中心數(shù)據(jù)庫中存儲了大量的歷史數(shù)據(jù)及時實數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行管理和維護極為重要。編寫相應的數(shù)據(jù)庫管理軟件，可以方便工作人員進行查詢、刪除、插入、修改等等，同時對配電自動化的正常運行、提高系統(tǒng)質(zhì)量等，有著極其重要的作用。

1 配電系統(tǒng)自動化的目的

就我國電力系統(tǒng)而言，配電網(wǎng)是指110kV及以下的電網(wǎng)。在配電網(wǎng)中，通常把110kV，35kV級稱為高壓，10kV級稱為中壓，0.4kV級4稱為低壓。因此，完整地說，配電自動化應該是指整個配電網(wǎng)并包括電力用戶在內(nèi)的自動化。在配電自動化系統(tǒng)中，饋線自動化是基礎，因此應以饋線自動化為切入點，逐步實現(xiàn)配電自動化，并且要使饋線自動化起到以下作用：

1）減少停電時間，提高供電可靠性

配電網(wǎng)絡經(jīng)過改造后，實現(xiàn)“手拉手”或環(huán)網(wǎng)供電方式，利用饋線自動化系統(tǒng)，可對配電線路進行故障檢測定位、自動隔離故障區(qū)段并恢復對非故障區(qū)段的供電。這樣，就縮小了停電范圍，大大提高了供電可靠性。

2）提高供電質(zhì)量

通過實時監(jiān)視運行狀態(tài)，適時進行負荷轉(zhuǎn)帶及電容器投切，保證供電質(zhì)量。

3）改善用戶服務質(zhì)量

通過用戶側(cè)管理手段，提高服務水平和服務質(zhì)量。

4）降低電能損耗

通過優(yōu)化網(wǎng)絡結構及無功配置，減少線損。

5）提高設備利用率，節(jié)省基本建設投資減少后備容量優(yōu)化運行方式，提高設備利用率。

6）減少配電檢修維護費用

在正常運行時可對各類配電設備、線路進行在線監(jiān)測；在發(fā)生故障時可對故障進行自動定位，確定故障類型，節(jié)省檢修維護費用。

7）節(jié)省總投資

實施饋線自動化所需要的線路改造、設備投資是比較大，但總體上可節(jié)省投資。首先是線路經(jīng)過改造后提高了設備利用率，節(jié)省了電力設施基本建設投資；其次是實施饋線自動化后，能提供信道、中心站設備等共享資源，可在其基礎上擴充其它配電自動化子系統(tǒng)，如配變監(jiān)控子系統(tǒng)、自動抄表子系統(tǒng)，避免進行重復投資。

2 國內(nèi)配電系統(tǒng)自動化的現(xiàn)狀

目前，我國電力工業(yè)的發(fā)展速度，已由過去主要取決于投資規(guī)模逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橛墒袌鲂枨髞頉Q定，電力市場也將逐步由賣方市場向買方市場轉(zhuǎn)變。以往我國發(fā)電和配電投資的比例為1：0.12，大大落后于先進國家1：0.6～0.7的投資比例，這種狀況今后會很快得到改善。90年代以來，國內(nèi)電力系統(tǒng)的35kV變電站逐步實現(xiàn)了四遙功能，但規(guī)模覆蓋變電站自動化、饋線的故障定位與隔離和自動恢復放電、負荷控制、遠方自動讀表、最低網(wǎng)損、電壓無功優(yōu)化，配電投資比例系統(tǒng)、變電配電和用電管理信息系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)，則是近年來才起步的。從設備制造水平的角度看，國內(nèi)不少企業(yè)已成功地研制出能夠滿足配電自動化要求的產(chǎn)品，比如可靠的柱上真空開關、重合器、饋線開關遠程式終端（FTU）、變壓器測控單元（TTU）、開閉所、小區(qū)變遠程終端（RTU）、配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS）、負荷監(jiān)控系統(tǒng)、配網(wǎng)管理信息計算機網(wǎng)絡、智能式電度表及遠方抄表計算機系統(tǒng)，以及各種數(shù)據(jù)傳輸設備（DCE）等。

3 配電自動化發(fā)展新動向

1）配電網(wǎng)自動化功能框架奠定，且得到充實和完善

將配電自動化功能劃分為4組：電網(wǎng)運行、運行計劃及其優(yōu)化、維修管理、用戶聯(lián)系和控制。在上述主功能組的基礎上，再分成若干功能，奠定了配電自動化系統(tǒng)的主功能框架。需要強調(diào)的是：（1）這4個功能組并不是各行其事，而是有著十分緊密的聯(lián)系，經(jīng)常交換信息，這樣既可做到數(shù)據(jù)共享，更可保證控制和管理的一致性。（2）數(shù)據(jù)管理的重要性。數(shù)據(jù)管理本身并不是配電自動化的功能，但是，所有的功能都包含在數(shù)據(jù)管理內(nèi)，要實現(xiàn)龐大復雜的眾多功能必須依靠數(shù)據(jù)管理來完成，這些功能所交換和共享的數(shù)據(jù)引起了功能間的聯(lián)系。

2）配電網(wǎng)優(yōu)化運行

變電站自動化的發(fā)展，使供電可靠性有了很大的提高，但是要進一步縮短故障停電時間，很大一部分取決于饋線自動化的發(fā)展。必須在饋電線路上裝設電動開關，配置饋線終端設備FTU，對一些分支線路，還應裝設故障指示器，并利用通信系統(tǒng)，向系統(tǒng)提供饋線運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)，執(zhí)行系統(tǒng)下達的饋線開關遙控操作命令。非線性負載、電動機直接起動、不平衡負載、焊接設備以及家用電器設備增多，降低了電壓質(zhì)量。電壓質(zhì)量對現(xiàn)代電子設備及計算機系統(tǒng)影響極大。為此，提出系統(tǒng)應對電壓進行連續(xù)測量和質(zhì)量分析，噪聲越限告警。同時，要根據(jù)實際需要選擇不同的無功補償方式。

3）集成化、智能化和綜合化是一發(fā)展趨勢

早期配電自動化的實施采用發(fā)展獨立的、單項自動化系統(tǒng)來解決問題，如直接的負荷控制、大用戶的遠程抄表等，由于配電自動化的功能之間存在著不同程度的關聯(lián)，其中大部分要求很難滿足，且還無法克服在擴大應用規(guī)模時確認所需投資的合理性所遇到的困難。這種按“功能定向”的方法，已造成綜合化水平非常低并帶來若干反面影響，如功能重疊、數(shù)據(jù)的重復、靈活性很差和維修費用高等。另外，配電自動化系統(tǒng)作為一個龐大復雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含眾多的設備和子系統(tǒng)，各功能、子系統(tǒng)之間存在著不同程度的關聯(lián)，其本身及其所用技術又處于不斷發(fā)展之中，對任一家制造商而言，根本不可能包攬一切。這就要求配電自動化系統(tǒng)采用全面解決的方案，走系統(tǒng)集成之路，使得各種應用之間可共享投資和運行費用，最大限度保護用戶原有的投資。

[1] 薛濤.淺談配電系統(tǒng)自動化功能和作用[J].機械與電子，2006（11）.

[2] 徐臘元.我國配電自動化的發(fā)展及實施方案[J].電工技術雜志，2003（2）.

TM76

A

1674-6708（2010）18-0023-02

張秉興，助理實驗師，研究方向：機械制造