低壓配變計(jì)量監(jiān)控管理系統(tǒng)的建設(shè)

羅俊平

摘 要:長期以來低壓配變系統(tǒng)的智能化管理相對滯后,在運(yùn)行管理等方面存在較多的問題。低壓配變計(jì)量監(jiān)控管理系統(tǒng)的建設(shè)對克服目前低壓配變系統(tǒng)存在的問題,完善低壓配網(wǎng)的運(yùn)行管理具有重要意義,并為下一階段開展智能、綠色電網(wǎng)的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:低壓配變低壓配變計(jì)量監(jiān)控管理系統(tǒng)

中圖分類號:TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(b)-0131-01

1低壓配變系統(tǒng)目前存在的問題

隨著電力工業(yè)的發(fā)展,電力系統(tǒng)的管理正朝著智能化、精確化與精細(xì)化發(fā)展。

配電變壓器是將電能直接分配給低壓用戶的電力設(shè)備,其運(yùn)行數(shù)據(jù)是整個(gè)配電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的重要組成部分。在實(shí)際的配電網(wǎng)中,配電變壓器數(shù)量眾多,分散性大。而配電變壓器作為電網(wǎng)末端設(shè)備,她的運(yùn)行狀況直接關(guān)系到用戶能否可靠使用電能,因此對其運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)施采集和監(jiān)控十分必要[1]。

長期以來低壓配變系統(tǒng)的智能化管理相對滯后,在運(yùn)行管理等方面存在較多的問題。具體包括以下幾點(diǎn)[2]。

(1)各配變設(shè)施的管理主要依賴人工巡視,缺乏必要的信息化與智能化技術(shù)支撐,過載、油溫度過高甚至配變毀壞的事情時(shí)有發(fā)生。(2)大多地區(qū)無法實(shí)時(shí)獲得干線、支線的基本信息與電能質(zhì)量信息,特別是支線信息,有些支線長期過載卻并不知曉。目前在低壓配網(wǎng)管理上,主要依靠人員到現(xiàn)場巡視抄表采集運(yùn)行資料,在故障時(shí)依靠用戶電話反映故障區(qū)域,再到現(xiàn)場判斷、處理的工作方式,使故障處理非常被動,不能做到防患于未然。(3)由于線路、桿塔、開閉所與配變等配電設(shè)備的分散性強(qiáng),出現(xiàn)問題常常由于缺乏必要的導(dǎo)航,無法及時(shí)趕到現(xiàn)場,導(dǎo)致停電時(shí)間增加。(4)據(jù)調(diào)查,低壓配網(wǎng)線損占整個(gè)配網(wǎng)線損的比例超過70%,而低壓線損主要發(fā)生在支線,由于長期以來支線缺乏監(jiān)測,無法確定低壓線損漏洞。

2低壓配變計(jì)量監(jiān)控管理系統(tǒng)意義

使用與推廣“低壓配變計(jì)量監(jiān)控管理系統(tǒng)”對克服目前配變系統(tǒng)存在的問題,完善低壓配網(wǎng)的運(yùn)行管理具有重要意義。其意義在于以下幾點(diǎn)。

(1)有利于在低壓配電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),通過監(jiān)視配網(wǎng)運(yùn)行工況,優(yōu)化配網(wǎng)運(yùn)行方式。(2)有利于在保證供電可靠性的前提下,確保電力用戶用電的時(shí)效性,滿足電力用戶的供電需求。(3)有利于滿足和確保供電的質(zhì)量,符合用戶用電器的要求,避免高峰低谷,電壓幅值和頻率以及諧波對用戶所產(chǎn)生的不良影響;有利于降低電網(wǎng)的損耗,提高網(wǎng)絡(luò)的供電能力,減少用戶的停電機(jī)率。(4)從可測可控及自愈、降低事故及大面積停電風(fēng)險(xiǎn)、提高設(shè)備利用率、降低維護(hù)成本、提高電能質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等方面,提升配變運(yùn)維水平。(5)提高了低壓配變的監(jiān)控水平和運(yùn)行管理水平,為配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)提供了更為準(zhǔn)確全面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),有利于提高規(guī)劃水平,減少電網(wǎng)建設(shè)投資,保證了規(guī)劃的合理性、有效性、高效率。合理有效的配網(wǎng)規(guī)劃與改造工作又有效地保證了設(shè)備使用壽命水平、供電可靠性水平、投資的有效性水平、設(shè)備高效低耗水平。(6)為低壓配網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)、改造提供了詳盡可靠的數(shù)據(jù)支持,原來需要定期派人逐條線路、逐個(gè)設(shè)備測量各點(diǎn)負(fù)荷的工作,現(xiàn)可由系統(tǒng)自動完成,而且各點(diǎn)負(fù)荷均為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)記錄連續(xù)完整,較人工測量有了質(zhì)的飛躍。減少了負(fù)荷測量的人力、物力投入。(7)為用戶提供自動化的用電信息服務(wù),提升供電企業(yè)的形象。(8)實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互共享,提高系統(tǒng)信息化應(yīng)用水平。通過與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互,一方面補(bǔ)充了配電自動化系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)來源,另一方面為管理運(yùn)行等系統(tǒng)提供了設(shè)備的實(shí)時(shí)信息,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享,降低了信息采集投資費(fèi)用。

3低壓配變計(jì)量監(jiān)控管理系統(tǒng)的組成與功能

低壓配變計(jì)量監(jiān)控管理系統(tǒng)主要由系統(tǒng)主站、各類低壓配變計(jì)量監(jiān)控終端和通信網(wǎng)絡(luò)等組成。

低壓配變計(jì)量監(jiān)控管理系統(tǒng)主站是系統(tǒng)運(yùn)行和管理的中心,配備基于交換式以太網(wǎng)的高檔配電自動化后臺系統(tǒng)和大型數(shù)據(jù)庫,由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、各種工作站、輸入輸出設(shè)備,通信服務(wù)器交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)機(jī)、多媒體等設(shè)備組成。

其中服務(wù)器包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器等部分組成。數(shù)據(jù)采集服務(wù)器主要對各個(gè)運(yùn)行中的現(xiàn)場監(jiān)控終端進(jìn)行數(shù)據(jù)的定時(shí)輪召,并將各類數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中,工作人員通過Web服務(wù)器提供的服務(wù)可對各個(gè)終端進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢以及統(tǒng)計(jì)分析功能。配合GIS系統(tǒng),具備對設(shè)備快速查詢和定位功能。

根據(jù)功能配置和安裝位置不同,低壓配變監(jiān)控終端一般包括配變監(jiān)測計(jì)量終端、無功補(bǔ)償控制器、饋線的監(jiān)測終端及電能質(zhì)量監(jiān)測終端等。

通信層將完成現(xiàn)場設(shè)備層和系統(tǒng)主站之間的網(wǎng)絡(luò)連接,實(shí)現(xiàn)設(shè)備層和系統(tǒng)主站之間通訊數(shù)據(jù)的上行和下達(dá)。同時(shí)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器本身具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集功能,采集數(shù)據(jù)通過公網(wǎng)上傳至數(shù)據(jù)服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)處理。

一般來說,變電站、開閉所的RTU或變電站自動化系統(tǒng)直接與主站系統(tǒng)通信,由主站系統(tǒng)定時(shí)輪流召測各種電量數(shù)據(jù)。目前較為常用的通信方式為:無線通訊(GPRS/CDMA)或光纖通訊方式。

低壓配變計(jì)量監(jiān)控管理系統(tǒng)的功能模塊包括:用戶管理、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、配變及支線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、故障錄波管理、竊電分析與管理、線損管理、地理信息管理、門禁管理、報(bào)表管理及歷史數(shù)據(jù)查詢等。其中加入竊電分析管理、線損管理以及地理信息管理是本系統(tǒng)的亮點(diǎn)。

地理信息管理是指將GIS地理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互,將一些數(shù)據(jù)有機(jī)的結(jié)合在一起,可以更加直觀地進(jìn)行低壓配變的運(yùn)行管理工作。

竊電分析管理通過用電量同比/環(huán)比比較方法及負(fù)荷比較方法,對各條支線的用電信息進(jìn)行比較分析,得出有可能存在竊電現(xiàn)象的回路,并給出報(bào)警的信號。

4低壓配變計(jì)量監(jiān)控終端

低壓配變計(jì)量監(jiān)控終端一般包括配變監(jiān)測計(jì)量終端、無功補(bǔ)償控制器、饋線的監(jiān)測終端及電能質(zhì)量監(jiān)測終端等。

計(jì)量監(jiān)測終端主要完成基本電參量、非電參量、電能質(zhì)量參數(shù)、故障錄波等功能。

基本電參量包括:三相電壓有效值、三相電流有效值、正反向有功功率、正反向無功功率、功率因數(shù)、正反向有功電能、正反向無功電能、諧波、電壓電流及功率的最大值、最小值及其出現(xiàn)時(shí)間,最大供電中斷時(shí)間及恢復(fù)時(shí)間等運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,并可以自動統(tǒng)計(jì)電壓合格率、供電可靠性等供電指標(biāo)。

非電參量主要包括:配電變壓器溫度(油溫或繞組溫度)。

電能質(zhì)量指標(biāo)包括:涌流、電壓畸變率、各次電壓諧波含有率、電流諧波總有效值、各次電流諧波有效值、供電電壓偏差、頻率偏差、電壓負(fù)序分量、電流負(fù)序分量、電壓零序分量、電流零序分量、負(fù)序/零序三相電壓不平衡度、負(fù)序/零序三相電流不平衡度、電壓暫降、電壓短時(shí)中斷、頻率、電壓波動等。

5結(jié)語

低壓配變計(jì)量監(jiān)控管理系統(tǒng)的建設(shè)對克服目前低壓配變系統(tǒng)存在的問題,完善低壓配網(wǎng)的運(yùn)行管理具有重要意義,并為下一階段開展智能、綠色電網(wǎng)的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李天友,金文龍,徐丙垠.配電技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2008:281-284.

[2] 李景祿.實(shí)用配電網(wǎng)技術(shù)[M].北京:中國水利電力出版社,2006:26-31.