有關(guān)配電網(wǎng)自動化管理的探討

閔邊疆

摘 要：本文主要從配電自動化及其管理系統(tǒng)多方面進行了探討，并闡述了配電自動化管理。配電自動化系統(tǒng)實施是整個配電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平、管理水平的全方位、全過程的提高，是未來能夠?qū)崿F(xiàn)多方面、巨大經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：配電自動化 管理系統(tǒng)

1 配電自動化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

配電自動化DA與配電管理系統(tǒng)DMS密切相關(guān)，從供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來看，主要包括變電站自動化和饋電線自動化，有的也將負荷管理納入配電自動化的范疇。

1.1變電站自動化

變電站自動化的基本功能有：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算和處理，越限和狀態(tài)監(jiān)視，開關(guān)操作控制和閉鎖，與繼電保護交換信息、自動控制的協(xié)調(diào)和配合，以及變電站其它自動化裝置交換信息與調(diào)度控制中心或集控中心通信等功能。

1.2 饋電線路自動化

饋電線路自動化主要完成饋電線路的監(jiān)測、控制、故障隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。其主要功能有：運行狀態(tài)的檢測，即通過線路終端設(shè)備（FTU），將線路的實時運行數(shù)據(jù)送到控制中心SCADA 系統(tǒng)或某一集控站；故障定位、故障隔離、非故障段的自動恢復供電，該功能由安裝在饋電線路上的柱上開關(guān)、分段器和重合器組成。當饋電線路上某段發(fā)生故障時，通過繼電保護動作來實現(xiàn)；無功功率/ 電壓優(yōu)化，由安裝在饋電線路上的電容器組和步進調(diào)整的變壓器來實現(xiàn)，達到提高電能質(zhì)量和降低網(wǎng)損的目的。

1.3 負荷管理

負荷管理是指通過一系列經(jīng)濟政策和技術(shù)措施，由供需雙方共同參與的供用電管理。包括負荷控制、用電管理及需方發(fā)電管理等。負荷管理的幾個內(nèi)容涉及電力供需雙方，甚至與電力管理體制有關(guān)，必須通過立法和制訂相應(yīng)的規(guī)則，并最終由電力市場來調(diào)節(jié)。

負荷管理目前主要應(yīng)用于大用戶的負荷控制。通過負荷管理這一手段，可提高DMS所需信息的覆蓋面；根據(jù)配電網(wǎng)的負荷情況、用戶的用電性質(zhì)、用電合同等用戶信息，自動編制負荷的削峰填谷計劃；根據(jù)此計劃，自動編制實施負荷控制用戶的

清單，允許人工修改、確認并自動進行用戶監(jiān)控參數(shù)的設(shè)定；對計劃限荷和緊急限荷進行多方案比較選定。根據(jù)當前電網(wǎng)運行的狀況，向負荷管理系統(tǒng)提供調(diào)整負荷的方案，該方案應(yīng)充分考慮電網(wǎng)運行的安全性和經(jīng)濟性；還可提供降壓減載方案，并通過買方負荷管理系統(tǒng)實施用戶可控負荷周期控制，切除用戶可控負荷，當電網(wǎng)出現(xiàn)緊急情況時，及時向買方負荷管理系統(tǒng)提供強制性切負荷命令。

2 配電自動化主站系統(tǒng)

配電自動化配電主站、配電子站和配電終端三層，配電主站為該系統(tǒng)的控制管理中心，配電終端通過配電子站傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各種控制功能。同時根據(jù)配電網(wǎng)規(guī)?？扇我膺x擇配電子站和終端的規(guī)模，合理配置配電自動化系統(tǒng)。

配電自動化是建立在信息化基礎(chǔ)上，實現(xiàn)大幅度提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量為目標的對配電子系統(tǒng)在線的、準實時的閉環(huán)控制。

要建設(shè)配電自動化主站系統(tǒng)中應(yīng)統(tǒng)籌考慮、全面規(guī)劃各自動化系統(tǒng)；充分利用現(xiàn)有資源，如：NIS調(diào)度自動化系統(tǒng)、負荷管理系統(tǒng)等，通過信息網(wǎng)絡(luò)連接各系統(tǒng)，設(shè)置防火墻，保證各系統(tǒng)安全；盡量采用開放式商用數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)源唯一、信息共享，不提倡軟、硬件的重復設(shè)置與開發(fā)及重復采集數(shù)據(jù)。

3 配電自動化系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢

配電自動化推廣應(yīng)用的時間不長，在實用化工作逐步推進和完善的同時，配電自動化的理論和技術(shù)有著廣闊的發(fā)展空間。一些發(fā)達國家的配電自動化及配電管理系統(tǒng)已經(jīng)從單純的監(jiān)控及故障建設(shè)發(fā)展到優(yōu)化運行和提高效益。配電自動化技術(shù)發(fā)展中應(yīng)特別關(guān)注的研究方向主要有以下幾個方面。

3.1 智能分布式FA

根據(jù)我國電力工業(yè)體制改革方案，“十五”以后逐步實行輸配分開，在售電環(huán)節(jié)引入競爭機制。配電環(huán)節(jié)的開放，分散發(fā)電裝置將得以廣泛使用，可以在合適的地點提供合適的能源解決方案，從而降低線路損耗，提高能量轉(zhuǎn)換效率。零售市場環(huán)境下配電自動化解決方案的主要困難在于：分散發(fā)電裝置的布置及投運的不確定性，使得配電網(wǎng)絡(luò)運行方式經(jīng)常變動，從而傳統(tǒng)保護整定值與集中處理的FA解決方案很難適應(yīng)變化。

建立基于多智能化FA體系將是一個較好的解決方案，在該體系中，將要研究建立智能體與區(qū)域協(xié)調(diào)器的協(xié)調(diào)機制。為了考慮全網(wǎng)的運行方式以及拓撲結(jié)構(gòu)的變化影響，需要研究在配電自動化主站建立協(xié)調(diào)服務(wù)器，通過定義智能體之間的通信與規(guī)范，構(gòu)成完整的智能分布式Fa實現(xiàn)方式。

3.2 配電網(wǎng)優(yōu)化運行決策支持系統(tǒng)

通過配電自動化的有效投運，可以縮小停電范圍和停電時間，提高供電可靠性。但是，配電自動化系統(tǒng)要真正在系統(tǒng)中取得經(jīng)濟效益，除了提高供電可靠性，需要優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與運行方式，降低線路損耗，提高供電質(zhì)量。

配電網(wǎng)優(yōu)化運行決策支持系統(tǒng)的研究將為提高供電的經(jīng)濟性、優(yōu)化運行方式提供一個有效的工具。配電網(wǎng)優(yōu)化運行決策支持系統(tǒng)中將要研究建立配電網(wǎng)優(yōu)化運行決策模型，綜合利用各種配電網(wǎng)的在線和離線參數(shù)信息，通過優(yōu)化運行決策模型的輸入輸出關(guān)系，反映配電網(wǎng)運行的在線工況與未來可能的運行方式和配電網(wǎng)的規(guī)劃信息，計算出各種經(jīng)濟指標、安全指標，并得出各種可能的在線輔助決策方案及其模擬運行的效果。

4 配電自動化通信

目前應(yīng)用在配電自動化系統(tǒng)的通信方式主要包括光纖以太網(wǎng)、光纖雙環(huán)自愈，專線、無線蜂窩及GPRS通用分組無線業(yè)務(wù)等。用戶需要因地制宜，選擇適合當?shù)嘏潆娋W(wǎng)狀況的一種或幾種通信方式組合。本文給出了配電自動化通信系統(tǒng)設(shè)計原則和一種典型的配電自動化通信系統(tǒng)設(shè)計方案。

1）配電自動化通信系統(tǒng)應(yīng)和配電自動化系統(tǒng)應(yīng)用功能緊密結(jié)合，將多種通信方式進行合理搭配，以取得最佳的性能價格比，滿足配電自動化系統(tǒng)的整體性能指標要求；

2）配電自動化通信系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)具有先進性、實用性、可靠性、可擴展性；

3）主干通信網(wǎng)的設(shè)計應(yīng)和配電自動化計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相結(jié)合；拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)路徑最短、涵蓋配電終端范圍最大，具有較好的擴展性；應(yīng)具有較高的通信速率和較低的誤碼率；

4）非主干通信網(wǎng)的設(shè)計應(yīng)和配電自動化站端系統(tǒng)相結(jié)合，在滿足配電自動化整體性能指標和通信可靠性的基礎(chǔ)上適當提高通信速率；

5 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高，對電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和供電可靠性要求越來越高，而發(fā)展配電自動化是提高供電質(zhì)量和可靠性的重要措施。從而對有關(guān)配電自動化的系統(tǒng)特點和主要功能的實現(xiàn)，以及配電管理系統(tǒng)等問題。