配電線路自動化系統(tǒng)配置及其運(yùn)行方式研究

劉占榮 張永偉

摘要：配電線路的自動化發(fā)展是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢，是將信息技術(shù)、現(xiàn)代智能設(shè)備技術(shù)等進(jìn)行有效的結(jié)合。文章對配電線路自動化系統(tǒng)配置進(jìn)行分析，對其功能以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行闡述，并對配電線路自動化的系統(tǒng)配置的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：配電線路；自動化；系統(tǒng)配置；配電網(wǎng)

中圖分類號：TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）29-0138-02

配電線路的自動化發(fā)展是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢，是將信息技術(shù)、現(xiàn)代智能設(shè)備技術(shù)等進(jìn)行有效的結(jié)合，主要的目標(biāo)就是在一定程度上降低運(yùn)行所產(chǎn)生的費(fèi)用，并加強(qiáng)對配電網(wǎng)運(yùn)行的管理。在一定程度上促進(jìn)配電網(wǎng)的發(fā)展，保障企業(yè)的安全運(yùn)行。

1 配電線路的自動化功能

配電網(wǎng)線路自動化的主要功能有兩點(diǎn)，分別是實(shí)施監(jiān)控與加強(qiáng)工作效率，以下對其進(jìn)行分別說明：

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)控可以對配電網(wǎng)起到優(yōu)化的作用，可以在一定程度上保障配電網(wǎng)的良好運(yùn)行，如果配電網(wǎng)出現(xiàn)故障，自動化系統(tǒng)可以盡快地對故障進(jìn)行檢查處理，如果無法處理，可以及時(shí)定位上報(bào)，最大限度地降低故障所產(chǎn)生的危險(xiǎn)與損害。此外，也會對故障發(fā)生區(qū)域進(jìn)行及時(shí)的隔離，保障不會對周邊造成影響，縮小故障出現(xiàn)的范圍。

（2）對電網(wǎng)中的電壓水平以及無功負(fù)荷進(jìn)行有效的控制與管理，通過自動化設(shè)備來降低對人員的需求，降低成本，同時(shí)，也對設(shè)備的可利用效率進(jìn)行加強(qiáng)，保障供電的質(zhì)量以及數(shù)據(jù)的真實(shí)性與準(zhǔn)確性，保障設(shè)備的正常運(yùn)行。此外。配電線路的自動化加入了自動抄表計(jì)算電費(fèi)的功能，保障了進(jìn)行抄表數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率，并在一定的程度上加大了電力企業(yè)的工作效率，保障經(jīng)濟(jì)利益的最大化。

2 配電線路自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)配置

2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

對于配電網(wǎng)的自動化系統(tǒng)來講，主要的設(shè)計(jì)原理就是加強(qiáng)對配電線路的綜合性管理，由此，配電線路的自動化設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)做到以下六點(diǎn)：

2.1.1 應(yīng)該保障配電線路運(yùn)行的穩(wěn)定與安全，以此，來降低出現(xiàn)故障而產(chǎn)生的停電影響，減少在停電過程中的波及范圍，盡最大可能地降低停電產(chǎn)生的損失。

2.1.2 對配電線路的設(shè)備運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析處理，做到配電線路在運(yùn)行中的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)對配電網(wǎng)進(jìn)行檢測，以此來保障當(dāng)配電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題可以進(jìn)行及時(shí)的處理，降低事故所造成的損失。

2.1.3 對配電網(wǎng)的整體運(yùn)行水平進(jìn)行管理，使其在數(shù)據(jù)信息化的基礎(chǔ)之上，可以提高對配電系統(tǒng)中設(shè)備的管理力度，保障設(shè)備的科學(xué)與合理運(yùn)行，使相關(guān)的數(shù)據(jù)可以及時(shí)并準(zhǔn)確地反應(yīng)，以此來充分地發(fā)揮設(shè)備的使用效率，并加強(qiáng)配電線路的適應(yīng)工作能力。

2.1.4 對配電系統(tǒng)中的資源進(jìn)行共享，這不僅可以加大信息的透明性處理，也可以在一定的程度上加強(qiáng)對配電決策的優(yōu)化與管理，并逐漸地增強(qiáng)系統(tǒng)的管理能力，逐漸地使配電系統(tǒng)的工作效率得到有效的發(fā)揮。

2.1.5 在對配電自動化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)注意經(jīng)濟(jì)利益的最大化，這就應(yīng)該加強(qiáng)配電線路設(shè)計(jì)的使用性原則以及經(jīng)濟(jì)性原則，保障設(shè)計(jì)在實(shí)施的過程中具有安全性以及經(jīng)濟(jì)性，在對配電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中應(yīng)融入高新技術(shù)，以此來保障配電運(yùn)行的質(zhì)量與安全。

2.1.6 在設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)施的階段，應(yīng)對配電線路的接線方式進(jìn)行科學(xué)的選擇，保障按照設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)施，盡可能地消除可能發(fā)生的故障，降低檢修出現(xiàn)故障的幾率，減小事故造成的停電現(xiàn)象，縮小事故的影響范圍，以此，來提升配電線路工作的質(zhì)量與安全，加大配電線路的工作效率。

2.2 配電線路自動化系統(tǒng)配置

隨著對電力要求逐漸的嚴(yán)格，配電線路的自動化發(fā)展已經(jīng)成為了一種必然的趨勢，自動化系統(tǒng)通過對通信技術(shù)的良好應(yīng)用，加強(qiáng)了信息的準(zhǔn)確性，對工作進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)，提高了工作的效率，并在一定的程度上加強(qiáng)了對整體的監(jiān)控性與管理水平。

2.2.1 主站層。主站層是配電系統(tǒng)中的主要功能，其主要的功能就是對數(shù)據(jù)的采集與管理，在發(fā)生故障的時(shí)候，主站層可以對數(shù)據(jù)故障進(jìn)行有效處理，并將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲存，再由遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)發(fā)送到總機(jī)。其可以有效地對故障的信息進(jìn)行共享，保障配電線路的安全運(yùn)行。同時(shí)，可以通過集成計(jì)算機(jī)硬件以及軟件的系統(tǒng)，來對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行操作。主要的特點(diǎn)是：可以自行地對網(wǎng)絡(luò)用戶工作站進(jìn)行選擇；對服務(wù)器進(jìn)行選擇；根據(jù)計(jì)算機(jī)的硬件特點(diǎn)對交換器進(jìn)行選擇；通過路由器來實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)墓δ?。此外，選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)硬件來對自動化系統(tǒng)進(jìn)行管理，主站層主要有兩臺數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)、前置機(jī)、SCADA工作站、一個(gè)調(diào)度站、GIS網(wǎng)關(guān)、報(bào)表站組成。并通過對計(jì)算機(jī)硬件以及軟件系統(tǒng)的集成處理，來加強(qiáng)對配電線路進(jìn)行控制與管理。

2.2.2 子站層。子站層屬于是配電線路自動化系統(tǒng)的中間層，可以對低壓進(jìn)行控制，對數(shù)據(jù)起到收集的作用。同時(shí)還可對故障進(jìn)行隔離，之后進(jìn)行供電的作用。由于信息都是由子站層向著調(diào)度中心進(jìn)行傳遞，所以子站層在配電線路中起到至關(guān)重要的作用。

3 配電線路自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

3.1 配電線路的自動化開關(guān)

配電線路的自動化開關(guān)較為常用的有：重合器、自動配電開關(guān)、真空開關(guān)以及柱上SF6開關(guān)，在對其進(jìn)行選擇的時(shí)候應(yīng)根據(jù)配電線路的特點(diǎn)來定，對配電網(wǎng)的設(shè)備原因也應(yīng)進(jìn)行充分的考慮。在生活中應(yīng)用較為廣泛的是真空開關(guān)，這種開關(guān)可以在故障發(fā)生的時(shí)候?qū)Χ搪冯娏鬟M(jìn)行攔截，在一定程度上降低了故障的影響范圍，也減少了停電發(fā)生的幾率。此外，這種開關(guān)的運(yùn)行時(shí)間相對較長，比較適合在實(shí)際的生活中應(yīng)用。

3.2 主站的DMS系統(tǒng)

DMS系統(tǒng)所包含的軟件主要有：故障自動隔離的軟件、SCADA軟件等等，這一系統(tǒng)的主要功能就是通過建立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)平臺來進(jìn)行對配電網(wǎng)的操作。以下對其進(jìn)行分別的

說明：

3.2.1 故障自動隔離軟件，顧名思義，是可以在發(fā)生故障之后，對發(fā)生故障的地點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測，及時(shí)找到故障的發(fā)生點(diǎn)，然后對故障發(fā)生的區(qū)域進(jìn)行隔離，降低故障發(fā)生所影響的范圍。

3.2.2 SCADA軟件，可以對配電線路進(jìn)行遠(yuǎn)程的操作，還可以對線路運(yùn)行中存在的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，一旦發(fā)生事故可以及時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

3.3 配電線路自動化系統(tǒng)運(yùn)行方式

在配電線路進(jìn)行正常的運(yùn)行過程中，自動化開關(guān)中的FTU結(jié)構(gòu)可以對配電線路中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行持久的記錄，這也就保障了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。一旦線路或者開關(guān)出現(xiàn)故障或者數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常的現(xiàn)象，F(xiàn)TU系統(tǒng)就可以及時(shí)地將信息發(fā)送到主站內(nèi)的DMS系統(tǒng)，然后由DMS系統(tǒng)對配電線路進(jìn)行檢測，對問題進(jìn)行處理，之后將出現(xiàn)的故障進(jìn)行記錄，為日后的處理提供相應(yīng)的依據(jù)。同時(shí)，主站的DMS系統(tǒng)會定期地對FTU進(jìn)行檢查，保障對故障的發(fā)生進(jìn)行及時(shí)的處理，并從根本上消除可能發(fā)生事故的隱患。此外，相關(guān)的工作人員可以在主站的設(shè)備上對發(fā)生故障的區(qū)域進(jìn)行故障發(fā)生的原因查找，并通過遠(yuǎn)程進(jìn)行控制與管理。

4 配電自動化的發(fā)展趨勢

4.1 配電網(wǎng)的自動化框架

配電自動化的主要功能主要有四個(gè)方面，那就是電網(wǎng)的運(yùn)行、運(yùn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化、維修管理以及與用戶之間的聯(lián)系。先要加強(qiáng)配電網(wǎng)自動化，就應(yīng)加強(qiáng)這四個(gè)方面的工作以及電網(wǎng)其他部門的配合，將配電線路的發(fā)展作為電網(wǎng)一體化的發(fā)展，以此來加強(qiáng)配電網(wǎng)的自動化功能。

4.2 配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行

受市場經(jīng)濟(jì)與先進(jìn)技術(shù)的影響，配電線路自動化發(fā)展的主要趨勢就是降低能源的消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。電力企業(yè)的目標(biāo)就是經(jīng)濟(jì)效益，但想要長遠(yuǎn)的發(fā)展就要注重能源的可持續(xù)發(fā)展，對配電線路自動化的工作效率進(jìn)行管理，降低電能的損耗與浪費(fèi)，制定相對較為健全的管理制度，對配電線路自動化進(jìn)行優(yōu)化，提高供電的質(zhì)量，降低損耗，保障電力的可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語

隨著高新技術(shù)的發(fā)展，電網(wǎng)的發(fā)展也逐漸地融入科技信息，我國的配電線路逐漸趨于自動化發(fā)展。這在一定程度上為我國的電力發(fā)展帶來了機(jī)遇，但同樣也是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。加強(qiáng)配電線路自動化系統(tǒng)配置的應(yīng)用，同時(shí)也應(yīng)注意節(jié)約能源，以保障電力能源的可持續(xù)發(fā)展。

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