淺談新時期配電自動化系統(tǒng)的探究

中圖分類號：TM72文獻標(biāo)識碼：A摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，觀念的變化，電力公司正經(jīng)歷著一場深刻的變革：電力市場自由化。這場變革使電力公司面臨新的挑戰(zhàn)，不得不采取新的策略，新的技術(shù)和管理措施，轉(zhuǎn)變經(jīng)營理念，增強市場競爭實力。本文主要分析了配電自動化系統(tǒng)面臨的問題以及發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：新時期；配電自動化系統(tǒng)；問題；發(fā)展方向一、配電系統(tǒng)綜合自動化面臨的問題

（一）配電管理應(yīng)面對的問題

電力市場環(huán)境下的配電管理系統(tǒng)必須在以下幾方面加以提高和改進：

1.具有電能質(zhì)量監(jiān)測評價的功能。電力市場環(huán)境下對電能質(zhì)量的廣泛關(guān)注迫使配電公司建立有效的電能質(zhì)量監(jiān)測手段。但如果專門建立一套監(jiān)測系統(tǒng)將花費很大的一次投資及運行維護費用，勢必加大供電企業(yè)的成本。因此，理想的辦法是把電能質(zhì)量監(jiān)測作為配電系統(tǒng)綜合自動化的一項功能，開發(fā)出考慮電能質(zhì)量監(jiān)測的配電SCADA系統(tǒng)和相應(yīng)的分析軟件來對各種電能質(zhì)量問題進行系統(tǒng)的分析。做到共用信息通道、共用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等，從而實現(xiàn)對電能質(zhì)量的經(jīng)濟有效的實時在線監(jiān)測和分析處理。供電公司可以通過所監(jiān)測到的信息檢驗其電能質(zhì)量的狀況和決定應(yīng)該采取的措施。

2.必須對部分高級應(yīng)用分析軟件加以改進以適應(yīng)電力市場需求，并且真正實用化。負荷預(yù)測:市場環(huán)境下由于峰谷電價、分時電價及實時電價的推行，尤其是在實行需求側(cè)競價后，負荷的隨機性增大，增加了負荷預(yù)測難度，負荷預(yù)測軟件必須適應(yīng)這種變化。無功優(yōu)化與電壓調(diào)整:傳統(tǒng)的無功優(yōu)化是在滿足電壓約束的條件下以網(wǎng)損最小為目標(biāo)的，在電力市場環(huán)境下，無功優(yōu)化及電壓調(diào)整涉及到用戶供電的質(zhì)量問題，而不同的供電質(zhì)量應(yīng)該有不同配電電價，因此優(yōu)化的目標(biāo)將以收益最大為目標(biāo)。故障恢復(fù)與網(wǎng)絡(luò)重構(gòu):在電力市場環(huán)境下故障恢復(fù)及網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)目標(biāo)也轉(zhuǎn)變?yōu)槭找孀畲蟆?/p>

3.提高和加強信息系統(tǒng)集成化及應(yīng)用功能綜合化的力度。為降低供電成本，必須打破以往各單項自動化工程相互獨立、功能重疊的弊端，將配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的信息進行集成，對其功能進行重組與綜合。實現(xiàn)SCADA系統(tǒng)與CIS系統(tǒng)的一體化設(shè)計、融合現(xiàn)有的CIS系統(tǒng)、線損管理系統(tǒng)、可靠性管理系統(tǒng)及生產(chǎn)MIS系統(tǒng)，實現(xiàn)一體化的配電管理系統(tǒng)。

（二）配電自動化面臨的問題

1.高度可靠和快速反應(yīng)的變電站、饋線自動化系統(tǒng)。在電力市場環(huán)境下，為了保障終端用戶的供電可靠性，自動化系統(tǒng)不僅要求能夠正確判斷故障、隔離及恢復(fù)故障，而且要求加大對自動化系統(tǒng)的投資，增加快速、可靠的開關(guān)及控制裝置，盡量減少對用戶的停電次數(shù)和停電時間。同時，因配電網(wǎng)故障必須中斷部分負荷供電時，應(yīng)能快速自動識別重要用戶，優(yōu)先保障其供電。

2.為了適應(yīng)市場環(huán)境下的競爭需要，SCADA系統(tǒng)的功能應(yīng)該是強大的，特別是對重要用戶的監(jiān)控更應(yīng)該作到準(zhǔn)確、可靠、靈敏。否則會給配電公司帶來較大的損失，這種損失包括對用戶的真接停電和造成社會影響的間接損失。

3.實現(xiàn)SCADA與GIS一體化設(shè)計，達到SCADA和GIS數(shù)據(jù)一體化、功能一體化、界面一體化，實現(xiàn)從GIS中自動提取SCADA需要的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和屬性數(shù)據(jù)及由SCADA系統(tǒng)向GIS提供配電實時運行數(shù)據(jù)。

4.采用可擴展綜合型的配電自動化終端(CDAU)。為滿足電力市場對電能質(zhì)量的監(jiān)測及實時電價信息的發(fā)布要求，實現(xiàn)綜合信息的采集及控制，盡可能減少現(xiàn)場終端的數(shù)量及降低系統(tǒng)的復(fù)雜性，應(yīng)考慮采用可擴展功能的綜合型配電自動化終端。該終端除了具有通常的功能外，還具有電能質(zhì)量監(jiān)測、實時電價信息發(fā)布、故障錄波及部分儀表功能。

二、配電自動化系統(tǒng)的運行維護和人員培訓(xùn)

配電自動化系統(tǒng)是復(fù)雜的多功能綜合系統(tǒng)，健全、完善的配網(wǎng)自動化機制是發(fā)揮其功能，提高企業(yè)和社會綜合經(jīng)濟效益的保障。配電自動化系統(tǒng)的運行維護應(yīng)從組織機構(gòu)、規(guī)章制度、人員培訓(xùn)三方面著手。通過合理的分工協(xié)作，明確的規(guī)章制度和專業(yè)的運行人員使配電自動化系統(tǒng)發(fā)揮最大的效益。

配電自動化管理機構(gòu)設(shè)置方案應(yīng)做到各部門分工明確，職責(zé)清晰。明確配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的一、二次設(shè)備、主站系統(tǒng)、終端設(shè)備、通訊系統(tǒng)等運行、維護單位，并就相關(guān)的工作交叉進行規(guī)定。明確各單位的工作流程。建立專職機構(gòu)從事規(guī)劃編制、工程管理、質(zhì)量管理及運行維護管理等日常工作。按照“配售分離”的原則設(shè)置專職呼叫中心和客戶服務(wù)部門，提高供電企業(yè)形象。

相關(guān)的規(guī)章制度能夠確保配電自動化系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠運行;明確各部門人員的操作權(quán)限，保證各行其責(zé)，互不沖突;細化正常、故障和異常狀態(tài)下的操作規(guī)范，保障有章可循。運行管理人員是配電自動化系統(tǒng)中最靈活和積極的因素。要求配電自動化系統(tǒng)運行人員了解配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識，并熟練使用，能處理系統(tǒng)本身的一般故障;熟悉變電站及配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運行方式，基本了解監(jiān)控范圍內(nèi)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)及技術(shù)性能。通過有組織的培訓(xùn)工作，提高系統(tǒng)運行維護人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，增強對SCADA技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GIS技術(shù)、新型通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)安全、光通信與PLC技術(shù)、IED現(xiàn)場設(shè)備技術(shù)(包括RTU、FTU、TTU、電子TA/TV等)和配電網(wǎng)運行分析等配點自動化相關(guān)知識的理解。通過培訓(xùn)發(fā)揮人的潛能，以提高系統(tǒng)運行水平和工作效率。

三、配電自動化系統(tǒng)的發(fā)展展望

（一）集成化、智能化和綜合化是發(fā)展趨勢

配電自動化系統(tǒng)作為一個龐大復(fù)雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含眾多的設(shè)備和子系統(tǒng)，各功能、子系統(tǒng)之間存在著不同程度的關(guān)聯(lián)，其本身及其所用技術(shù)又處于不斷發(fā)展之中，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(yīng)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。

在饋線自動化方面，現(xiàn)有饋線終端設(shè)備不僅具有常規(guī)的遙測、遙信和遙控功能，且還集成了自動重合閘、饋線故障檢測和電能質(zhì)量的一些參數(shù)的檢測功能，甚至集成了斷路器的監(jiān)視功能，且有進一步與斷路器相結(jié)合，機電一體化，發(fā)展成為智能化開關(guān)的趨勢。顯著地降低了建設(shè)、運行和維護的綜合成本，為提高供電可靠性，創(chuàng)造了有利的條件。在電壓無功控制方面，國內(nèi)已經(jīng)提出基于人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的無功預(yù)測和優(yōu)化決策相結(jié)合的變電站電壓無功控制策略，該策略以無功變化趨勢為指導(dǎo)，充分發(fā)揮了電容器的經(jīng)濟技術(shù)效益，能在無功基本平衡和保證電壓合格的前提下，使變壓器分接頭的調(diào)節(jié)次數(shù)降至最小，消除了盲目調(diào)節(jié)，降低了變壓器故障幾率和減少了維護量。

（二）配電自動化新技術(shù)

配電線路載波通信技術(shù)。對低壓配電網(wǎng)，由于終端設(shè)備數(shù)量非常多，采用光纖通信無論從成本或可行性看均不現(xiàn)實，為實現(xiàn)配電系統(tǒng)綜合自動化的實時電價信息發(fā)布及遠程讀表功能，研究具有較高可靠性和通信速率的配電線路載波通信技術(shù)，不僅可作為實現(xiàn)上述功能的通信手段，還可以為客戶提供其他的綜合通信月盼。

用戶電力技術(shù)。用戶電力技術(shù)是將電力電子技術(shù)、微處理機技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)運用于中、低壓配、用電系統(tǒng)，以減少諧波畸變，消除電壓波動和閃變、各相電壓的不對稱和供電的短時中斷，從而提高供電可靠性和電能質(zhì)量的新型綜合技術(shù)。用戶電力技術(shù)獨立工作時可滿足特殊負荷對供電量的嚴(yán)格要求，與配網(wǎng)自動化技術(shù)相結(jié)合時，將實現(xiàn)無瞬時停電、實時控制的柔性化配電、滿足用戶對電能質(zhì)量更高層次的要求。