配調(diào)一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

林盛興

摘 要 作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，城市配電網(wǎng)系統(tǒng)具有用電量大且負(fù)荷密集程度高等特點。當(dāng)前我國供電公司的配電設(shè)備改在已經(jīng)取得了較大進(jìn)步，且配網(wǎng)的接線方式也已經(jīng)改造為環(huán)網(wǎng)供電以及開環(huán)運行等模式，以致實現(xiàn)了多個電源點的供電模式。配網(wǎng)自動化主要包括配電與用電等兩個領(lǐng)域，實施過程中應(yīng)該在結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況的前提下設(shè)計最佳的實行方案，以便保障電網(wǎng)質(zhì)量水平，簡化配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。同時還應(yīng)在充分利用能源的基礎(chǔ)上，減少保修人員的勞動強度，以便做到減員增效。

【關(guān)鍵詞】配調(diào)一體 配網(wǎng)自動化 設(shè)計與實現(xiàn)

1 配調(diào)一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)存在的問題

1.1 檢測時頻繁停電

當(dāng)前企業(yè)供電性能較低的主要原因便是檢測配電網(wǎng)過程中經(jīng)常發(fā)生停電事故，且停電次數(shù)較多、持續(xù)時間較長，以致拉低了配網(wǎng)的管理水平，因此，改善配電檢測過程中頻繁停電現(xiàn)象已經(jīng)成為配網(wǎng)自動化系統(tǒng)設(shè)計的主要發(fā)展方向。

1.2 無法實現(xiàn)資源整合

目前我國存在大量的供電企業(yè)，但卻無法進(jìn)行資源整合工作，且這些企業(yè)普遍缺乏統(tǒng)籌意識，甚至各自為政，沒有實現(xiàn)資源信息的共享，以致彼此之間的信息交流具有很多障礙，無法確保配電網(wǎng)的管理水平，也無法確保電網(wǎng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性。

1.3 電力設(shè)備不相匹配

目前，我國電力設(shè)備配置存在新舊不一的情況，且不同的版本的用電設(shè)備，運行時產(chǎn)生的網(wǎng)路運輸量也有所不同，以致主控方與受控方的信息傳遞出現(xiàn)故障，而不一致的信息也使得系統(tǒng)之間無法實現(xiàn)兼容，進(jìn)而影響了電力系統(tǒng)的正常運行。

1.4 管理機(jī)制不合理

當(dāng)前我國的電力行業(yè)缺乏科學(xué)合理的管理機(jī)制，依然使用傳統(tǒng)的管理機(jī)制，即專業(yè)的垂直管理，無法實現(xiàn)橫向的條塊結(jié)合與分工協(xié)作。同時，在設(shè)計配網(wǎng)自動化系統(tǒng)時，也只注重表面形式，沒有考慮用電用戶的實際需求，以致其管理機(jī)制方面存在很多問題，進(jìn)而影響了配網(wǎng)自動系統(tǒng)的實行效果。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的應(yīng)用十分廣泛，且具有較大的投資規(guī)模，因而其發(fā)展既應(yīng)考慮目前的實際應(yīng)用，也應(yīng)遵循未來的發(fā)展方向，為此應(yīng)切實提升電力企業(yè)技術(shù)與管理方面的水平，以確保配電自動系統(tǒng)可以實現(xiàn)更為完善的發(fā)展。

2 配調(diào)一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

2.1 設(shè)計原則

配電自動系統(tǒng)應(yīng)該遵循結(jié)構(gòu)分層、功能分級以及信息集中的原則，且還應(yīng)將配電子系統(tǒng)分批加入配電系統(tǒng)中，以實現(xiàn)配電系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。首先應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃各種資源信息，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實時共享，杜絕資源浪費現(xiàn)象的發(fā)生；其次應(yīng)充分利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分層特點，并完善系統(tǒng)的各個功能，以實現(xiàn)系統(tǒng)的先進(jìn)性與技術(shù)性；再次還應(yīng)確保硬件設(shè)備的先進(jìn)性；最后計算機(jī)應(yīng)選擇Unix的操作系統(tǒng)，確保配網(wǎng)系統(tǒng)可以實現(xiàn)跨平臺操作，以充分推廣配調(diào)一體化技術(shù)。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

作為一個分層分級的監(jiān)控模式，配電自動系統(tǒng)可以分為中心配調(diào)、變電站、中壓網(wǎng)以及低壓網(wǎng)等四個層級。

首先是中心配調(diào)層，它具備較高權(quán)限，且可以指揮其下電網(wǎng)的所有功能。它主要是一個由多個服務(wù)器組成的工作站，且所有的服務(wù)器都利用同一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。為了進(jìn)一步適應(yīng)國際的發(fā)展方向，配調(diào)中心應(yīng)該選擇Windows的操作系統(tǒng)，并在結(jié)合通信軟件、電力監(jiān)控軟件等基礎(chǔ)設(shè)施的前提上，實現(xiàn)配電網(wǎng)的自動化管理。為此在設(shè)計過程中應(yīng)實時檢查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口標(biāo)準(zhǔn)，確保查詢指令的靈活運用；其次是變電站層，這也是僅次于中心配調(diào)層的次重要層次，主要實現(xiàn)協(xié)調(diào)中心與變電子站之間的通信。為此設(shè)計時應(yīng)注意以下兩個方面，一是應(yīng)自行處理分層信息，并在減輕中心配調(diào)層工作量的同時，減少對變電子站的依賴程度；二是應(yīng)檢查遙控終端，并及時處理其中的故障問題；再次是中壓網(wǎng)層，它是配電自動系統(tǒng)中的關(guān)鍵層次，且其實施效果直接決定著配電自動系統(tǒng)的成效，為此設(shè)計時應(yīng)正確選擇控制及通信方式。由當(dāng)前國內(nèi)設(shè)計情況看來，應(yīng)該選擇高效的光纖通信方式；最后是低壓網(wǎng)層，它也是配電自動系統(tǒng)中最后一層結(jié)構(gòu)，主要檢測變壓器的低壓側(cè)，完成監(jiān)測之后，還應(yīng)做好中心配調(diào)層、中壓網(wǎng)層以及變電站層的通信工作。

3 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的未來發(fā)展

未來，配電自動系統(tǒng)必然會面向自動化、信息化以及一體化的方向發(fā)展，并最終實現(xiàn)配電自動系統(tǒng)與FA系統(tǒng)、光纖通信等技術(shù)的結(jié)合。首先，應(yīng)在配電網(wǎng)自動系中應(yīng)用SCADA技術(shù)，并發(fā)展出新型的受控端，以及時、快速、有效的采集電網(wǎng)信息，并進(jìn)行綜合處理。同時，應(yīng)用綜合受控端，也實現(xiàn)了少量高效目標(biāo)，減少了受控端的規(guī)模，進(jìn)一步簡化了配網(wǎng)系統(tǒng)，從而確保了電網(wǎng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。10 kV以上的配電系統(tǒng)也具有規(guī)模較大的受控端，因而要求較高的通信能力。為了實現(xiàn)配網(wǎng)自動系統(tǒng)的實時監(jiān)控，就需要容量與荷載能力較大的通信系統(tǒng)，為此，先進(jìn)的IP通信技術(shù)以及傳輸速度較快的光纖通信也將被應(yīng)用至自動化系統(tǒng)中。其次還應(yīng)在配網(wǎng)自動系統(tǒng)中應(yīng)用云計算及智能電網(wǎng)技術(shù)，以確保提升供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效用，實現(xiàn)配網(wǎng)自動系統(tǒng)的實時優(yōu)化。再次還應(yīng)應(yīng)用分布式電源FA系統(tǒng)，根據(jù)負(fù)荷的差別實現(xiàn)電源的具體分布，以便降低電網(wǎng)損耗，提升電能效率。由此未來的發(fā)展趨勢必將是輸電與配電系統(tǒng)的完全分離，杜絕發(fā)生電力企業(yè)的壟斷情況。最后，還應(yīng)實行實時的信息搜索，確保緊跟國際電網(wǎng)的信息標(biāo)準(zhǔn)，使配電系統(tǒng)逐漸實現(xiàn)智能化，以充分保障電網(wǎng)的安全運行。

4 結(jié)束語

配電自動系統(tǒng)的設(shè)計與實施可以一定程度上解決電網(wǎng)監(jiān)測過程中的問題，從而保障了人們的用電感受，以充分提升企業(yè)的配電能力。同時，實行配電自動系統(tǒng)也可以及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的故障問題，并切實解決，降低了電力從業(yè)人員的工作力度，提高了他們的工作效率，進(jìn)而確保了電網(wǎng)運行的可靠性、安全性以及穩(wěn)定性?？偠灾?，配電的自動化系統(tǒng)提升了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益水平，為此其優(yōu)化設(shè)計也具有一定的必然性。

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作者單位

福建省電力勘測設(shè)計院 福建省福州市 350003