低壓配電網(wǎng)運行自動化系統(tǒng)管理研究

賈國杰++楊海軍

摘 要：配電網(wǎng)的自動化管理體系，包括多個功能模塊及配套管理體系。作為低壓管理系統(tǒng)的管理人員，應將電網(wǎng)安全和運行效益作為配電網(wǎng)管理運行的最終目標。本文中從低壓配電網(wǎng)管理方面出發(fā)，重點分析該技術(shù)在應用過程中可能存在的問題及未來趨勢分析。

關(guān)鍵詞：低壓配電系統(tǒng)；智能自動化；系統(tǒng)管理；研究分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.188

1 配電網(wǎng)信息技術(shù)

電網(wǎng)的有效運行、優(yōu)化運作、電網(wǎng)維護以及用戶終端管理是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的主要組成部分。這四個方面相輔相成，聯(lián)系緊密。而除以上四個方面外，配電網(wǎng)的安全管理也是貫穿整個配電系統(tǒng)，是電網(wǎng)安全運行的根本，也是排除故障的重點。

配電網(wǎng)絡的管理系統(tǒng)，其管理方式分為手動式和自動式，并通過監(jiān)控和電腦操作對高、低壓配電網(wǎng)絡中的相關(guān)設備參數(shù)進行實時查看，并根據(jù)具有參數(shù)進行自動調(diào)整或手動式調(diào)整，并以最完善方案對供電區(qū)域進行合理完善供電，為下游客戶進行可靠電力供應。

2 配電網(wǎng)系統(tǒng)中的自動化技術(shù)

2.1 智能開關(guān)

自動化技術(shù)中的智能式開關(guān)，可以說能夠保證電網(wǎng)設備在出現(xiàn)故障時，無需通訊、信息指令即可進行斷電隔離，同時亦可確保自動恢復非故障區(qū)域的正常用供電。同時也可根據(jù)配電網(wǎng)絡發(fā)布的通訊、信息指令對相應控制單位進行隨時遙控、數(shù)據(jù)檢測。實現(xiàn)對閘門的實時、延時、失電分閘以及合閘鎖閉等。其發(fā)布指令的控制接口也可進行開關(guān)的監(jiān)視工作，并根實際情況進行發(fā)布電閘相關(guān)指令。同時在該區(qū)域內(nèi)還設有備用電池，確保在電力失去時，仍可進行開關(guān)的遙控。

2.2 終端系統(tǒng)的實施監(jiān)測

配電網(wǎng)自動化控制系統(tǒng)，對于終端系統(tǒng)的監(jiān)測是非常全面的。終端范圍包括出現(xiàn)開關(guān)、分段開關(guān)、聯(lián)絡開關(guān)以及開閉所開關(guān)和小區(qū)劃變終端等。檢測的范圍主要有對終端系統(tǒng)信息的及時采集、輸送及處理，通過接受到的信息情況依據(jù)程序發(fā)布指令，經(jīng)運作情況及時上報。終端檢測系統(tǒng)具有可視、可檢測采集有功、無功、視在功率、配電電壓、電流頻率等等。檢測采集數(shù)據(jù)準確有效，同時通訊功能完善，信號強，并可實現(xiàn)多種通訊手段。

2.3 自動化配電通訊網(wǎng)絡

低壓配電運行網(wǎng)絡，是將配電網(wǎng)主體分成一個個子群網(wǎng)絡，子群網(wǎng)絡下端又分多個終端監(jiān)控，并分別有獨立通訊控制器進行有效監(jiān)控。通訊控制器在整個通訊自動化通訊網(wǎng)絡中起到上下承接的作用，具體它可以接受來自上游的各類信息，同時根據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)或直接對下游單位進行控制，確保上、下游的正常通訊。對RTU、FTU等監(jiān)控終端通訊通道的狀態(tài)及通訊質(zhì)量進行監(jiān)視，當主通道的通信出錯達到預定極限或此通道中斷時，系統(tǒng)能自動切換到備用通道。自動化通訊網(wǎng)線，可根據(jù)配電網(wǎng)情況隨時停止并切換通訊通道，確保通訊信息的正常傳輸，在與低壓配電網(wǎng)搭載網(wǎng)絡管理是，還能實現(xiàn)對配電網(wǎng)絡隨時絡監(jiān)視或報警。

2.4 擴展SCADA系統(tǒng)的功能

功能的投切：根據(jù)用電網(wǎng)的實際運行情況，由值班調(diào)度員通過控制方式對遠方微機裝置的功能進行投入或退出的操作。定值的修改：根據(jù)電網(wǎng)的運行方式，由值班調(diào)度員對遠方設備或微機裝置的某些定值進行修改。SCADA系統(tǒng)里的系統(tǒng)遙控操作必須按照順序進行，須提供防誤操作的設置功能。拓撲網(wǎng)絡著色：通過網(wǎng)絡拓撲分析，支持圖形的線路動態(tài)著色功能和潮流方向標志功能。可實現(xiàn)線路檢修停電著色，線路開關(guān)的分、合閘著色，線路帶電著色，線路過壓著色，線路電壓等級著色，用動態(tài)流動的虛線或箭頭等方式顯示潮流方向。

對在配電網(wǎng)絡進行故障處理時，需用到隔離以及恢復模塊，這兩種模塊可廣泛適用所有配電網(wǎng)絡。其功能上也可對配電故障進行處理。并在該模塊與故障分析、防誤操作模塊進行結(jié)合，便能實現(xiàn)對系統(tǒng)信息進行隨時處理，并根據(jù)SCADA收集到的信息，通過智能計算機對配電網(wǎng)絡進行邏輯分析和指令判斷，排查可能故障原因，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

根據(jù)網(wǎng)絡的實際連接方式和負荷水平，對多種故障恢復方式進行安全性和網(wǎng)絡線損壞等經(jīng)濟性的校核比較，在確保系統(tǒng)安全性的前提下，給出最佳的故障恢復方案，達到配變負荷的分配盡可能平均，盡可能減少停電次數(shù)，電壓質(zhì)量盡可能好等多種目標。經(jīng)防誤操作校核，恢復方案可以直接提交SCADA系統(tǒng)進行自動遙控處理，或者供調(diào)度員手動執(zhí)行，二者可以方便設置。

3 配電網(wǎng)自動化前景及問題

截至現(xiàn)在，國內(nèi)真正完善的低壓配電自動化智能系統(tǒng)，可以說少之又少。但是，智能計算機相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，相關(guān)電力設備原件的及時更新。配電網(wǎng)自動化體系也正在逐步實現(xiàn)和建立。但在實際應用中還應該注意幾個問題，首先是配電網(wǎng)絡中，考慮到線路設備的戶外環(huán)境因素，惡性環(huán)境下對電網(wǎng)用管線、設備的抗高、低溫、濕度、穩(wěn)定、風沙、老化等等指標提出了更高要求。同時配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的完善運行，直接影響對電網(wǎng)的有效監(jiān)控。供電方案決定配電網(wǎng)供電的持續(xù)性，相關(guān)的電網(wǎng)線路智能開關(guān)、刀閘對配電網(wǎng)系統(tǒng)主站與網(wǎng)絡通信的依賴性較強，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)雖然能夠起到通訊的作痛，但是分布地區(qū)廣泛，信息傳輸?shù)目煽啃允侵悄茏詣踊碾y題。最后的難題就是，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的支路開關(guān)和監(jiān)控動力問題。雖然工作動力可在正常供電時，搭載供電線路，直接由電源線取電，電源關(guān)閉后，可啟動后備電源，由UPS供電系統(tǒng)供電。但是不間斷的UPS電源受外界環(huán)境影響極大，能否解決以上問題，將對配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定帶來重大突破。

低壓配電網(wǎng)運行自動化系統(tǒng)，是未來電網(wǎng)管理發(fā)展的趨勢，相信隨著電子元件和相關(guān)原材料以及智能計算的不斷突破，該領(lǐng)域在電網(wǎng)管理中的應用，將再上一個臺階。

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