智能化配電網(wǎng)技術(shù)的研究與應(yīng)用

李愛國 王進(jìn)化

采油廠智能化配電網(wǎng)系統(tǒng)，集成了孤島地區(qū)12座正式變電所、3個(gè)臨時(shí)變68條線路在線監(jiān)測時(shí)實(shí)出口電量、電流、故障信號等線路數(shù)據(jù)，集成孤島采油廠1200余處高低壓遠(yuǎn)傳計(jì)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)，集成28條線路46臺(tái)FTU、2套RTU的數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對46臺(tái)FTU的遠(yuǎn)程遙控，所有數(shù)據(jù)的采集均由設(shè)在采油廠信息中心的兩臺(tái)前置服務(wù)器通過光纖和移動(dòng)、聯(lián)通無線網(wǎng)絡(luò)形式采集，并將所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于兩臺(tái)主數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)，改變以往多平臺(tái)、多系統(tǒng)零散采集方式，統(tǒng)一使用東方電子一體化主站系統(tǒng)，系統(tǒng)采用redhatlinux操作系統(tǒng)，使用oracle數(shù)據(jù)庫。

1孤島采油廠智能化配電網(wǎng)平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)及其具體功能介紹

1.1采油廠智能化配電網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)的總體構(gòu)架

采油廠智能化配電網(wǎng)平臺(tái)采用先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)，全面遵循國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61970CIM/CIS、IEC61968進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)按照分層分布式的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分滿足高可靠性、互操作性、可擴(kuò)展性、安全性、技術(shù)先進(jìn)性、實(shí)用性等要求。

系統(tǒng)采用參數(shù)影像復(fù)制技術(shù)，可使系統(tǒng)不依賴服務(wù)器，服務(wù)器正常運(yùn)行與否不影響系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的正常啟動(dòng)和運(yùn)行。

1.2孤島采油廠智能化配電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具體功能介紹：

1.2.1四遙功能（遙測、遙信、遙控、遙調(diào)）

6kV配電網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)，采用先進(jìn)的通信方式，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)對6kV配電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制。

①遙測：能遙測配電網(wǎng)各線路的電流、電壓、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、累計(jì)電量、分時(shí)電量、保護(hù)電流、動(dòng)作時(shí)間，保護(hù)動(dòng)作前的瞬間電流、電壓變化曲線等參數(shù)，為電網(wǎng)的運(yùn)行管理、用電計(jì)量及故障分析提供準(zhǔn)確、科學(xué)的技術(shù)數(shù)據(jù)。

②遙信：能檢測網(wǎng)絡(luò)各開關(guān)的當(dāng)前狀態(tài)、儲(chǔ)能完成情況及保護(hù)動(dòng)作類型，并能通過系統(tǒng)進(jìn)行語音通信。

③遙控：能夠通過中心站計(jì)算機(jī)對網(wǎng)絡(luò)中的各路開關(guān)進(jìn)行無線遙控分合操作，啟動(dòng)儲(chǔ)能過程，并具備操作權(quán)限審核登記、操作安全記錄等各種安全運(yùn)行管理措施，減少誤操作，確保安全運(yùn)行。

④遙調(diào)：能夠?qū)崿F(xiàn)配電開關(guān)的保護(hù)整定值及其動(dòng)作時(shí)限等進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試。

1.2.2配電自動(dòng)化DA功能

饋線自動(dòng)化DA是饋電線路的故障檢測、定位、故障隔離及非故障線路的恢復(fù)供電。它包括架空、電纜、架空電纜混合線路的饋線自動(dòng)化。饋線自動(dòng)化的基本原理是將環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)開環(huán)運(yùn)行的配電網(wǎng)線路通過分段開關(guān)把供電線路分割成各個(gè)供電區(qū)域。當(dāng)某區(qū)域發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)將分割該區(qū)域的開關(guān)跳開，隔離故障區(qū)域；隨后，將因線路發(fā)生故障而失電的非故障區(qū)域迅速恢復(fù)供電，從而避免了因線路出現(xiàn)故障而導(dǎo)致整條線路連續(xù)失電，大大減少了停電范圍，提高了供電可靠性。同時(shí)，檢修人員可迅速到達(dá)系統(tǒng)提供的故障位置，進(jìn)行現(xiàn)場搶修，大大降低故障線路巡線時(shí)間和巡線勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短故障搶修時(shí)間。

1.2.3配網(wǎng)高級應(yīng)用軟件DAS功能

配網(wǎng)高級應(yīng)用軟件（DAS）是配電管理系統(tǒng)（DMS）的重要組成部分。在配電網(wǎng)基本運(yùn)行狀態(tài)的基礎(chǔ)上，對配電網(wǎng)進(jìn)行全面的分析，給出系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的全貌及評價(jià)；并可對預(yù)想的電網(wǎng)運(yùn)行方式及事故進(jìn)行模擬。通過這些分析，對于提高配網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，改善電能質(zhì)量提供決策依據(jù)。

2、孤島采油廠智能化配電網(wǎng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與建設(shè)

采油廠智能化配電網(wǎng)系統(tǒng)自2011年12月至2012年8月歷時(shí)7個(gè)月完成了改造建設(shè)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從采油廠領(lǐng)導(dǎo)、所屬業(yè)務(wù)科室、各三級管理層到采油廠供用電專業(yè)部門對配電網(wǎng)信息的需求，方案的設(shè)計(jì)充分考慮目前電力總公司已經(jīng)建成的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、電力專用通信網(wǎng)、各管理區(qū)油井自動(dòng)化系統(tǒng)，以及信息中心已經(jīng)建成的管理信息網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，以達(dá)到充分利用已有的信息資源，避免重復(fù)投資的目的。對在建的網(wǎng)上電量電費(fèi)結(jié)算系統(tǒng)的信息資源在方案中也給予了充分考慮。

目前孤島地區(qū)變電站、配電線路、配電變壓器等設(shè)備的信息采集設(shè)備比較完備，為電力數(shù)控一體化智能平臺(tái)的建立提供了良好的基礎(chǔ)，我們建設(shè)過程中充分借助電力管理總公司的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，采油廠配電線路原有的自動(dòng)化設(shè)備，集成信息中心優(yōu)良的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和已建成移動(dòng)、聯(lián)通的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，集成孤島配電網(wǎng)所有電力信息，努力建設(shè)成為一流的電力智能化配電網(wǎng)平臺(tái)。

該系統(tǒng)的建設(shè)主要包括已安裝在采油廠信息中心、水電大隊(duì)的控制主站系統(tǒng)、部分已安裝在變電站和配電線路、變壓器上的智能終端設(shè)備、各種用于數(shù)據(jù)傳輸和通信通道和網(wǎng)絡(luò)通道以及提供數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)和配電網(wǎng)控制系統(tǒng)。

3、孤島采油廠智能化配電網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用

孤島采油廠智能化配電網(wǎng)系統(tǒng)，通過對現(xiàn)有各系統(tǒng)的整合和升級改造，完善和提升采油廠配電自動(dòng)化系統(tǒng)的功能和性能，實(shí)現(xiàn)對孤島配電網(wǎng)進(jìn)行全系統(tǒng)監(jiān)控、電能管理和輔助生產(chǎn)管理的要求。主要包括：

3.1孤島配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)視、事故和異常狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測及反應(yīng)。采油廠及水電大隊(duì)生產(chǎn)及管理人員、主管生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)可以實(shí)時(shí)在線掌握電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，包括全網(wǎng)負(fù)荷、異常報(bào)警、事故報(bào)警及性質(zhì)等；

3.2配電線路的監(jiān)視和配電自動(dòng)化。實(shí)時(shí)檢測線路的運(yùn)行狀況，當(dāng)發(fā)生異常狀況時(shí)及時(shí)報(bào)警，發(fā)生故障時(shí)，利用安裝的FUT、智能開關(guān)快速切斷和隔離故障，減少停電范圍和時(shí)間，并實(shí)施故障定位。

3.3孤島配電網(wǎng)電能量采集、整理、分析和輸出。通過安裝在變電站線路的多功能電度表及抄表終端，實(shí)現(xiàn)對出口計(jì)量表不經(jīng)過電力公司直接上傳至采油廠配電主站，減少了不必要的中間環(huán)節(jié)和管理費(fèi)用；安裝在高壓線路轉(zhuǎn)供電處的高壓計(jì)量和各種低壓計(jì)量可以一并在配電主站中進(jìn)行接入、處理，并可以需要的格式轉(zhuǎn)發(fā)至采油廠源頭數(shù)據(jù)庫及其他應(yīng)用系統(tǒng)；

4、結(jié)束語

孤島采油廠智能化配電網(wǎng)平臺(tái)的建立，有效提高了供電可靠性，對配電網(wǎng)的運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，達(dá)到快速排除線路故障，降低運(yùn)行費(fèi)用，減少勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。系統(tǒng)配備主站遙控、寬限電能計(jì)量裝置，有效提升了采油廠配電網(wǎng)管理水平，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。