淺談電力配電自動(dòng)化與配電管理的對(duì)策

郭明

摘要：配電自動(dòng)化系統(tǒng)是利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，配電自動(dòng)化技術(shù)對(duì)提高供電可靠性、擴(kuò)大供電能力、降低線路損耗和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度具有重要意義。本文通過對(duì)城網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的功能分析，介紹了系統(tǒng)配置、與其它相關(guān)設(shè)備的功能接口等，指出配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)形成一套適合我國(guó)配網(wǎng)國(guó)情的綜合配電自動(dòng)化管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);自動(dòng)化;配電管理

配電自動(dòng)化系統(tǒng)是利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與各種高科技設(shè)備應(yīng)用于配電自動(dòng)化系統(tǒng)?？梢匀嬲莆?、了解配電網(wǎng)的運(yùn)行情況，如接線方式、開關(guān)狀態(tài)、負(fù)荷電流等，可以快速切斷故障恢復(fù)供電，改善供電服務(wù)質(zhì)量，縮短事故搶修時(shí)間，減少工作量。不但提高了供電的可靠性和服務(wù)質(zhì)量，而且提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和配電網(wǎng)絡(luò)的管理水平，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活水平輸送源源不斷的優(yōu)質(zhì)電能。

1 配電自動(dòng)化系統(tǒng)介紹

配電自動(dòng)化是一項(xiàng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。配電自動(dòng)化的發(fā)展大致分為三個(gè)階段：第一階段是基于自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備相互配合的配電自動(dòng)化階段，主要設(shè)備為重合器和分段器等，不需要建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其主要功能是在故障時(shí)通過自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備相互配合實(shí)現(xiàn)故障隔離和健全區(qū)域回復(fù)供電。第二階段的配電自動(dòng)化系統(tǒng)是基于通信網(wǎng)絡(luò)、饋線終端單元和后臺(tái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，在配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)也能監(jiān)視配電網(wǎng)運(yùn)行狀況和遙控改變運(yùn)行方式的作用，故障時(shí)能及時(shí)察覺，并由調(diào)度員通過遙控隔離故障區(qū)域和回復(fù)健全區(qū)域供電。

2 配電自動(dòng)化與配電管理系統(tǒng)

配電自動(dòng)化系統(tǒng)的功能基本有5個(gè)方面，即配電SCADA、故障管理、負(fù)荷管理、自動(dòng)繪圖/設(shè)備管理/地理信息系統(tǒng)（AM/FM/GIS）和配電網(wǎng)高級(jí)應(yīng)用。同輸電網(wǎng)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)一樣，配電網(wǎng)的SCADA 也是配電自動(dòng)化的基礎(chǔ)，只是數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容不一樣，目的也不一樣，配電SCADA針對(duì)變電站以下的配電網(wǎng)絡(luò)和用戶，目的是為DA/DMS 提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但是，僅僅是配電 SCADA的三遙功能，并不能稱為配電自動(dòng)化系統(tǒng)，必須在配電SCADA 基礎(chǔ)上增加饋線自動(dòng)化（FA）功能。饋線自動(dòng)化的基本功能應(yīng)包括饋線故障的自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)隔離、自動(dòng)恢復(fù)?？紤]到故障的方面和表征之間的關(guān)系，故障的判斷需要考慮很多的方式方法并分別加以測(cè)試，診斷方案應(yīng)適用于單相接地故障、相-相故障、相-相接地故障和三相故障。配網(wǎng)故障診斷是一個(gè)復(fù)雜的問題，根據(jù)配網(wǎng)實(shí)際情況和故障情況的差別，診斷的步驟與方法不同。為了完成DA的功能，配電SCADA除了可以采集正常情況下的饋線狀態(tài)量，還應(yīng)對(duì)故障期間的饋線狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的捕捉;除可進(jìn)行人工遠(yuǎn)程控制，還應(yīng)對(duì)饋線設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制，以便實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)隔離和自動(dòng)恢復(fù)。

3 直屬配電網(wǎng)及自動(dòng)化系統(tǒng)案例分析

截止2014年底，直屬配網(wǎng)配電線路合計(jì)41條 493.9km。其中電纜線路合計(jì)31.63km，架空線路合計(jì)462.2741km。在 41條配電線路中，可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的線路條數(shù)為35條，線路聯(lián)絡(luò)率85.36 %;10kV柱上斷路器 327臺(tái)，負(fù)荷開關(guān)28臺(tái)，真空斷路器299臺(tái)，10kV開閉站4座，箱變 61 座，10kV環(huán)網(wǎng)柜 28座。

4 配電自動(dòng)化系統(tǒng)在直屬配電網(wǎng)生產(chǎn)管理中的應(yīng)用

1、故障定位。

故障定位是基于故障指示器技術(shù)、GSM通信技術(shù)和GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)的一套自動(dòng)高效的故障點(diǎn)檢測(cè)及定位系統(tǒng)，主要用于配電系統(tǒng)各種故障點(diǎn)的檢測(cè)和定位，包括相間短路和單相接地故障。配電控制中心的故障定位軟件系統(tǒng)與大量現(xiàn)場(chǎng)的故障檢測(cè)和指示裝置相配合，在故障發(fā)生后的幾分鐘（與當(dāng)?shù)鼗巨D(zhuǎn)發(fā)短消息的延時(shí)有關(guān)）內(nèi)即可在控制中心通過與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合，給出故障位置和故障時(shí)間的指示信息，幫助維修人員迅速趕赴現(xiàn)場(chǎng)，排除故障，恢復(fù)正常供電。

2、遠(yuǎn)程控制負(fù)荷轉(zhuǎn)移功能。

為提高供電可靠性，并進(jìn)一步兌現(xiàn)優(yōu)質(zhì)服務(wù)承諾，供電公司努力提高城區(qū)配電線路及開關(guān)設(shè)備的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)了全部聯(lián)絡(luò)線路不停電轉(zhuǎn)供負(fù)荷。通過對(duì)聯(lián)絡(luò)線路參數(shù)、變電站出線開關(guān)容量、線路負(fù)荷等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)聯(lián)絡(luò)線路合環(huán)條件進(jìn)行分析，并進(jìn)行了合環(huán)潮流計(jì)算，利用配電自動(dòng)化系統(tǒng)遙控功能，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程遙控不停電轉(zhuǎn)供負(fù)荷。不僅避免了停電，而且減少了現(xiàn)場(chǎng)操作的人力、物力及時(shí)間，大大提高了工作效率。

3、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析應(yīng)用

配電自動(dòng)化系統(tǒng)SCADA功能可以實(shí)現(xiàn)每5min采集一次線路開關(guān)及變電站出線開關(guān)的實(shí)時(shí)電流、電壓數(shù)據(jù)，并形成歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。通過對(duì)配電線路的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以全面掌握2年以內(nèi)線路和開關(guān)的負(fù)荷及運(yùn)行情況，并可根據(jù)各種條件組合生成負(fù)荷報(bào)表及曲線圖，為配網(wǎng)分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)、運(yùn)行方式的調(diào)整以及配電網(wǎng)建設(shè)提供全面的科學(xué)依據(jù)。

4、信息共享應(yīng)用

利用Web實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽功能，運(yùn)行工作人員可通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)訪問配電自動(dòng)化Web系統(tǒng)，隨時(shí)掌握配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、線路分段負(fù)荷及運(yùn)行異常，并通過報(bào)警、打印等方式提醒運(yùn)行管理和搶修人員進(jìn)行快速反應(yīng)。運(yùn)行搶修人員通過和配電調(diào)度值班人員相互配合迅速對(duì)故障性質(zhì)進(jìn)行判斷，并利用GIS地理信息系統(tǒng)指明故障地點(diǎn)，對(duì)配電故障快速進(jìn)行處理，對(duì)于非故障線路區(qū)段則利用主站系統(tǒng)快速進(jìn)行恢復(fù)送電，縮小了停電區(qū)域，減少了停電時(shí)間。

結(jié)束語

提高配電自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用水平，可以實(shí)現(xiàn)：優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高供電可靠性;快速定位電力故障，大大縮短故障查找時(shí)間，提高供電質(zhì)量和優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平;大實(shí)時(shí)記錄配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，為配電生產(chǎn)運(yùn)行提供決策支持。

參考文獻(xiàn)

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