電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化與配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)研究

摘要：針對基于自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)基礎(chǔ)上建立配電自動(dòng)化系統(tǒng)，并采用先進(jìn)信息技術(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與交換，相關(guān)人員需要通過系統(tǒng)軟件來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸與處理，從而提高配電網(wǎng)運(yùn)維管理效率與電網(wǎng)運(yùn)行過程中的可靠性和安全性，進(jìn)而完善自動(dòng)化系統(tǒng)，使其更好地發(fā)揮其積極作用。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的在于通過對電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化與配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化組合，從而達(dá)到提高整個(gè)電網(wǎng)調(diào)度水平、降低成本，增強(qiáng)其經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)調(diào)度配網(wǎng)自動(dòng)化作用應(yīng)用

ResearchonPowerGridDispatchingAutomationandDistributionNetworkAutomationTechnology

LANXiaocheng

ChongyiCountyPowerSupplyBranchofStateGridJiangxiElectricPowerCo.，Ltd.，Chongyi，JiangxiProvince，341300China

Abstract：Regardingtheestablishmentofadistributionautomationsystembasedonautomationsystemconstructionand?c575b3be652b57fe944e53ce20af0acd4f147402b87f5e198b0565fcafe75887;theuseofadvancedinformationtechnologytodataacquisitionandexchange，relatedpersonnelneedtousethesystemsoftwaretorealizethereal-timedatatransmissionandprocessing，soastoimprovetheefficiencyofdistributionnetworkoperationalmanagementandreliabilityandsecurityintheprocessofpowergridoperation，andimprovetheautomationsystem，makeitbetterplayitspositiverole.Thesystemdesignaimstooptimizethecombinationofpowergriddispatchingautomationanddistributionnetworkautomationtechnology，soastoimprovethewholepowergriddispatchinglevel，reducecostsandenhanceitseconomicbenefits.

KeyWords：Powergriddispatching;Distributionnetworkautomation;Function;Application

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化及配網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用能夠提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行能力，強(qiáng)化電網(wǎng)自動(dòng)化功能。借助自動(dòng)化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)科學(xué)監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備自動(dòng)診斷功能，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，以此滿足人們?nèi)找嬖鲩L的電能需求，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的作用

其一，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化依托多種終端控制系統(tǒng)，通過監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行過程中的電壓、頻率以及負(fù)荷等具體數(shù)據(jù)，并對各種設(shè)備的運(yùn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，能夠保證主設(shè)備正常運(yùn)行，并且將各種運(yùn)行指標(biāo)控制在規(guī)定的范圍，從而有效提升供電質(zhì)量。

其二，在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，常常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，這些故障的發(fā)生非常迅速，并且故障延展較快，若不及時(shí)處理，不僅會(huì)危害到設(shè)備的安全，甚至可能對操作人員的生命構(gòu)成威脅以及出現(xiàn)電網(wǎng)大面積崩潰情況，給電力企業(yè)以及國民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失。而實(shí)施電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，則能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，從而使運(yùn)行人員及時(shí)處理故障隱患。此外，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化還可以通過饋線自動(dòng)化隔離來防止故障的延展，縮小故障影響區(qū)域。

其三，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化能夠通過電網(wǎng)的拓?fù)浞治?、狀態(tài)估計(jì)以及潮流計(jì)算等實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度，降低電網(wǎng)傳輸損耗，節(jié)省大量的能源，從而大幅提升供電的經(jīng)濟(jì)性。

其四，根據(jù)各區(qū)域電網(wǎng)的具體情況，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的功能、檔次以及規(guī)格不同。當(dāng)前，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中包含監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)這一基本內(nèi)容，功能上具體涵蓋數(shù)據(jù)采集、信息顯示以及數(shù)據(jù)計(jì)算等內(nèi)容。此外，另一些系統(tǒng)在基礎(chǔ)內(nèi)容上還額外增加一些功能，比如自動(dòng)發(fā)電控制及經(jīng)濟(jì)調(diào)度等，為我國電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平提升及發(fā)展創(chuàng)造有利條件[1]。

2配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)

2.1滿足用電需求

在配網(wǎng)調(diào)度中，根據(jù)用電的需求，電力自動(dòng)化系統(tǒng)可以對整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)實(shí)行管理，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測、監(jiān)控并分析電網(wǎng)狀態(tài)信息及負(fù)荷數(shù)據(jù)來為用戶提供可靠準(zhǔn)確的服務(wù)，同時(shí)還能及時(shí)了解和掌握用電量以及各種參數(shù)等情況，并且能夠根據(jù)這些變化因素做出相應(yīng)處理措施來調(diào)整線路運(yùn)行方式，從而滿足不同區(qū)域用戶所需配網(wǎng)調(diào)度要求，此外在實(shí)際應(yīng)用中，電力自動(dòng)化系統(tǒng)可以對整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制與調(diào)節(jié)，從而保證供電網(wǎng)絡(luò)能夠正常運(yùn)行，并且可以在不同季節(jié)對電網(wǎng)合理調(diào)節(jié)，以滿足用戶的用電需求。

2.2合理管理資源

配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是根據(jù)整個(gè)電網(wǎng)的用電情況，對其實(shí)時(shí)監(jiān)測，并將數(shù)據(jù)分析，從而得到配網(wǎng)調(diào)度計(jì)劃。在這一過程中需要使用先進(jìn)技術(shù)和管理思想，并利用這些技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對調(diào)度的管理，從而提高電網(wǎng)運(yùn)行效率。首先要建立一個(gè)完善、科學(xué)的系統(tǒng)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫，其次根據(jù)不同地區(qū)負(fù)荷特點(diǎn)制定出相應(yīng)配電網(wǎng)規(guī)劃方案，再次通過網(wǎng)絡(luò)配置管理軟件來實(shí)現(xiàn)資源共享與信息交流等功能，最后是利用該系統(tǒng)對整個(gè)電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控與控制，并將數(shù)據(jù)反饋給調(diào)度中心。在實(shí)際操作過程中，相關(guān)人員要根據(jù)不同用戶的實(shí)際情況，對其合理配置，并在運(yùn)行中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。

3電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化與配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

3.1故障自動(dòng)定位系統(tǒng)

配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)采用先進(jìn)的配網(wǎng)故障自動(dòng)定位系統(tǒng)技術(shù)，能夠?qū)σ呀?jīng)發(fā)生的配網(wǎng)故障對象進(jìn)行準(zhǔn)確的故障定位，并且及時(shí)通知配網(wǎng)工作人員，進(jìn)行配網(wǎng)故障智能排查。故障自動(dòng)位置定位系統(tǒng)是通過一臺(tái)安裝在配電線路上的配網(wǎng)故障定位指示器，通過檢測配網(wǎng)故障驅(qū)動(dòng)電流的各種特征信號，快速辨別配電聯(lián)網(wǎng)供電線路故障，并通過利用無線通信控制單元將配網(wǎng)故障定位信息遠(yuǎn)傳至電網(wǎng)配電線路自動(dòng)化技術(shù)zEIb3tKMKRvG7aa1U/gzqA==主站系統(tǒng)，快速確定配網(wǎng)故障可能發(fā)生的主要區(qū)域和危險(xiǎn)類型，避免浪費(fèi)時(shí)間，縮小排查故障范圍，從而快速準(zhǔn)確定位故障，提升配網(wǎng)供電工作效率。

3.2饋電正線運(yùn)行自動(dòng)化技術(shù)

饋電正線運(yùn)行自動(dòng)化技術(shù)是對我國配電網(wǎng)線路異常運(yùn)行故障狀態(tài)自動(dòng)展開實(shí)時(shí)監(jiān)測和自動(dòng)控制，在異常故障擾動(dòng)發(fā)生后，能夠?qū)崿F(xiàn)異常故障快速準(zhǔn)確自動(dòng)定位和故障隔離，恢復(fù)非正常故障供電區(qū)域正常供電。首先，饋線電源自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)將母線備用交流電源線路展開自由自投切換，成功率在90%以上。其次，在交流故障處理時(shí)不僅能夠有效彌補(bǔ)電源重合和跳閘的缺陷，并能在較大程度上保證母線供電的穩(wěn)定可靠性。最后，饋線供電自動(dòng)化系統(tǒng)采用的所有備用自動(dòng)電源線路自投控制裝置，在漏電故障處理時(shí)能夠修復(fù)自動(dòng)電路重合和跳閘的問題，并保證接線供電的穩(wěn)定可靠性[2]。

3.3集中智能模式

集中智能模式使得現(xiàn)場開關(guān)斷路器具備故障的檢查以及故障送檢的功能，主要是因?yàn)楝F(xiàn)場開關(guān)斷路器能夠檢測到設(shè)備故障，然后將故障的具體情況傳輸?shù)接?jì)算機(jī)主控中心，由主控中心定位故障的具體位置，然后對故障進(jìn)行隔離。這種配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于當(dāng)前各個(gè)等級的電網(wǎng)體系，尤其是對于一些具有特殊需求的配網(wǎng)，通過主控站的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)特殊故障的高效處理。

3.4分布智能模式

分布智能模式的自動(dòng)化性能比較高，與集中智能不同的是該系統(tǒng)中的現(xiàn)場開關(guān)斷路器在感應(yīng)到故障后，能夠自主進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，并且對故障進(jìn)行隔離，分布智能中依賴的主要設(shè)備使FTU以及分段開關(guān)，該模式在實(shí)際運(yùn)用中通常具有運(yùn)行成本低廉以及控制速度快的優(yōu)勢，對于一些配網(wǎng)比較落后以及通信尚不發(fā)達(dá)的區(qū)域，其實(shí)際應(yīng)用成效突出。

3.5DTS調(diào)度仿真防誤系統(tǒng)

隨著配網(wǎng)建設(shè)的不斷深入，DTS調(diào)度模擬與防誤系統(tǒng)在配網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用，在電網(wǎng)防誤方面起到顯著的作用，使配網(wǎng)系統(tǒng)更加科學(xué)合理。DTS的調(diào)度仿真與防誤控制是由智能售票系統(tǒng)和防誤仿真兩部分組成。智能操作票系統(tǒng)可以運(yùn)行和監(jiān)控整個(gè)操作系統(tǒng)；仿真防誤系統(tǒng)要求建立模型，并根據(jù)大量的數(shù)據(jù)來建立網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在配電網(wǎng)絡(luò)調(diào)度系統(tǒng)中采用DTS模擬和防誤控制，可以降低運(yùn)行誤差。智能售票系統(tǒng)的每一條指令都會(huì)在防誤仿真系統(tǒng)中顯示，操作人員可以隨時(shí)查看操作過程，如果操作出錯(cuò)，則會(huì)自動(dòng)報(bào)警。其次，采用DTS模擬防錯(cuò)系統(tǒng)，可以降低調(diào)度員的勞動(dòng)強(qiáng)度；調(diào)度員可以利用仿真操作系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度，避免輸入信息的過程。其電力調(diào)度運(yùn)維管理系統(tǒng)，如圖1所示。

3.6饋線自動(dòng)化技術(shù)

饋線自動(dòng)控制技術(shù)在10KV配電網(wǎng)中的應(yīng)用，目前已廣泛應(yīng)用于低壓電網(wǎng)。饋線自動(dòng)控制技術(shù)在配電網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度中具有如下的功能。第一，配電網(wǎng)絡(luò)中的斷路器和重合閘設(shè)備起著舉足輕重的作用。在配電網(wǎng)絡(luò)的操作中，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，斷路器可以用手動(dòng)的開關(guān)線或繼電器來切斷電源。同時(shí)，該重合機(jī)構(gòu)根據(jù)設(shè)定的程序，與切換操作相結(jié)合，對故障區(qū)域進(jìn)行鎖定，并將故障區(qū)域隔離，防止故障區(qū)域擴(kuò)展，精確地確定故障位置；讓電力部門的工作人員迅速發(fā)現(xiàn)有問題的地方。第二，將饋線智能化技術(shù)用于配電網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度，使其能對電網(wǎng)進(jìn)行智能化的處理。第三，饋線自動(dòng)化技術(shù)在配電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，可以對配電網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)電器進(jìn)行監(jiān)控、檢測，并能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的問題；定期維護(hù)配電網(wǎng)絡(luò)，降低故障概率。

3.7分布式無功電壓控制

目前，我國的配電網(wǎng)絡(luò)存在著電壓等級較低、線路損失率高、供電質(zhì)量差等問題，因而在配電系統(tǒng)中，采用就地補(bǔ)償、集中補(bǔ)償、分散補(bǔ)償?shù)榷喾N無功補(bǔ)償方法來補(bǔ)償電網(wǎng)的電壓、電流。在無功補(bǔ)償設(shè)備中采用配電自動(dòng)化技術(shù)，可以使無功補(bǔ)償設(shè)備達(dá)到最優(yōu)，使線路損耗最小。將大量的電容器群分散到配電網(wǎng)絡(luò)的低壓端，在線路的一些節(jié)段關(guān)啟集中布置電容器，以改善配電網(wǎng)絡(luò)的電壓品質(zhì)，并對一定的時(shí)段內(nèi)的電壓、電流進(jìn)行優(yōu)化，合理地布置并聯(lián)補(bǔ)償電容器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償。采用這種方法可以使配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營費(fèi)用最小化，同時(shí)也能滿足用戶對電力的需要[3]。

3.8互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的幫助

配網(wǎng)自動(dòng)化是電學(xué)與智能學(xué)的合作發(fā)展，配電自動(dòng)化的正常運(yùn)行依賴于互聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)的作用非常大。互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)可以將人們?nèi)粘Ｉ钪杏龅降囊馔獾碾妼W(xué)問題進(jìn)行及時(shí)地反饋與傳播，使電學(xué)系統(tǒng)工作人員對問題進(jìn)行及時(shí)的解決與剖析，使人們的生活與國家的發(fā)展處于穩(wěn)定水平，因此互聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)對配動(dòng)自動(dòng)化的正常運(yùn)行和穩(wěn)態(tài)發(fā)展具有極大的幫助作用。有利于提高配網(wǎng)自動(dòng)化效率，能夠?qū)ε渚W(wǎng)自動(dòng)化進(jìn)行實(shí)時(shí)的反饋與監(jiān)測，加快解決問題的速度，促進(jìn)人們生活的質(zhì)量與國家的發(fā)展水平不斷提升。

3.9智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)

3.9.1實(shí)時(shí)信息采集

智能調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)時(shí)信息采集功能主要是借助PMU對電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行電壓、相位差、輸出功率、開關(guān)量等各種參數(shù)進(jìn)行全方位、準(zhǔn)確地測量，并采集信息內(nèi)容參照結(jié)合多源測試技術(shù)實(shí)時(shí)。同時(shí)，還將采集電廠內(nèi)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息（如煤耗、煙氣脫硫等），以及環(huán)境溫度、降雨量、風(fēng)速等非電信息。對供電系統(tǒng)運(yùn)行危害很大的參數(shù)信息，從而為對電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行全方位分析予以大量數(shù)據(jù)支撐。

3.9.2自愈功能

獨(dú)立診斷和修復(fù)電網(wǎng)運(yùn)行中的缺陷，填補(bǔ)電網(wǎng)運(yùn)行中的缺陷，達(dá)到供電系統(tǒng)可靠運(yùn)行的效果，提升電網(wǎng)運(yùn)行的效率。分布式發(fā)電與綠色能源的連接系統(tǒng)兼容模式要求較高，智能電網(wǎng)的適配功能應(yīng)得以滿足系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享，發(fā)揮交互功能，促進(jìn)各方共同發(fā)展。系統(tǒng)軟件方面有降低消耗的效果。促進(jìn)智能電網(wǎng)與自然生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展[4]。

3.9.3調(diào)控和管理功能

智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化控制的調(diào)控功能，特指分布式能源調(diào)度、可中斷負(fù)荷自動(dòng)切除……二次設(shè)備控制、新系統(tǒng)啟動(dòng)控制等具體運(yùn)行方式對電網(wǎng)進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)和控制具備調(diào)節(jié)作用。同時(shí)，供電系統(tǒng)的許多調(diào)度生產(chǎn)要素和管理檔案也能夠借助智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化控制的管理功能，借助計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。如供配電方案、風(fēng)力預(yù)報(bào)、水位天氣預(yù)報(bào)、負(fù)荷天氣預(yù)報(bào)、檢修計(jì)劃、調(diào)試協(xié)議、網(wǎng)站及信息公告、電網(wǎng)初始主要參數(shù)、檢修計(jì)劃、發(fā)電計(jì)劃、輔助服務(wù)、運(yùn)營同類統(tǒng)計(jì)信息統(tǒng)一管理方式，有效避免信息荒島的形成，提高運(yùn)行效率，為各項(xiàng)管理決策予以全方位的信息參考。其調(diào)度數(shù)據(jù)平臺(tái)，如表1所示。

3.10配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.10.1智能監(jiān)控

相關(guān)人員通過對線路的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)和分布式地監(jiān)視配網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中各設(shè)備及負(fù)荷情況，從而實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對電力自動(dòng)化管理的智能監(jiān)控，能有效提升電網(wǎng)運(yùn)行效率，降低人工成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

3.10.2管理操作

根據(jù)不同用戶的具體要求，相關(guān)部門可以對相關(guān)功能模塊或數(shù)據(jù)表進(jìn)行相應(yīng)添加，同時(shí)在系統(tǒng)后臺(tái)可以查看監(jiān)控中心所收到異常信息，并根據(jù)用戶的實(shí)際需求展開相應(yīng)操作。系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，相關(guān)人員要確保數(shù)據(jù)處理流程能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且對異常情況及時(shí)作出反應(yīng)。

3.10.3通信支持

實(shí)時(shí)采集、傳輸與處理各種類型終端數(shù)據(jù)以及各類終端狀態(tài)參數(shù)等內(nèi)容；并將獲取到的信息發(fā)送給控制中心室，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場調(diào)度，監(jiān)控系統(tǒng)對各種終端狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測、分析和處理，并將數(shù)據(jù)反饋給調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制[5]。

4結(jié)語

綜上所述，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化與配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用有利于促進(jìn)電力行業(yè)未來發(fā)展。在此過程中，相關(guān)人員需要重視電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化與配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，通過采取科學(xué)的方式優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化與配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，從而進(jìn)一步推動(dòng)能源行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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