- 相關(guān)推薦
淺談配電自動(dòng)化系統分析與發(fā)展趨勢工學(xué)論文
論文關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化；現狀；問(wèn)題；展望
論文摘要：本文主要分析了配電自動(dòng)化系統的組成、技術(shù)現狀、存在的問(wèn)題以及發(fā)展方向。
1配電自動(dòng)化系統的組成
配電自動(dòng)化是指利用現代電子計算機、通信及網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，將配電網(wǎng)在線(xiàn)數據和離線(xiàn)數據、配電網(wǎng)數據和用戶(hù)數據、電網(wǎng)結構和地理圖形進(jìn)行信息集成，構成完整的自動(dòng)化系統，實(shí)現配電網(wǎng)及其設備正常運行及事故狀態(tài)下的監測、保護、控制、用電和配電管理的現代化。配電自動(dòng)化系統包含以下四個(gè)方面：
變電站自動(dòng)化系統：指應用自動(dòng)控制技術(shù)和信息處理與傳輸技術(shù)，通過(guò)計算機硬軟件系統或自動(dòng)裝置代替人工對變電站進(jìn)行監控、測量和運行操作的一種自動(dòng)化系統。
10kV饋線(xiàn)自動(dòng)化系統：完成10kV饋電線(xiàn)路的監測、控制、故障診斷、故障隔離和網(wǎng)絡(luò )重構。
配電管理系統：是指用現代計算機、信息處理及通信等技術(shù)，并在GIS平臺支持下對配電網(wǎng)的運行進(jìn)行監視、管理和控制。主要功能有：數據采集和監控(SCADA)、配電網(wǎng)運行管理、用戶(hù)管理和控制、自動(dòng)繪圖設備管理地理信息系統(AM／FM/GIS)。
用戶(hù)自動(dòng)化系統：用戶(hù)自動(dòng)化即需求側管理，主要包括負荷管理、用電管理、需方發(fā)電管理等。
2配電自動(dòng)化系統現狀分析
2．1配電自動(dòng)化技術(shù)現狀
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(kāi)關(guān)設備相互配合的配電自動(dòng)化階段，主要設備為重合器和分段器等，不需要建設通信網(wǎng)絡(luò )和計算機系統。其主要功能是在故障時(shí)通過(guò)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)設備相互配合實(shí)現故障隔離和健全區域恢復供電。這一階段的配電自動(dòng)化系統局限在自動(dòng)重合器和備用電源自動(dòng)投入裝置。自動(dòng)化程度較低，具體表現在：①僅在故障時(shí)起作用，正常運行時(shí)不能起監控作用，不能優(yōu)化運行方式；②調整運行方式后，需要到現場(chǎng)修改定值；③恢復健全區域供電時(shí)，無(wú)法采取安全和最佳措施；④隔離故障時(shí)需要經(jīng)過(guò)多次重合，對設備沖擊很大。這些系統目前仍大量應用。
第二階段的配電自動(dòng)化系統是基于通信網(wǎng)絡(luò )、饋線(xiàn)終端單元和后臺計算機網(wǎng)絡(luò )的配電自動(dòng)化系統，在配電網(wǎng)正常運行時(shí)也能起到監視配電網(wǎng)運行狀況和遙控改變運行方式的作用，故障時(shí)能及時(shí)察覺(jué)。并由調度員通過(guò)遙控隔離故障區域和恢復健全區域供電。
隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了第三階段的配電自動(dòng)化系統。它在第二階段的配電自動(dòng)化系統的基礎上增加了自動(dòng)控制功能。形成了集配電網(wǎng)SCADA系統、配電地理信息系統、需方管理(DSM)、調度員仿真調度、故障呼叫服務(wù)系統和工作管理等一體化的綜合自動(dòng)化系統，形成了集變電所自動(dòng)化、饋線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)測控、電容器組調節控制、用戶(hù)負荷控制和遠方抄表等系統于一體的配電網(wǎng)管理系統(DMS)，功能多達140余種�，F階段的配電自動(dòng)化以此為目標建設和完善。
2．2配電自動(dòng)化面臨的問(wèn)題
電力市場(chǎng)環(huán)境下的配電自動(dòng)化系統必須在以下幾方面加以提高和改進(jìn)。
高度可靠和快速反應的變電站、饋線(xiàn)自動(dòng)化系統。在電力市場(chǎng)環(huán)境下，為了保障終端用戶(hù)的供電可靠性，自動(dòng)化系統不僅要求能夠正確判斷故障、隔離及恢復故障，而且要求加大對自動(dòng)化系統的投資，增加快速、可靠的開(kāi)關(guān)及控制裝置，盡量減少對用戶(hù)的停電次數和停電時(shí)間。同時(shí)，因配電網(wǎng)故障必須中斷部分負荷供電時(shí)，應能快速自動(dòng)識別重要用戶(hù)，優(yōu)先保障其供電。
為了適應市場(chǎng)環(huán)境下的競爭需要，SCADA(系統監控和數據采集)系統的功能應該是強大的，特別是對重要用戶(hù)的監控更應該作到準確、可靠、靈敏。否則會(huì )給配電公司帶來(lái)較大的損失，這種損失包括對用戶(hù)的真接停電和造成社會(huì )影響的間接損失。
實(shí)現SCADA與GIS(配電地理信息系統)一體化設計，達到SCADA和GIS數據一體化、功能一體化、界面；體化，實(shí)現從GIS中自動(dòng)提取SCADA需要的網(wǎng)絡(luò )結構和屬性數據及由SCADA系統向GIS提供配電實(shí)時(shí)運行數據。
采用可擴展綜合型的配電自動(dòng)化終端(CDAU)。為滿(mǎn)足電力市場(chǎng)對電能質(zhì)量的監測及實(shí)時(shí)電價(jià)信息的發(fā)布要求，實(shí)現綜合信息的采集及控制，盡可能減少現場(chǎng)終端的數量及降低系的復雜性，應考慮采用可擴展功能的綜合型配電自動(dòng)化終端。該終端除了具有通常的功能外，還具有電能質(zhì)量監測、實(shí)時(shí)電價(jià)信息發(fā)布、故障錄波及部分儀表功能。
3配電自動(dòng)化系統的發(fā)展展望
3．1現代配電自動(dòng)化系統
采用分層集結策略大城市配電自動(dòng)化系統一般分四個(gè)層，第一層為現場(chǎng)設備層。主要由饋線(xiàn)終端單元(FTU)、配變終端單元(TYU)、遠動(dòng)終端單元(RTU)和電量集抄器等構成，統稱(chēng)為配電自動(dòng)化終端設備。第二層為區域集結層。以110kV變電站或重要配電開(kāi)閉所為中心，將配電網(wǎng)劃分成若干區域，在各區域中心設置配電子站，又稱(chēng)“區域工作站”，用于集結所在區域內大量分散的配電終端設備，如饋線(xiàn)終端單元(Fru)、配變終端單元(TI’U)和電量采集器。第三層為配電自動(dòng)化子控制中心層。建設在城市的區域供電分局，一般配備基于交換式以太網(wǎng)的中檔配電自動(dòng)化后臺系統。往往還包括配電地理信息系統、需方管理和客戶(hù)呼叫服務(wù)系統等功能。用于管理供電分局范圍內的配電網(wǎng)。第四層為配電自動(dòng)化總控制中心層。建設在城市的供電局，一般配備基于交換式以太網(wǎng)的高檔配電自動(dòng)化后臺系統和大型數據庫，用于管理整個(gè)城市范圍內的配電網(wǎng)。中小型城市的配電自動(dòng)化系統一般只有前三層設備，不需要第四層。
3．2集成化、智能化和綜合化是發(fā)展趨勢
配電自動(dòng)化系統作為一個(gè)龐大復雜的、綜合性很高的系統性工程，包含眾多的設備和子系統，各功能、子系統之間存在著(zhù)不同程度的關(guān)聯(lián)，其本身及其所用技術(shù)又處于不斷發(fā)展之中，這就要求配電自動(dòng)化系統采用全面解決的方案，走系統集成之路，使得各種應用之間可共享投資和運行費用，最大限度保護用戶(hù)原有的投資。
在饋線(xiàn)自動(dòng)化方面，現有饋線(xiàn)終端設備不僅具有常規的遙測、遙信和遙控功能，且還集成了自動(dòng)重合閘、饋線(xiàn)故障檢測和電能質(zhì)量的一些參數的檢測功能，甚至集成了斷路器的監視功能，且有進(jìn)一步與斷路器相結合，機電一體化，發(fā)展成為智能化開(kāi)關(guān)的趨勢。顯著(zhù)地降低了建設、運行和維護的綜合成本，為提高供電可靠性，創(chuàng )造了有利的條件。在電壓無(wú)功控制方面，國內已經(jīng)提出基于人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )的無(wú)功預測和優(yōu)化決策相結合的變電站電壓無(wú)功控制策略，該策略以無(wú)功變化趨勢為指導，充分發(fā)揮了電容器的經(jīng)濟技術(shù)效益，能在無(wú)功基本平衡和保證電壓合格的前提下，使變壓器分接頭的調節次數降至最小，消除了盲目調節，降低了變壓器故障幾率和減少了維護量。
3．3配電自動(dòng)化新技術(shù)
配電線(xiàn)路載波通信技術(shù)。對低壓配電網(wǎng)，由于終端設備數量非常多，采用光纖通信無(wú)論從成本或可行性看均不現實(shí)，為實(shí)現配電系統綜合自動(dòng)化的實(shí)時(shí)電價(jià)信息發(fā)布及遠程讀表功能，研究具有較高可靠性和通信速率的配電線(xiàn)路載波通信技術(shù)，不僅可作為實(shí)現上述功能的通信手段，還可以為客戶(hù)提供其他的綜合通信月盼。
用戶(hù)電力技術(shù)。用戶(hù)電力技術(shù)是將電力電子技術(shù)、微處理機技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)運用于中、低壓配、用電系統，以減少諧波畸變，消除電壓波動(dòng)和閃變、各相電壓的不對稱(chēng)和供電的短時(shí)中斷，從而提高供電可靠性和電能質(zhì)量的新型綜合技術(shù)。用戶(hù)電力技術(shù)獨立工作時(shí)可滿(mǎn)足特殊負荷對供電量的嚴格要求，與配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)相結合時(shí)，將實(shí)現無(wú)瞬時(shí)停電、實(shí)時(shí)控制的柔性化配電、滿(mǎn)足用戶(hù)對電能質(zhì)量更高層次的要求。
智能分布式FA。在該體系中，將要研究建立智能體(agent)與區域協(xié)調器的協(xié)調機制。為了考慮全網(wǎng)的運行方式以及拓撲結構的變化影響，需要研究在配單自動(dòng)化主站建立協(xié)調服務(wù)器，通過(guò)定義智能體之間的通信與規范構成完整的智能分布式FA實(shí)現方式。
參考文獻
[1]董軍.淺談我國配電自動(dòng)化的發(fā)展．發(fā)展，2008年2期.
[2]謝華．配電自動(dòng)化的現狀和發(fā)展趨勢．水利科技，2007年1期．
[3]梁植棟．談現代配電自動(dòng)化面臨的問(wèn)題及發(fā)展．廣東科技，2007年10期．
[4]楊斌，楊益良．配電自動(dòng)化發(fā)展方向淺析．貴州電力技術(shù)，2006年7期．
【淺談配電自動(dòng)化系統分析與發(fā)展趨勢工學(xué)論文】相關(guān)文章：
淺談電力配電自動(dòng)化與配電管理08-20
關(guān)于電力供配電系統自動(dòng)化發(fā)展趨勢的論文09-03
淺談配電自動(dòng)化的控制及管理10-06
研究配電自動(dòng)化新技術(shù)及發(fā)展趨勢07-30
配電自動(dòng)化規劃建設論文08-25
配電自動(dòng)化與智能配電網(wǎng)論文范文05-29
淺談配電網(wǎng)實(shí)施自動(dòng)化管理系統06-25
自動(dòng)化輸配電力工程論文10-11