电力配电自动化技术的应用及发展

电力配电自动化技术的应用及发展

(广东电网有限责任公司湛江供电广东湛江524000)

摘要:自从人类开始进入电气时代,对于电力的依赖和用电质量的要求都越来越高。随着自动化、智能化技术的发展与普及,将之应用在电力配电工程中,已经成为电力事业必然的发展趋势。电力配电自动化可以说试将电力配电管理引入一个新的时代,在不断提升用户质量的同时,也加大电力配电事业的社会效益和经济效益的实现。

关键词:电力配电;配电自动化;发展趋势

1电力配电自动化的应用

自人们开始进入电气时代,用电负荷量就一直呈现出持续增长的情况。随着各种用电负载的情况不断出现,用电质量已经成为用户最为关心的问题。同时随着环保理念的推广与普及,如何在满足用户需求的同时实现节能减排,也成为电力行业所关心的问题。

现代的电力配电自动化管理系统均建立在当前发达的通讯技术和计算机技术上,实现了对电网运行的全面检测和管理,大大保证了用户的用电质量。电力配电自动化系统还具备监控作用,在各行业都发挥着重要的作用。现代电力配电自动系统主要分为系统运行监视和控制、电能质量监视和分析、功率因数监视和控制、高精度电能计算、电能消耗统计和分析、预防性电气火灾监视、报警和事件管理和用户管理。现代电力配电自动系统具有良好的开放性,能同时与其他系统和智能设备联用。

2我国电力配电自动化的现状及问题

2.1我国电力配电自动化的现状

(1)我国电力配电自动化已经达到国际标准:实现电力配电全面自动化一直是我国电力行业致力实现的目标,国家相关部门也对其投入了大量的人力、物力和财力。加强了CC-2000,SD-6000和OPEN-2000在配电自动化系统当中的使用质量。使这三种系统能够在不同的环境中提供两种数据的采集方式,让配电自动化系统与其所使用的技术更加的契合、灵活、安全和可靠。

(2)对配电自动化技术的研发程度有待提升:全面实现配电自动化已经成为全世界国家电力的发展目标,其发展趋势逐步呈现功多样化、综合性强的特点。由于各国的国情不一样,因此一些国家致力于自主开发配电自动化技术,以提升本国的配电自动化程度,如韩国。但我国配电自动化技术大多数是引进国外,自主研发创新能力并不强,配电自动化系统的市场化、数字化均需要进一步的发展。

(3)我国配电自动系统中的新技术应用情况良好:电力配电自动化最终是会实现最优化线性控制,通过多种自动化技术的协调和非线性的控制来实现全面配电自动化。所以,配电自动化系统中所使用的新技术程度是非常重要的。在我国的配电自动化系统中,已经实现对变电器设备在线监控技术、对供电系统实时保护技术和GPS智能控制技术。

2.2我国电力配电自动化的问题

(1)配电管理体系有待完善:目前我国的配电管理系统的问题主要体现在对电能质量的监测和评价能力不足方面,对市场的适应力不足和信息系统的集成化和功能综合度不够[7]。电能质量的监测和评价工作一直是电力系统运行成本中的一个主要部分,如果专门建立一套监测系统将进一步加大电力系统的运行成本。但如果在配电系统中多加一个自动监测电能功能,就能大大的降低运行成本。

市场的需求在不断变化的,因此配电自动化的程度也应该不断的提升以满足市场的需求。在当前市场中,负荷量的随机性和预测的难度逐步增大,这将影响到分时电价和实时电价收费制度的推广,进而影响到我国网损的控制与降低目标的实现[8]。不同的用电质量应搭配不同的收费标准,以达到逐步优化市场,利益最大化的目的。而这需要建立在电网故障的及时恢复和电网网络系统的重构。

我国配电自动化系统对信息系统集成化和功能综合度不够,主要体现在对用户信息无法进行全面的分析,其主要功能用于收缴电费,了解该地区的电量负荷状况。各自动化技术没有形成很好的集成,每个技术功能还是相对独立的。如此很容易造成自动化技术的重叠,增加配电自动系统的运行成本。

(2)需进一步推动配电自动化发展:当前我国配电自动化的问题仍存在可靠性和反应度不高、市场竞争力较低和自动化终端的综合性不强。高质量的配电自动系统不仅能保证供电质量,及时发现供电系统中的故障并作出诊断、隔离和修复,还应该减低停电的次数和时间,快速分辨出重要客户,优先恢复其用电。当前使用的配电自动系统SCADA应该能对用户进行精准、灵敏、可靠的监测,最大限度减少停电时间和停电次数,以满足不断提升的市场要求。但目前电力公司并没有就其功能进行全面的开发与使用。自动化终端系统的综合性不强主要表现其功能单一,主要用于电量的监测这类基本的功能。对于其应该具备的实时电价发布、电能质量的监测、故障记录和仪表功能仍需要进一步的开发。

3电力配电自动化的发展趋势

3.1配电方式实现一次设备

我国城市的供电网主要为电缆网,农村以架空线的方式为主。供电方式主要有电源线、电路开关设备和网架三部分组成。这样的配电方式虽然能够组成多种供电方式,但同时也增加了电源开发设备的重复设置和网架的重叠。但配电方式实现一次设备就能很好的解决上述问题。根据区域用电的情况,采用以电源为核心,建立环网供电方式,实现从电源直接连接供电区域的目的。

3.2远程管理系统实现二次设备

远程管理系统是通过FTU和TTU来实现对配电区域的变电器和线路开关的监控。远程管理系统具有良好的安全性和可靠性,但要设计出一个符合当地用电要求且能保证不间断的对电源实现监控的程序是非常难的。但加快数字化变电站的建设,并加大二次设备的投入使用,就能将实时操作系统和实时数据库结合在一切,大大提升整个电力系统的可靠性和安全性。

3.3通信技术和设备的多样化和灵活性得到提升

前文已经介绍到,配电自动化是建立当前发达的通信技术和网络技术的。在配电自动化系统中,主站与子站、主站与现场单位、子站与现场单元、子站与子站之间、现场单元与现场单元之间都需要通信技术来完成信息传输。不同区域针对用电质量的不同,其通信方式也不一样。但随着通信技术的不断发展,其传输数据量和速度都会大幅度提升。这必然会影响配电自动化的发展。以太网技术作为目前数据传输量和传输最快的技术,以其为标准,将变电站信息模型标准化,实现信息共享是完全可行的。

3.4管理主站和软件多功能的高度集成

目前配电自动化管理主站的功能主要为SCADA实时监控、GIS在线管理和电网经济运行分析。这些功能都为该系统的基本功能,仍具备进一步开发的空间。随着配电自动系统的开放性和兼容性逐步提升,其异构系统的跨平台接口、子系统的无缝集成都将实现。进而实现配电管理主站多种功能一体化,多种软件功能的高度集成。

3.5全面智能化的发展

智能化是自动化与网络技术相结合的最理想状态,也是全世界各国争相研究的一个重要领域。当配电自动化全面实现智能化,必然会具备可观测性,可控制性,自适应性,实时分析性,自适应性,自愈性。它将配电自动化引入一个新的时代,更为精确的保证用电质量,分析实时用电信息,还具备自我修复和预判故障的能力,在任何环境中都能够发挥应有的效果。当配电自动化全面实现智能化,电网运行的人工成本将达到最低,其运行系统也将更加的复杂。

4结论

电力配电自动化已经成为电力发展的主要目标和趋势。随着网络技术、通信技术和智能化技术的不断发展,配电自动系统也将多功能化和全面化。未来电力配电自动化的发展趋势必将会以全面智能化、多功能高度集为主要特点。它也将给用户带来更好的客户体验,更好的提升电网系统的经济效果和社会效果。

参考文献

[1]马润.配电自动化相关问题探讨[J].企业技术开发,2015(35):83-84.

[2]邢峰,刘秀林.电力供配电系统自动化控制发展趋势分析[J].科技创新与应用,2016(14):191.

[3]刘兆瑞,李航,张兴波.浅谈自动化技术在电力系统的应用和发展趋势[J].微型机与应用,2013(10):1-3.

[4]曲毅,魏震波,向月,刘俊勇,刘洋,李成鑫.智能电网配电自动化技术的发展[J].南方电网技术,2013(05):56-60.

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