配电自动化与配电管理（精选12篇）
配电自动化与配电管理 篇1
1 电力自动化系统
电力自动化系统是利用提高前辈的计算机技术、现代电子技术、通讯技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备 (包括继电保护、控制、丈量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等) 的功能进行重新组合、优化设计, 对变电站全部设备的运行情况执行监督、丈量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息, 数据共享, 完成变电站运行监督和控制任务。变电站综合自动化替换了变电站常规二次设备, 简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是进步变电站安全不乱运行水平、降低运行维护本钱、进步经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。
2 配电自动化与配电管理系统
配电自动化系统的功能基本有5个方面, 即配电SCADA、故障管理、负荷管理、自动绘图/设备管理/地理信息系统 (AM/FM/GIS) 和配电网高级应用。
同输电网的调度自动化系统一样, 配电网的SCADA也是配电自动化的基础, 只是数据采集的内容不一样, 目的也不一样, 配电SCADA针对变电站以下的配电网络和用户, 目的是为DA/DMS提供基础数据。但是, 仅仅是配电SCADA的三遥功能, 并不能称为配电自动化系统, 必须在配电SCADA基础上增加馈线自动化 (FA) 功能。馈线自动化的基本功能应包括馈线故障的自动识别、自动隔离、自动恢复。配网故障诊断是一个复杂的问题, 根据配网实际情况和故障情况的差别, 诊断的步骤与方法不同。诊断方案应适用于单相接地故障、相—相故障、相—相接地故障和三相故障。使用范围为中性点不接地或小电流接地系统。
为了完成DA的功能, 配电SCADA除了可以采集正常情况下的馈线状态量, 还应对故障期间的馈线状态进行准确的捕捉;除可进行人工远程控制, 还应对馈线设备进行自动控制, 以便实现故障的自动隔离和自动恢复。
3 GIS与面向电力系统的实时GIS平台
由于配电网供电设备点多面广, 并且按地理分布, 因此, 对其管理离不开地理信息。常规的地理信息系统 (GIS) 由GIS软件包、数据库和计算机硬件组成。可以完成一般的图形制作、编辑与管理功能, 以及空间数据分析和关联分析。建立在GIS基础上的设备系统通常称为AM/FM/GIS系统。
这种由常规GIS构成的设备管理系统, 包括了许多电力系统分析所不需要的地质地貌信息, 必然导致资源的浪费, 而电力系统分析又对实时性要求极高, 因此, 需要一种面向电力系统的实时GIS平台作为配电自动化/配电管理系统的基础平台。
这种平台应具有以下特点: (1) 良好的实时性; (2) 对电力系统模型的良好描述; (3) 对其它系统的开放接口。
4 负荷控制与负荷管理
调度自动化系统的主要任务是电网的安全经济运行, 而负荷的管理和控制则是配电自动化系统的主要目的。随着电力系统的发展, 以往那种以限电为主要目的的负荷控制系统已经不适应当前形势, 电力供应的不平衡关系已倒置, 现在的问题是如何将电用好, 最大限度地满足用户需要。
因此, 传统的负荷控制系统应向负荷管理层次上发展, 成为配电管理系统的一部分。目前许多电力局都有一套负荷控制系统, 如何在新上的配电自动化系统中借用负荷控制系统的资源以及如何将负荷控制功能升级为负荷管理功能, 将原有负荷控制系统的硬件设备与新的配电自动化系统有机结合, 信息共享, 是一个十分有意义的课题。
5 通信方式的选择
配电通信系统是配电自动化系统的一个重要环节, 由于配电网终端节点数量巨大, 给通信方案的选择带来困难, 配电系统可有有线、无线、光纤、载波等多种通信方式。对于通信方式的选择应根据用户的具体情况选择一种性能价格比最高的方式。下面简要分析各种通信方式的利弊:
5.1 有线方式有电话线和专线两种。
电话线方式设备投资较低, 可靠性和实时性也较低, 由于电话线架设非常方便, 广泛适用于实时性要求不高的配电终端。专线方式可靠性和实时性都很好, 适合实时性要求较高的配电终端设备, 缺点是需要架设专用通信线。
5.2 无线方式有普通电台和高速智能数传电台两种。
普通电台已广泛应用于负荷控制系统中, 优点是投资少, 缺点是可靠性较低, 频点申请无委会控制较严。高速智能数传电台通信速率高, 频点可复用, 支持X.25协议, 有路由选择功能和主动上报功能, 适合配电自动化系统应用, 缺点是价格较高。
5.3 光纤通信方式有光端机方式和光接口板方式两种。
光纤通信的主要优点是通信容量大、抗干扰能力强、损耗小;缺点是价格较高。光端机方式适合容量大的站点, 成本也较高。光接口板的方式将光电转换器直接置入配电终端内, 并可以利用编码复用方式多个配电终端设备公用一对光纤, 有效地降低了成本。另外, 如果多膜光缆能够满足配电系统的距离要求, 选用多膜光缆也比单膜光缆通信成本低得多。因此, 光纤通信方式在配电自动化通信系统中有着广泛的应用前景。
6 开关设备与FTU的配合
配电开关设备是配网自动化的主体设备, 用于配电自动化的智能开关与传统的开关有很大区别, 主要表现在其控制回路上, 传统的开关设备往往不能满足自动控制的需要。为了满足配电自动化所必须的故障识别和隔离等功能, 开关设备必须具备故障的识别能力和控制能力。
用于配电自动化系统的开关设备有两种, 一种是自动重合器, 它本身具有故障电流的识别能力和操作顺序控制能力。另一种是与FTU一体化的智能负荷开关。
采用依靠重合器时序整定的方法实现馈线自动化功能, 好处是不需要通信系统配合, 但是对一次设备要求高, 冲击电流大, 特别是对于小电流接地系统故障自动识别无法实现。
与FTU一体化的智能负荷开关, 通过FTU采集故障信息, 与通信设备和计算机一起实现馈线自动化。其好处是对线路冲击小, 适用于小电流接地方式, 但需要通信系统与之配合。我们从衡水配网实际出发, 认为这种方式更适合衡水配网的具体情况。
以下是衡水配电自动化系统的FTU与负荷开关的接口要求: (1) 遥测采用三表法交流采样, 计量TA (Ia, Ib, Ic) 3个, 保护TA (Ia, Ib, Ic) 3个, 以及TV (U ab, U bc分别列于开关两侧) ; (2) 遥控接口, 合闸:常开接点, 驱动合闸110V直流中间继电器;分闸:常开接点, 直接驱动分闸线圈;开关失电, 用电容器驱动分闸操作机构; (3) 遥信状态分为开关状态 (分、合) 和储能状态2种; (4) 电源取自TV。
7 相关系统的信息交换与系统集成
配电网在整个电力系统中的范围是中低压网及深入到其中的高压网, 分界点在高压/中压变压器的高压侧, 但不包括高压侧的断路器和隔离开关。配电网的保护控制系统分界点也相同。
由于配电网是一个庞大复杂的系统, 各种电力设备呈地理分布, 对其应分层控制, 同时对于配电网的供电质量和运行费用来看, 配电自动化又是一个统一的整体。
在配电系统中包含以下接口与其它系统联系: (1) 同上级调度自动化系统的接口; (2) 同用电管理系统的接口; (3) 同信息中心MIS系统的接口。
摘要：文章通过对城网配电自动化系统的功能分析, 介绍了系统配置、与其它相关设备的功能接口等, 指出配电自动化系统应形成一套适合我国配网国情的综合配电自动化管理系统。
关键词：配电系统,自动化,管理
配电自动化与配电管理 篇2
配电是电力系统发电、输电和配电(有时也称供电和用电)中直接面向电力用户的功能。由配电设备，包括馈线、降压变压器、断路器、各种开关在内构成的配电网和继电保护、自动装置、测量和计量仪表以及通信和控制设备构成一个配电系统，按一定的规则运行，以高质量的电能持续地满足电力用户需求。就我国电力系统而言，配电网是指110 kV及以下的电网。在配电网中，通常把110 kV，35 kV级称为高压，10 kV级称为中压，0.4 kV级称为低压。因此，完整地说，配电自动化应该是指整个配电网并包括电力用户在内的自动化。
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，用户对电能质量的要求愈来愈高。对用户电能质量的评价主要有以下几个指标：一是电压质量，它包括电压偏差、电压波动和电压闪变3个方面的要求；二是频率；三是供电可靠率，它是配电网对用户持续供电能力的量度，有多至11项的评价指标，其中主要是年平均供电可靠率，即用户年平均供电时间的百分数；四是谐波含量，应不高于规定的含量。
提高电能质量要由改善整个电力系统的装备和运行来达到。显然，限于配电网络设备及用户所具有的能力，配电网只能对电能质量中的某些指标起到显著的作用，如提高供电可靠率和电压质量。而且，众所周知，合理而完善的配电网络结构对于提高供电可靠率和电压质量至关重要，在某种意义上讲是起主要作用的。
从另一方面说，保护、监测和控制的改进并逐步达到自动化，对于配电网的运行也十分重要，且其重要性和作用正逐渐增大，在某些方面，如故障隔离，是必不可少的。
当然，电力系统应以最经济的能源消耗、最有效的运行管理，以最合理和便宜的价格向用户供电。配电网及其控制和用户管理也关系到供电的经济性。因此，可以说，实现或实施配电自动化的目的是采用现代电子、通信和计算机等技术和装备对配电网和用户在正常运行和事故情况下实行监测、保护、控制和管理，提高供电质量和经济性，改善服务和提高工作效率。我国配电网的状况
我国目前的配电网很薄弱，绝大多数为树状结构，且多为架空线，可靠性差，尤其在农村，送电距离太长，损耗严重，电压质量差。配电设备比较陈旧，大多是不可遥控的。配电网运行状态监测设备少，信息传输通道缺乏，因而信息搜集量少，这些导致事故处理自动化程度低，处理时间长，事故后恢复供电慢。
近几年，一些地区发生电网事故，导致重要用户停电，除了某些人为的因素以外，电网结构薄弱、可靠性低，是其主要原因；自动化程度低、管理不善也是重要原因之一。加强电网建设，除了强化输电网以外，加强配电网建设是当务之急。这是因为长期以来在配电网上投资欠账太多，其薄弱的程度大大甚于输电网。因此国家在近期内投资建设的重点在改造和建设配电网，合理增加变电站，完善配电网络，更换陈旧的开关设备，提高配电自动化水平，这是非常正确的，也是迫切需要的。在建设过程中首先要做好规划，而且在做好配电网一次系统规划的同时，应同时做好配电自动化的规划，与输电网相比较，这一点尤其重要。这是由于配电网一次系统中的设备选择与配电自动化关系密切。例如，在选择开关设备时可以有多种选择，如断路器、重合器、重合分段器、分段器、电动负荷开关……，这与配电自动化采取何种方式有关；其次，某些一、二次结合设备，如电流(或电压)互感器等，也与配电自动化的实施方案有关。2 配电自动化的内容
配电自动化是80年代末首先由美国而后到其他工业发达国家逐步发展起来的，其内容也在不断变化。
配电自动化发展到今天，其内容大致可以分为4个方面：一是馈线自动化，即配电线路自动化；二是用户自动化，这与需方管理含义是相同的；三是变电站自动化，它常常是输电和配电的结合部，因此，这里仅指其与配电有关的部分；四是配电管理自动化，其中包括网络分析。
目前还没有哪一个权威机构对配电自动化下过严格的定义，也有人把这4个方面的内容统称为配电管理系统(distribution management system，简称为DMS)，也有人把上述前3个方面的内容称为配电自动化系统(DAS)。事实上，上述4个方面的内容可以相互独立运行，并不是其中某一个必须以另一个或几个方面的存在为前提，也不存在孰低孰高的问题，但有一点必须指出，它们之间的联系十分密切，特别是信息的搜集、传递、存储、利用以及这些信息经过处理作出的决策和控制是相互影响的。应在通盘设计的前提下，分步骤地从纵向和横向两个方向逐步实施、衔接和完善。因此，从这个意义上讲这四方面是一个集成系统。它又可以与EMS，MIS等构成一个大的集成系统，换句话说，从信息化的角度来看，它是一个IMS(information management system)。馈线自动化
馈线自动化是指配电线路的自动化。广义地说，馈线自动化应包括配电网的高压、中压和低压3个电压等级范围内线路的自动化，它是指从变电站的变压器二次侧出线口到线路上的负荷之间的配电线路。对于高压配电线，其负荷一般是二次降压变电站；对于中压配电线，其负荷可能是大电力用户或是配电变压器；对于低压配电线，其负荷是广大的用户。各电压等级馈线自动化有其自身的技术特点，特别是低压馈线，从结构到一次、二次设备和功能，与高、中压有很大的区别。因此目前在论述馈线自动化时是指中、高压馈线自动化，而且特别是指中压馈线自动化，在我国尤其是指10 kV馈线。因此下面的叙述是指此范围。
馈线自动化要达到4个目的，也可以说有4个功能。
a.运行状态监测。它又可分为正常状态和事故状态下的监测。正常状态监测的量主要有电压幅值、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电量等和开关设备的运行状态，监测量是实时的，监测装置一般称为线路终端(FTU)。在有数据传输设备时，这些量可以送到某一级的SCADA系统；在没有传输设备时，可以选择某些可以保存或指示的量加以监测。由于配电网内测点太多，因此要选择确有必要的量加以监测，以节省投资。
装有FTU的配电网，同样可以完成事故状态下的监测。没有装设FTU的地点也可以装设故障指示器，通常它装在分支线路和大用户入口处，具有一定的抗干扰能力和定时自复位功能。如果故障指示器有触点，也可以经过通信设备把故障信息送到某一级SCADA系统。
b.控制。它又分为远方控制和就地控制，这与配电网中可控设备(主要是开关设备)的功能有关。如果开关设备是电动负荷开关，并有通信设备，那就可以实现远方控制分闸或合闸；如果开关设备是重合器、分段器、重合分段器，它们的分闸或合闸是由这些设备被设定的自身功能所控制，这称为就地控制。譬如：重合器本身具有故障电流检测和操作顺序控制功能，可按要求预先设定分断—重合操作顺序，它本身又具有继电保护功能，可以断开故障电流；分段器是一种智能化开关，可以记录配合使用的断路器或重合器的分闸操作次数，并按预先设定的次数实现分闸控制；重合分段器可以在失电压后自动分段，重新施加电压后又能按一定延时自动重合。
远方控制又可以分为集中式和分散式两类。所谓集中式，是指由SCADA系统根据从FTU获得的信息，经过判断作出控制，通常称为SCADA—mate方式，也可以称为主从式；分散式是指FTU向馈线中相关的开关控制设备发出信息，各控制器根据收到的信息综合判断后实施对所控开关设备的控制，也称为peer to peer方式。控制方式的选用要根据配电网结构的复杂程度和对控制方式的适应性等要求而确定，SCADA—mate方式适应性强，可用于各种结构复杂的配电网络和采用环网开关柜的配电网中，配电网络变化时软件修改也很方便。
除了上述事故状态下的控制以外，在正常运行时还可以实行优化控制，譬如选择线损最小或较小的运行方式对开关设备进行的控制；在某些设备检修状态或事故后状态下进行网络重构的控制等。
c.故障区隔离，负荷转供及恢复供电。在配电网中，若发生永久性故障，通过开关设备的顺序动作实现故障区隔离；在环网运行或环网结构、开环运行的配电网中实现负荷转供，恢复供电。这一过程是自动进行的。在发生瞬时性故障时，通常因切断故障电流后，故障自动消失，可以由开关自动重合而恢复对负荷的供电。
配电网按导线区分有架空线和电缆线，按结构分有环网和树状网。环网的运行方式又可以有闭环和开环两种。因此，故障区隔离的过程因配电网中采用的开关设备、继电保护设备的不同而各不相同。一般，对于远郊区或广大农村，若无重要用户，环网供电成本太高、经济上不合算时，可用树状网。在分支线路上，可装设分段器和熔断器，并安置故障指示器。在城区配电网，以双电源或多电源的环网结构开环运行为好。线路的分段和开关设备类型的选择可以有多种方案，一般配电线分段的方法可以通过优化设计，根据供电可靠率指标，比较投资、运行费用与失电损失后确定，或以某种准则(如等负荷等)而确定。对于特别重要的地区，则可以闭环运行，并配置合适的继电保护装置。总之，这一功能对于提高供电可靠率有着十分重要的作用，因此在设计时要进行多方案比较。
d.无功补偿和调压。配电网中无功补偿设备主要有安装在变电站和用户端两种。前者在变电站自动化中加以控制和调节，后者一般为就地控制。但是在小容量配变难以实现就地补偿的情况下，在中压的配电线路上进行无功补偿仍有广泛的应用。通常采用自动投切开关或安装控制器两种方法加以实施。配电网内无功补偿设备的投切一般不作全网络的无功优化计算，而是以某个控制点(通常是补偿设备的接入点)的电压幅值为控制参数，有的还采用线路或变压器潮流的功率因数和电压幅值两个参数的组合为控制参数。这一功能旨在保持电压水平，提高电压质量，并可减少线损。4 用户自动化
用户自动化这一说法见诸于我国出版的权威性出版物《电机工程手册》。国外文献中也有这种说法。在国内外许多文献中有一种称为需方管理(DSM)的功能，其内容大体相同，有控制和自动化的内容，但更多的是一种管理，主要有负荷管理、用电管理、需方发电管理等。
a.负荷管理。我国传统的负荷管理(负荷控制)是在发电容量不足的情况下采取抑制负荷的方法改善负荷曲线(用削峰、填谷和错峰等控制手段)。这种控制曾在我国配电网中普遍采用。随着发电容量的增加，这种落后的负荷控制方式必须改变。先进的负荷管理是根据用户的不同用电需求，根据天气状况及建筑物的供暖特性，并依据分时电价，确定满足用户需求的最优运行方式，并加以用电控制，以便用最少的电量获得最好的社会、经济效益以及用电的舒适度。这将导致平坦负荷曲线，节约电力，减少供电费用，推迟电源投资和减少用户电费支出。
b.用电管理。它主要包括自动计量计费、业务扩充、用户服务等内容。
自动计量计费可应用于不同层次，有为适应电力市场的交易，满足发电、输电、配电以及转供等需要的计量计费系统，有适合于不同的发电厂家、不同的供电部门(公司)的计量计费系统；还有直接记录各家各户的自动抄表系统。它们都涉及到计量设备、数据传输(通信)和计费，甚至涉及与费用结算部门(银行)之间的信息交换。
业务扩充是指用户报装、接电等一系列的用电业务的服务。现在已可利用计算机等设备进行操作，以提高处理事务的自动化程度，节省劳动力，改善劳动条件，并可提高服务质量，也便于对数据进行检查和管理，有的供电局已实现了无纸化作业，其自动化程度可见一斑。
用户服务方面如停电报告及处理、交费及票据处理等，也均可利用计算机及通信等较先进的技术和设备，使服务的自动化水平和质量得以提高。
c.需方发电管理。这是将用户的自备电源纳入直接或间接的控制之中。出于种种原因，用户装有各种自备电源，如电池蓄能的逆变不间断电源，柴油机发电，太阳能、风能等发电，联合循环发电以及自备热电站和小水电等。它们在提供当地用户相当的电力之后，可能有部分电力注入配电网，尤其在晚间，有可能恶化电网的运行。如将这些电源置于控制或管理之中，将有利于配电网的运行，增加供电的可靠性，并有可能调节电网发电机组的运行，从而提高经济性。
用户自动化的几个内容涉及电力供需双方，甚至与电力管理体制有关，必须通过立法和制订相应的规则，并最终由电力市场来调节。可以看到，电力的供需双方不仅仅是一种电力买卖关系，也是以双方利益为纽带的合作伙伴关系，在电力市场环境下，用户自动化必将被重视。变电站自动化
变电站在配电网中的地位十分重要。它既是高压配电网中的负荷，又是下一级配电网的电源。变电站自动化是配电自动化的重点。也正因为如此，它已发展成一个相对独立的技术领域。
近几年来变电站自动化发展十分迅速。概括地说，它至少有如下一些基本功能：各种电器设备运行参数的监测；开关就地或远方控制；与继电保护通信；与智能电子装置联接，并实行控制；与上级控制中心或其他控制系统通信；简单的数据处理。
变电站自动化在技术上的进步也很快，这里不详述了。下面仅叙述变电站自动化与馈线自动化的接口和配合的问题。
a.与继电保护配合。实现馈线自动化有多种方法，开关设备也有断路器、重合器等多种设备。馈线的负荷电流要考虑到负荷转移的情况，因此在保护的配置(包括重合闸)和定值的设置上要加以综合考虑。
b.如果馈线自动化是采用由馈线上的FTU采集信息送到某一级SCADA系统，由软件处理信息并作出判断，而后进行故障区隔离和负荷转移，恢复供电，那么，这个SCADA系统可以是在配调中心的主站，或者就是设在变电站自动化系统。前一种方式，如果采用有线传输信息，变电站至少要将信息转发至配调中心；后一种方式，变电站的SCADA系统要增加馈线自动化的应用软件，这样它就成为二级主站(如果配调中心的主站称为一级主站的话)。采用哪一种方式，要根据不同的配电网具体地选择。前一种方式，大大增加了变电站到配调中心主站的通信量，但简化了变电站的SCADA系统。后一种方式，实行了信息和功能的分层，但增加了变电站自动化的技术难度。6 配电管理自动化
顾名思义，配电管理自动化是指用现代计算机、通信等技术和设备对配电网的运行进行管理，从信息的角度看，它是一个信息收集和处理的系统。
首先，要有一个计算机平台，它在操作系统、数据库、人机界面、通信规约上遵守现行的工业标准，是一个开放系统，因此是一个可以不断集成和扩展的灵活的计算机系统。在这一点，与调度自动化系统的计算机平台是一样的。所不同的是，它面对的是信息量特别大，通信又较为薄弱的一个配电网。
由于配电网直接面向用户，尤其是城市配电网，电器设备的布局、馈线的走廊与地理位置、城市房屋、街道走向关系密切。如果把配电网的设备和运行信息与地理信息、自动绘图(GIS/AM)相联系，将使配电网信息的含义表示得更直观，也对运行带来极大的方便(而在输电网中，地理位置与输电网的信息关系就较疏远些)。因此与调度自动化系统不同，配电管理自动化中GIS技术十分必要。
从某种意义说，GIS/AM是计算机平台的一部分，它可以在许多离线和在线的应用功能中使用。
配电管理自动化可以是集中式，即由一个配电管理自动化主站，实行对整个配电网的数据采集，并和馈线自动化、变电站自动化、用户自动化集成为一个系统，这个系统可以称为配电管理系统(DMS)。配电管理系统也可以是分层、分布式的结构，如前面已讲到的，在变电站中设立二级主站，整个配电自动化由一个一级主站、若干个二级主站以及若干个子系统，如用电管理子系统、负荷管理子系统等集成，这样信息的收集和处理也是分层和分布的，这种结构最适合采用计算机网络技术。
实现配电管理自动化，可以有这样的设计思想，一种思路是从配电自动化的目的是提高供电质量和经济性出发，提出对功能的要求，从而确定需要哪些信息；另一个思路是从所能获得的信息出发，对信息加以处理，以获得有用的信息和决策。后一种思路就是我们所说的从IMS到DM(data mining)。因此，归纳起来主要功能有：数据采集与控制，运行状态监控，配电设备管理，停电管理，检修管理，计量计费，负荷管理，网络分析，营业管理，工作管理，网络重构，与相关系统通信。这些功能及其所需要的信息，有的属于馈线自动化、用户自动化和变电站自动化，这取决于配电管理系统的结构。
功能的划分和名称，以及它所包含的具体内容，不同的人、不同的文献有不同的提法，目前也无权威机构的规定。这些功能所需要的信息，有配电网内变电站、线路、开关、继电保护、自动装置、电杆的所有技术参数，生产厂家以及这些设备的维修记录；有配电网的所有运行实时信息，如电流、电压、功率、电量和电力设备运行状态的实时信息；有称为用户信息(CIS)的用户名称、地址、电话、账号、缴费和供电优先级、用电量和负荷，停电次数、时间，电压水平等；有备品备件及其参数、仪器仪表、工具等；有人员名称、工种、技术等级、操作票记录等，信息之多不胜枚举，这里不再一一罗列。
下面对几个功能及GIS/AM作一简单说明。
a.关于GIS/AM应用。有些文献将设备管理(FM)与GIS/AM写在一起(AM/FM/GIS)，给人感觉GIS/AM只用于FM。其实这是一种误解。GIS/AM是一种技术，可以离线应用，如设备管理(FM)，用电管理；而且很适合用于规划设计，如馈线扩充、走线路径选择、配电设备定位等。GIS/AM的在线应用可与SCADA系统的动态着色相接口，在地理图上显示配电网带电状况和潮流、电压分布；也可与TCM相接口，显示故障位置，以便选择合理的操作顺序和恢复供电路由。
b.网络分析。它包括负荷预测、网络拓扑、潮流计算、线损计算分析等一些应用软件。这些软件与调度自动化系统的相类似，所不同的是在配电网中由于不对称程度较严重，可能要采用三相计算。另外由于配电网络结构与输电网的不同，其算法也有较大的不同。网络分析功能旨在全面了解配电网的运行状态，以便进一步减少线路损耗和提高供电质量。
c.网络重构。由于计划检修或事故，以及扩建、业扩等各种原因导致配电网内某些设备的停运，需要改变原来的正常运行方式，这就有可能引起某些设备的过负荷或损耗的增加，导致不安全或降低经济性。在这种情况下，就要将配电网结构加以调整，对各种可能的运行方式进行比较，选择最好的配电网连接方式，这个过程叫作网络重构。它本质上是一个离线的优化计算过程，不是一个闭环的自动控制过程，需要配电网实时的或预计的数据以及网络的参数和结构数据。在获得网络重构的结果后，由调度员操作实施。
d.停电管理。现在普遍认为，故障处理的快慢及停电期间对用户质询的答复，是供电部门服务的重要内容，因此停电管理是DMS中的重要内容，在电话通信已经普及的情况下，尤其如此。从自动停电监测系统或电话投诉获得信息后，停电管理进程就会启动GIS，CIS，SCADA等相应的功能模块和检索有关数据库，迅速判断故障地点和范围，作出事故处理的决策，然后将决定送达工作管理模块，必要时还要查询备品备件状况。工作管理程序启动后，就会派出人员，调动车辆，并根据操作票的内容携带必要的工具和备品备件去处理事故。一个好的停电处理功能能够在有关的控制室显示处理过程。与此同时，还会把处理过程中的重要信息和结果送入投诉电话的应答装置。7 几个重要的技术问题 7.1 通信
7.1.1 通信设计
配电自动化需要有效的通信手段，以便在主站与大量远方终端之间传递信息和控制信号。虽然有多种通信技术和装备可以使用，但配电网结构复杂，城市和农村各有特点，新建的和原有的配电网在设备和网络结构上也不尽相同。配电自动化的通信点较多，且分布极为分散，但单个通信点信息量少，通信设备环境条件差。因此目前还难有某个单一的通信方式可很好地满足所有配电自动化的需要。
配电自动化使用的通信还应考虑到：
a.配电设备大多安装在室外，因此FTU也大多是在户外或在开关柜中，它受到高温、低温、雨、雪、风等的影响和强电、磁场的干扰，所以要求通信设备应能适应恶劣的工作环境。
b.不同的通信方式，其建设、安装、运行费用差别较大。由于配电网中通信点多，其费用是一个敏感的问题。
c.因为配电自动化需要对停电区内的配电设备采集数据和输送控制信号，因此它要有在停电区通信的能力。
配电网因扩建等原因经常变化，因此与其配套的通信也处于同样的状况，这就要求配电自动化的通信易于扩充，易于维护。
7.1.2 通信方式
目前主要有配电载波、无线、电话线、光纤、微波、卫星、电缆等，在某些场合也可采用RS—422/485的低速总线，也有用局域网/现场总线，其媒介可用光纤、同轴电缆或双绞线。重要的变电站有些已采用卫星通信技术。实际上，在配电自动化中，在不同地区、不同投资条件、不同场合、不同设备之间采用混合通信方式更符合实际。7.1.3 通信规约
目前输电网中普遍采用的CDT和Polling规约不完全适用于配电自动化，它的主要问题是没有事件驱动上报功能。在我国已经实施配电自动化的一些工程中，采用了DNP 3.0规约或Modbus规约。但是，根据国家对于标准的使用原则，我国应采用或等效采用IEC的规约，即IEC 60870—5系列规约。因此这个问题应该及早研究解决。7.2 开关设备和终端设备
配电网中许多开关设备和终端设备是在户外使用的，且常常要在停电区内进行操作，因此，其抗恶劣环境(包括气象环境和电、磁环境)的能力是一个必须解决的问题。另外，除了在正常运行时用电压互感器提供电源外，停电时的工作电源也必须解决。电源本身也要适应高、低温差大的环境。对当前配电自动化工作的几点意见
我国政府决定投资改造、建设城市、农村配电网。应该趁这个机会把配电网、配电自动化和配电设备的制造以及有关的科学研究和开发工作扎扎实实地向前推进。我们有许多有利的条件：政府的重视和资金的投入；几十年来电力建设的经验；已有一支相当水平的电力自动化研究和工程队伍和较强的配电设备制造能力。但是正如前面已经提到的，在技术上还有若干问题需要解决，在经验上还比较缺乏；配电设备的某些性能还不能适应配电自动化的要求；还没有一个较完善的配电管理系统的实践经验。因此必须十分认真地来迎接这一挑战。
a.做好规划，首先是配电网络一次系统的规划，与此同时做好配电自动化的规划，要考虑多个方案，并进行比较。在规划中对配电自动化几个方面的功能，都应全面考虑到，但不一定要同时实施，而应选择对改善供电质量最有效、技术上较成熟的先实施，然后逐步扩充功能，不断完善，以便保护投资，避免浪费。在选择采用的技术和设备时，应该按照先进、实用的原则，在选择实施方案时应按照各自配电网的不同情况，遵循因地制宜的原则。
b.在设计计算机系统(主站)、数据采集和传送方案时，要从信息化的角度统一考虑EMS，DMS，MIS等，尽量利用计算机网络技术，做到信息资源共享。
c.提高开关设备、FTU、控制终端等设备的技术性能和质量，特别是提高它们抗恶劣环境的能力。
d.加强配电自动化的通信技术、设备的开发及规约的规范化。
e.加强配电自动化应用软件的开发。EMS的应用软件可以借鉴，但是配电网的结构和运行有其自身的特点，有许多功能是配电自动化所特有的。软件生产周期较长，投入大，要早作安排。
f.加强科研、生产制造和工程的结合，走国产化道路。这是利国利民的大好事。
g.加强人才培养。多年来已经培养了一批调度自动化专业技术人才，但从事配电自动化的技术人员，无论是数量还是学识、技术水平都远远不能满足配电自动化的需要，配电自动化的建设和运行维护都需要人才。
h.当前配电自动化的重点应是中压配电网(10 kV)的馈线自动化。因为这与配电网的改造和建设关系最密切，对提高供电可靠率有明显的作用，且技术上较为成熟。
i.研究配电网一次系统的几个问题。主要是中压配电电压采用20 kV的可行性研究；变电站变压器配置(2台还是3台)的研究，这涉及到在变电站中变压器发生故障停运时对供电可靠性的要求；还有高可靠性配电网络结构和开关配置的研究，例如对4×6网络开关配置配电网系统的研究等。
浅谈电力配电自动化与配电管理 篇3
摘要：配电自动化以一次网架和设备为基础，综合利用多种通信方式，以配电自动化系统为核心，对配电系统进行监控，并通过与相关应用系统的信息集成，实现配电系统的科学管理。配电自动化的实现不仅大幅提升了配网技术装备水平和自动化应用水平，更提高了配网调度管控、运行管理能力，降低了电力企业运行人员的劳动强度和维护成本。本文分析了电力配电自动化的意义与现状，并探讨了加强电力配电自动化管理的措施。
关键词：配电自动化；配电管理；故障
一、电力配电自动化的意义
配电自动化是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新的高性能的配电设备等技术手段，对配电网进行离线与在线的智能化监控管理。随着我国配网建设投资力度加大，配电自动化在其中起到了举足轻重的作用。配电自动化越发要求快恢复、可自愈、波及范围小等，这是未来对新型配电网的要求，也是打通智能电网“最后一公里”的关键点。电力配电自动化的实现对于电力建设意义重大，主要体现在：
（一）保证供电可靠性
供配电系统在实现自动化后，系统中的一些控制参数与控制指令将转变为自动化控制，减少了人为控制的误差，因为系统会按照固定的指令对系统进行调节，保持了系统供电的稳定性，从而使得系统更加可靠。
（二）投资与维护成本降低
自动化技术在配电系统中应用可以最大限度的降低辅助与备用设备的成本，使得线路投资费用、停电检修时间、维护费用等都得以降低，而在日常维护中，一些线路中的小型故障将被及时发现，从而降低了维护难度，维护的效率得以提高，从而避免了大规模故障的出现，也就降低了系统整体的风险，缩短了维护的工时，保证了系统稳定工作时长。
（三）降低了故障发生率，提高了故障处理效率
如果配电系统中出现故障，配电自动化技术会在最短的时间内发现并进行处理，对故障位置加以保护，从而实现稳定供电。同时配电自动化技术还可以对故障位置进行隔离，以此保证其他供电区域不会受到故障的影响，从而使得整体系统保持运行。如某地区线路的配电自动化实用化改造顺利完成，故障实现“秒级响应”。此次改造线路为架空线路采取了专门针对架空线路的FTU配电自动化终端设备。”同时考虑到架空线路的特殊性，一旦设备上杆将难以完成各种复杂的测试和验收，因此它们在设备上杆前就对线路进行了预调试。设备上杆前，测试操作将容易实现，在对终端设备进行了全面的预调试后，将为设备安装完成后的正式验收提供便利。预调试让验收速度“提速”，确保了送电当天实现實用化，能够对线路故障实现“秒级响应”，提升配网供电可靠性。
二、电力配电自动化应用现状
我国配电网自动化系统建立的时间尚短，虽然已经取得了一定的成绩，但在一些地方还有待提高，具体不足表现在以下三个方面：
（一）功能设计单一
提高供电可靠率，是配电网自动化功能设计的传统思路。但电力可靠性中心简报数据表明，现阶段影响供电可靠性的主要是例行检测时配电网停电，这一阶段停电时间远大于由于配电网故障导致的停电。不断提高配网管理水平，大大减少例行检测的停电时间和次数，是发展配电网自动化技术的一个重要方面。
（二）配电网数据共享程度低
在现阶段，不同的电力企业里，资源的种类多，各种资源难以整合到一起。部门内部信息共享能力差，企业部门之间的信息更是难以交流，这进一步导致了配电网管理出现紊乱，分析数据局部冗余。这种现象的出现，使得系统难以经济、安全运行。
（三）新设备的出现对系统影响较大
在设备资产管理中缺乏整体考虑和长远考虑，盲目追求最新的设备，不注重系统整体运行情况，造成新老设备难以整合到一起，从而无法达到整体最优的效果。如配电网自动化系统中一些继电保护设备相对陈旧，一些地区配电网系统中的继电器还采用老式的继电器，在配电网运行过程中没有足够的可靠性，当系统发生故障后，不能确保保护动作及时完成，更是容易发生拒动或误动，这样就会导致故障范围扩大。
（四）管理存在问题
配电自动化技术主要覆盖生产、营销两大专业，传统管理方式单纯强调垂直专业管理，而没有条块结合分工协作的保证措施。同时，在功能设计过程中，还存在重系统、轻客户管理，重形式轻实效的思维定式，导致技术缺失和管理漏洞，使得配电自动化技术无法满足现代电力系统的要求。
三、电力配电自动化的配电管理
（一）科学进行电力需求预测分析，减少预测偏差
在计划经济年代电力需求预测还是相当复杂的，首先要求对各个经济部门进行深入的调查，然后根据各种电力需求预测方法进行预测，预测方法也很多，有趋势预测法、计量经济法、终端利用分析法、综合法、系统动态法、情景分析法、神经网络法、综合资源法（IRP）；我国曾采用单耗法、人均用电法、横向比较法、电力弹性系数法、投入产出法、分部门预测法还有回归模型、计量模型等。可是近年来这些复杂的方法都不用，采用简单的弹性系数来预测电力需求，假设电力消耗与国内生产总值（GDP）之间存在某种函数关系，假设当期电力弹性系数来预测电力需求。最近更简化为直接采用年用电量增长率，假设年用电量增长率，上年用电量乘以（1+年用电量增长率），就可以得出次年的年用电量，这就比弹性系数法更简单，因为弹性系数法要知道GDP的增长率才能求得年用电量增长率，直接用年用电量增长率，就不需要GDP的增长率了。
（二）加强配网自动化的数据管理
加快配电网网架、通信、基础数据平台及自动控制等建设，为配电网智能管理提供良好的基础平台。通过信息技术及物联网技术提高智能电网的稳定性和安全性，提高智能电网抵御攻击的能力。通过云计算平台及数据建模与存储技术，解决电网应用数据的异构性、海量性和实时性问题，提供按需服务的数据建模和存储方式，云存储技术和覆盖网技术将得到应用。通过分布式人工智能技术提供电网稳定分析及智能调度，以解决分布式发电、储能与微网环境下的能量调度问题及大电网系统的鲁棒性问题——系统的健壮性，即在异常和危险情况下系统仍能维持运行。智能电网研究涉及领域众多，还有大量传统电力系统升级带来的相关问题。数据安全性和隐私性等问题，同样是智能电网发展过程中需要重视的问题。
（三）加强协同管理
电力行业涉及范围较广，彼此之间连续密切才有利于整个行业的发展与优化，电力行业的生产数据、运营数据、销售数据、管理数据整合能够优化电力生产、运营、销售的资源配置。并且大数据的应用使行业内部的人力、材料、设备、资金等流动更加顺畅，提高整个集团管理成效。
（四）提高电网自动化管理人员素质
随着社会不断发展，电网也得到了快速的发展，计算机和高科技在实际的运行过程中运用得越来越多，从而促使了配网自动化系统日益完善，这对电网安全性和经济性具有非常重要的作用。但是在实际的运行过程中，电网的安全稳定还是存在很多问题，其中主要是因为调度人员的操作不规范而造成的。因此，为了避免这样的问题，就需要我们认真考虑配网管理员的操作能力，不断提高事故的处理能力，进一步提高电网管理人员驾驭电网的能力和执行力，从而促进电网的安全稳定运行和调度运行更加的规范化。
结束语
配电自动化是城市电网建设发展的需要与趋势，在配电自动化系统中，加强配电管理能够保证我国电网安全运行需要。因此配网管理人员应当不断的提升自身素质，并通过加强需求预测、电力数据管理、系统管理等措施来实现电网正常运行。
参考文献：
[1]韦昌顺.对电力配电自动化及配电管理的探讨[J].大科技，2015年6期.
配电自动化与配电管理 篇4
电力自动化系统是利用提高前辈的计算机技术、现代电子技术、通讯技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备 (包括继电保护、控制、丈量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等) 的功能进行重新组合、优化设计, 对变电站全部设备的运行情况执行监督、丈量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息, 数据共享, 完成变电站运行监督和控制任务。变电站综合自动化替换了变电站常规二次设备, 简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是进步变电站安全不乱运行水平、降低运行维护本钱、进步经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。
2 配电自动化与配电管理系统
配电自动化系统的功能基本有5个方面, 即配电SCADA、故障管理、负荷管理、自动绘图/设备管理/地理信息系统 (AM/FM/GIS) 和配电网高级应用。
同输电网的调度自动化系统一样, 配电网的SCADA也是配电自动化的基础, 只是数据采集的内容不一样, 目的也不一样, 配电SCA-DA针对变电站以下的配电网络和用户, 目的是为DA/DMS提供基础数据。但是, 仅仅是配电SCADA的三遥功能, 并不能称为配电自动化系统, 必须在配电SCADA基础上增加馈线自动化 (FA) 功能。馈线自动化的基本功能应包括馈线故障的自动识别、自动隔离、自动恢复。配网故障诊断是一个复杂的问题, 根据配网实际情况和故障情况的差别, 诊断的步骤与方法不同。诊断方案应适用于单相接地故障、相-相故障、相-相接地故障和三相故障。使用范围为中性点不接地或小电流接地系统。
为了完成DA的功能, 配电SCADA除了可以采集正常情况下的馈线状态量, 还应对故障期间的馈线状态进行准确的捕捉;除可进行人工远程控制, 还应对馈线设备进行自动控制, 以便实现故障的自动隔离和自动恢复。
3 GIS与面向电力系统的实时GIS平台
由于配电网供电设备点多面广, 并且按地理分布, 因此, 对其管理离不开地理信息。常规的地理信息系统 (GIS) 由GIS软件包、数据库和计算机硬件组成。可以完成一般的图形制作、编辑与管理功能, 以及空间数据分析和关联分析。建立在GIS基础上的设备系统通常称为AM/FM/GIS系统。
这种由常规GIS构成的设备管理系统, 包括了许多电力系统分析所不需要的地质地貌信息, 必然导致资源的浪费, 而电力系统分析又对实时性要求极高, 因此, 需要一种面向电力系统的实时GIS平台作为配电自动化/配电管理系统的基础平台。
这种平台应具有以下特点:a.良好的实时性;b.对电力系统模型的良好描述;c.对其它系统的开放接口。
4 负荷控制与负荷管理
调度自动化系统的主要任务是电网的安全经济运行, 而负荷的管理和控制则是配电自动化系统的主要目的。随着电力系统的发展, 以往那种以限电为主要目的的负荷控制系统已经不适应当前形势, 电力供应的不平衡关系已倒置, 现在的问题是如何将电用好, 最大限度地满足用户需要。
因此, 传统的负荷控制系统应向负荷管理层次上发展, 成为配电管理系统的一部分。目前许多电力局都有一套负荷控制系统, 如何在新上的配电自动化系统中借用负荷控制系统的资源以及如何将负荷控制功能升级为负荷管理功能, 将原有负荷控制系统的硬件设备与新的配电自动化系统有机结合, 信息共享, 是一个十分有意义的课题。
5 通信方式的选择
配电通信系统是配电自动化系统的一个重要环节, 由于配电网终端节点数量巨大, 给通信方案的选择带来困难, 配电系统可有有线、无线、光纤、载波等多种通信方式。对于通信方式的选择应根据用户的具体情况选择一种性能价格比最高的方式。下面简要分析各种通信方式的利弊:
5.1 有线方式有电话线和专线两种。
电话线方式设备投资较低, 可靠性和实时性也较低, 由于电话线架设非常方便, 广泛适用于实时性要求不高的配电终端。专线方式可靠性和实时性都很好, 适合实时性要求较高的配电终端设备, 缺点是需要架设专用通信线。
5.2 无线方式有普通电台和高速智能数传电台两种。
普通电台已广泛应用于负荷控制系统中, 优点是投资少, 缺点是可靠性较低, 频点申请无委会控制较严。高速智能数传电台通信速率高, 频点可复用, 支持X.25协议, 有路由选择功能和主动上报功能, 适合配电自动化系统应用, 缺点是价格较高。
5.3 光纤通信方式有光端机方式和光接口板方式两种。
光纤通信的主要优点是通信容量大、抗干扰能力强、损耗小;缺点是价格较高。光端机方式适合容量大的站点, 成本也较高。光接口板的方式将光电转换器直接置入配电终端内, 并可以利用编码复用方式多个配电终端设备公用一对光纤, 有效地降低了成本。另外, 如果多膜光缆能够满足配电系统的距离要求, 选用多膜光缆也比单膜光缆通信成本低得多。因此, 光纤通信方式在配电自动化通信系统中有着广泛的应用前景。
6 开关设备与FTU的配合
配电开关设备是配网自动化的主体设备, 用于配电自动化的智能开关与传统的开关有很大区别, 主要表现在其控制回路上, 传统的开关设备往往不能满足自动控制的需要。为了满足配电自动化所必须的故障识别和隔离等功能, 开关设备必须具备故障的识别能力和控制能力。
用于配电自动化系统的开关设备有两种, 一种是自动重合器, 它本身具有故障电流的识别能力和操作顺序控制能力。另一种是与FTU一体化的智能负荷开关。
采用依靠重合器时序整定的方法实现馈线自动化功能, 好处是不需要通信系统配合, 但是对一次设备要求高, 冲击电流大, 特别是对于小电流接地系统故障自动识别无法实现。
与FTU一体化的智能负荷开关, 通过FTU采集故障信息, 与通信设备和计算机一起实现馈线自动化。其好处是对线路冲击小, 适用于小电流接地方式, 但需要通信系统与之配合。我们从衡水配网实际出发, 认为这种方式更适合衡水配网的具体情况。
以下是衡水配电自动化系统的FTU与负荷开关的接口要求:a.遥测采用三表法交流采样, 计量TA (Ia, Ib, Ic) 3个, 保护TA (Ia, Ib, Ic) 3个, 以及TV (U ab, U bc分别列于开关两侧) ;b.遥控接口, 合闸:常开接点, 驱动合闸110V直流中间继电器;分闸:常开接点, 直接驱动分闸线圈;开关失电, 用电容器驱动分闸操作机构;c.遥信状态分为开关状态 (分、合) 和储能状态2种;d.电源取自TV。
7 相关系统的信息交换与系统集成
配电网在整个电力系统中的范围是中低压网及深入到其中的高压网, 分界点在高压/中压变压器的高压侧, 但不包括高压侧的断路器和隔离开关。配电网的保护控制系统分界点也相同。
由于配电网是一个庞大复杂的系统, 各种电力设备呈地理分布, 对其应分层控制, 同时对于配电网的供电质量和运行费用来看, 配电自动化又是一个统一的整体。
配电网自动化B答案 篇5
一、填空（每空1分，共19分）
1．电子式载波电能表、售电计算机、MODEM
2．呼叫控制；应用逻辑
3．来电合闸无压释放
4．TCC
5．故障管理，负荷管理，配电网分析
6．一快三慢（1A3C），二快二慢（2A2B）
7．上报，上级
8．调度自动化、配电网自动化、集中抄表
9.导电部分
10.小区变
二、选择题（共20分,每小题2分，每题选一个答案，多选或不选不得分）
1．A2.A3.D4.D5.B
6.D7.B8.C9.B10.D
三、判断题（共10分，每小题1分，对则打“√”，不对则打“×”）
1、√
2、×
3、√
4、×
5、√
6、×
7、√
8、√
9、×
10、√
四、简答题（共51分）
1、（5分）答： 1）系统精度；2）系统的开放性；3）系统的可靠性；4）系统的实时性；5）系统的安全性。（每个1分）
2、（5分）答： 1）节省设备投资；2）提高重合的成功率；3）缩小停电范围；4）提高配电网自动化程度；5）维护工作量小。（每个1分）
3、（10分）答： 主要作用是采集并处理配电变压器低压侧的各种电量（电压、电流、有功、无功、功率因数、电能量及状态量）等参数，（4分）并将这些参数信息向上级系统传输，（1分）监视变压器运行状况，（1分）变压器发生故障时，及时将故障信息上报给上级系统；（2分）还可增加对电容器组实现就地和远程集中无功自动补偿及其它控制功能。（2分）
4、（8分）答：1）扩大系统监控范围，保证有效管理；2）提高配电网运行管理水平，实现配电网运行管理现代化；3）减少事故和操作引起的停电时间，提高供电可靠性；4）改善电能质量，提高用户服务水平；5）提高劳动生产率；6）达到电网经济运行的目的。7）树立良好的供电企业形象；8）合理推迟电网建设，有效利用有限的资金。（每个1分）
5、（8分）答：1）重合器必须反映重合器与熔断器保护范围内的全部故障电流；2）对线路出现的暂时性故障，利用重合器两次快速操作来消除；3）永久性故障时，应在3次延时操作的分闸之前熔断器熔断，使重合器第三次重合成功恢复线路其余部分的供电；4）理想配合情况是熔断器的两条特性曲线应在重合器的快速和延时特性之间。（每个2分）
6、（5分）答：1）供电可靠性指标；2）线路损耗指标；3）电压质量指标；4）供电企业效益指标；5）自动化水平指标。（每个1分）
配电自动化与配电管理 篇6
【关键词】自动化；电力系统；配电技术；应用探讨
引言
当前国内电力系统技术较为落后，存在问题很多，比如配电网结构设计不合理等，在实现大范围的配电自动化上难度较大。而配电自动化需要高科技技术，同时，我国经济飞速发展也不断要求电网自动化管理水平的提高。因此需要加强对配电网的技术改造和应用程度，不断完善配电管理制度，目的是增强运行电力系统的稳定性和提高可靠安全性， 将其运用于配电系统也符合现代高效快速的生活方式和时代的发展。
一、配电网及配电自动化应用现状
1、发展水平不平衡
第一，我国电力事业起步晚，发展水平较低，建设较为落后，对配电网建设目的偏向高效率输出及变压方面，有些方面不能满足电力系统应用需求。第二，我国人口密度不均匀，分布不平均，经济水平发展程度不一致，是的国内电力主干线较长，可线路分段点远远不足，导致线路联络程度较低，远远低于系统技术应用水平，比重最大的依然是单辐射线路。由于近几年国家对配电网发展不断加大投入，对相关教育更加发展，技术水平也有一定程度的发展，配电自动化应用相应提高，配电网建设日趋完善
2、配电自动化实用性弱
由于文化大革命等历史原因，国内现代化发展起步较晚，躲在改革开放之后，因此导致技术落后，配电自动化就是其中之一，相比于先进国家同期水平，普及型和技术含量角度，发达国家配电自动化的普及率在百分之六十五以上，而我国只有百分之十以下。而且实用性也远不足，资源分配也很不合理，比如相当多的配电自动化设备处于闲置，也导致经济浪费，影响配电发展甚至滞后。
3、当前配电管理出现的问题
由于配电自动化水平低，技术含量少，实用性差的缺点，众多自动化设备做不到管理甚至投入实际应用中，更不能进行更深层的研究和改良。国内的制作有的偷工减料，实际配网规格不达标，监控管理远远不够，技术人员的缺少，配电管理标准不统一的问题此起彼伏，没有统一的在管理制度是最大的问题，所以尽快实行完整的统一管理制度是亟待解决的问题。
二、配电自动化的应用基本原则
1、配电自动化具有安全性
人们生活日渐高科技化，缺失电力基础无法想象，不仅影响经和政治的发展，更会破坏社会秩序和经济政治安全，配电自动化主要应用在人们的日常生活和工作中，随着人们生活水平的不断提高，对安全性的需求也日益增高，因此用电安全性是基本原则之一，这既可以提高配电的安全性，也是对人民负责的体现，维护社会秩序和保证人们安全。因此用电的安全性保证是配电自动化的基本原则之一，这不仅是增加配电的可靠性，更是增加对人民的一种社会责任感。
2、配电自动化具有可靠性
自动化管理的另一个特点是可靠性强。在急速发展的今天，人类没有电子设备根本无法生活，不仅对用电的需求量增加，更需要供电的稳定性。如果供电的稳定性地或者无法可控，不知是人们对点的依赖程度降低，更影响人们身体安全。在配电管理中，因此需要提高配电可靠性，减少其失误及故障，并提供可靠的管理
3、配电自动化具有实际原则
配电自动化是一种社会实验，所以具有实际原则，不仅要选择质量高可靠性的设备，更要符合国情，实事求是，从实际出发。在诸多的配电系统中，也有国外的领先成熟的技术可以引用，但是，不能照搬照抄。比如电压不一致等问题，忙不引用只会导致资源的浪费和资金流失，如果不充分考虑，导致资源分配不合理，与配电自动化高覆盖率的目标反而背道相驰。
4、不断提升配电自动化，赶超发达国家
配电自动化是一项庞大而又复杂的工程，在配电管理当中配电自动化需要严格的管理制度以及技术支持。所以在发展配电自动化的同时更应与时代的发展同步，在实践中总结经验并不断完善，通过对配电自动化应用的建设，更是对国内不成熟的配网进行巨大的改革，而改革的脚步不是一蹴而就的，需要按部就班的来，所以实现配电自动化需要根据实际市场需求进行向相适应的调整，这样才可以与时俱进并甚至达到超越的水平。
三、配电自动化的管理
1、对数据信息的管理
在配电自动化管理中信息管理是最基本的功能，其主要目的是对配电过程中不断对数据进行收集、分析及储存。信息系统本身是一个巨大的数据库，而系统以及工作人员能够脱离世间和空间的限制，随时对信息变化进行修改、检测以及整理。系统本身又需要实时更新，对数据的准确性又很好，工作人员和自动化系统能够根据最新的信息作出相对准确的判断，减少误差和可能出现的问题。省时省力，提高了工作效率。
2、安全保障
在配电自动化管理当中，系统可以根据实际使用情况对线路进行合理的分配减少由于使用压力过大造成的短路。建立配电自动化系统的时候，会建立多条馈电线路，从而保证使用线路的安全性。因此在系统检测出线路故障的同时，会开辟其他馈电线路分担故障线路的压力，从而保证用户使用的安全性，使其不受影响得到保障。
四、发展方向
根据对配电自动化的分析，总结出自动化系统所带来的优势，而最终目的就是降低由于设备、系统、技术的缺乏造成的各项损失。而未来的配电管理中，自动化系统可以根据实时在线监控，对各设备信息进行即使的统计分析，保证设备可以稳定运行，提高用电的可靠性。并且可以优化现有的配电网络，提高线路的供电能力，降低出现问题的几率。这样不仅可以减少了对空置线路的资金投入，也减少了对设备维护的费用以及出现故障的维护费用，降低了运行的成本。而在供电系统出现问题的同时对社会所造成的影响也大大降低，提高恢复供电能力的反映时间。这就是配电自动化在配电管理中所带来的社会效益和经济效益。
结语
我国现阶段虽然配电网存在很多问题，但是我们必须依靠科学的安全方法和管理经验，加强制度建设，提高配电网的监管制度建设，统一标准，并提高管理者的水平，构建安全管理体系，提高管理者的素质，使之能够为为人民服务，建设质量过硬的可靠，安全，优质，高效的电力供应，保证输电安全及减少失误。并重视管理，提高管理者的责任感，加大监管制度，创建特色的配电管理文化，安全第一，认真负责，为国家电力事业发展贡献自己的力量。
参考文献
[1]于尔铿，刘广一，王明俊.配电系统自动化及其发展（四）——配电管理系统的应用软件
[2]王成刚.电力系统配额点自动化在配电管理中的应用
配电自动化与配电管理 篇7
电力自动化利用了从前已经论证可行并经过长期使用的设备和技术, 投入新的方法方式以及资源设备等产生了系统功能进一步的整合发展, 实现了从前设备不可能实现的工作效率和工作状态, 使其发展向着更完美的方向前进, 强调资源间的配合使用。通过这一系统的实现增强信息设备效用的进一步实现。能够将信息的稳定性准确性提升, 并完成自动检测自动停止和开始的任务。此外它具有的优势是将一般的二次设备的复杂性降低, 如二次接线工作更加容易。这一工程的运动实施大大节省了资金, 使得操作的合理性和平稳性都能够增强, 是一项值得推广和大范围使用的技术。以下介绍其多个方面的运行和操作方式等。
2 配电自动化与配电管理系统
配电自动化系统的功能基本有5个方面, 即配电SCADA、故障管理、负荷管理、自动绘图/设备管理/地理信息系统 (AM/FM/GIS) 和配电网高级应用。
同输电网的调度自动化系统一样, 配电网的SCADA也是配电自动化的基础, 只是数据采集的内容不一样, 目的也不一样, 配电SCADA针对变电站以下的配电网络和用户, 目的是为DA/DMS提供基础数据。但是, 仅仅是配电SCADA的三遥功能, 并不能称为配电自动化系统, 必须在配电SCADA基础上增加馈线自动化 (FA) 功能。馈线自动化的基本功能应包括馈线故障的自动识别、自动隔离、自动恢复。考虑到故障的方面和表征之间的关系, 故障的判断需要考虑很多的方式方法并分别加以测试, 诊断方案应适用于单相接地故障、相-相故障、相-相接地故障和三相故障。使用范围为中性点不接地或小电流接地系统。
为了完成DA的功能, 配电SCADA除了可以采集正常情况下的馈线状态量, 还应对故障期间的馈线状态进行准确的捕捉;除可进行人工远程控制, 还应对馈线设备进行自动控制, 以便实现故障的自动隔离和自动恢复。
3 GIS与面向电力系统的实时GIS平台
由于配电网供电设备点多面广, 并且按地理分布, 因此, 对其管理离不开地理信息。常规的地理信息系统 (GIS) 由GIS软件包、数据库和计算机硬件组成。可以完成一般的图形制作、编辑与管理功能, 以及空间数据分析和关联分析。建立在GIS基础上的设备系统通常称为AM/FM/GIS系统。
这种由常规GIS构成的设备管理系统, 包括了许多电力系统分析所不需要的地质地貌信息, 必然导致资源的浪费, 而电力系统分析又对实时性要求极高, 因此, 需要一种面向电力系统的实时GIS平台作为配电自动化/配电管理系统的基础平台。
这种平台应具有以下特点: (1) 良好的实时性; (2) 对电力系统模型的良好描述; (3) 对其它系统的开放接口。
4 负荷控制与负荷管理
是为了确保电网工作进行的稳定性, 它的主要目的是调控承受的电流。但是这种方法已经变得越来越落后, 不能跟上新的发展需要, 现在的主要问题是怎样得到用户的肯定。所以, 当前应当考虑的问题就是怎样获得用户的肯定并达到有效的输电要求。
这要求管理层的权力和义务都应当得到提升, 充分意识到自己应当行驶的责任和义务。当前来看, 大多数电力局都拥有流量调控机构, 怎样将旧的机构系统充分调动利用达到新的标准是要主要考虑的状态之一, 并能够提升服务等级, 加强管理方面的付出和肯定。把旧的部分与新的部分适当适量的结合并达到最好的效果, 这是应当关注的课题之一。
5 通信方式的选择
配电通信在大范围的使用运行中有重要的作用。因为终端节点的个数的原因, 选择和规划上都较多。但是也为选择人员带来了巨大的工作量。面对的方法方案都太多, 因为用户都希望用到最为有效而价格上最为低廉的一种方式, 以下将这些手段方法总结并分析, 提供参考依据。
5.1 电话线比较传统并且简便, 能够在最短时间内实现作业, 适
合较为低技术的配电系统, 因为其性能稳定性较差, 所需要的花费也比较小;专线方式的性能和稳定性上都较好, 适应高水平的终端要求。缺陷是基础设施要求较高。必须配备专用的线路。
5.2 无线方式有普通电台和高速智能数传电台两种。
普通电台已广泛应用于负荷控制系统中, 这种设备花费较少, 很便宜, 但是同时也无法有较强的可靠性。频点申请无委会控制较严。高速智能数传电台通信速率高, 频点可复用, 支持X.25协议, 有路由选择功能和主动上报功能, 但是价格昂贵, 难以普及。
5.3 光纤通信方式有光端机方式和光接口板方式两种。
光纤的特点是能够容纳较大的内容, 并且对于干扰信号有阻碍作用, 耗费量小, 因此, 其价格也比较昂贵。光端机方式适合容量大的站点, 成本也较高。光接口板的方式将光电转换器直接置入配电终端内, 并可以利用编码复用方式多个配电终端设备公用一对光纤, 有效地降低了成本。另外, 如果多膜光缆能够满足配电系统的距离要求, 多膜光缆在价格上也更为能为大众所接受。因此, 所以, 参考以上有利点能够肯定光纤通信未来的发展前景是十分可观的。应当大力推广并使用。
6 开关设备与FTU的配合
配电开关渐渐追求能够自动开启和断电。以改善传统电路依靠人员手动来操作机器的运行和停止的弊端。新的开关在电路上的设置有所不同, 具有智能化的特点, 并且能够自己发现电路中存在的问题, 依靠问题产生的循环变化促使开关自动运行和停止。节省人工工作的时间, 为修理赢得效率。
用于配电自动化系统的开关设备有两种, 一种是自动重合器, 它本身具有故障电流的识别能力和操作顺序控制能力。另一种是与FTU一体化的智能负荷开关。
采用依靠重合器时序整定的方法实现馈线自动化功能, 优点是省略了通信系统的专门使用性, 缺点是对于设施的等级要求严格, 能够承受较大的电流冲击。尤其是在识别接地问题时不能及时找到原因加以解决。
与FTU一体化的智能负荷开关, 通过FTU采集故障信息, 与通信设备和计算机一起实现馈线自动化。其好处是对线路冲击小, 适用于小电流接地方式, 但需要通信系统与之配合。我们从衡水配网实际出发, 认为这种方式更适合衡水配网的具体情况。
7 相关系统的信息交换与系统集成
配电网在整个电力系统中的范围是中低压网及深入到其中的高压网, 分界点在高压/中压变压器的高压侧, 但不包括高压侧的断路器和隔离开关。配电网的保护控制系统分界点也相同。
浅论配电自动化与配电管理 篇8
一、配电自动化的应用原则
1.安全性原则
随着人们生活水平质量的提高, 对电力提出了更高的要求, 电力在人们的日常生活中的重要性越来越高, 甚至达到了人们非常依赖于电力。如果电力出现了问题, 不仅无法正常的进行供电, 甚至给人们的日常生活带来了巨大的不便, 直接给我国社会经济的发展带来十分巨大的影响。所以, 配电系统自动化发展的过程中, 必须要坚持安全性的基本原则, 从而才能够更好的服务人民, 服务社会。
2.可靠性原则
配电系统在进行自动化管理的过程中, 可靠性十分重要, 必须要保障广大用户用电的可靠性, 才能够提高配电系统自动化的效率和质量。可靠性主要就是指配电自动化系统应该尽量避免出现故障导致用户们无法正常用电的时候, 所以, 必须要选择可靠、先进的设备以及可靠的设计布局, 才能够从最大程度上避免电力故障的出现, 从根本上提高配电自动化系统的可靠性。
3.实事求是原则
配电自动化系统在选择设备的时候必须要结合我国实际的国情, 如果选择的技术、设备并没有符合我国基本国情, 进而会导致我国财产的浪费, 最终造成配电自动化无法得到发展。我国配电自动化系统在进行发展的时候, 必须要坚持实事求是的基本原则, 从而才能够充分地发挥出自动化系统设施的作用, 真正地实现更广的覆盖率。
二、配电自动化与管理所面临的问题
1.电网运行可靠性低
配电网在进行规划的过程中, 由于配电网网架结构比较薄弱, 进而导致我国配电技术比较滞后, 网络自动化水平远远满足不了当代经济发展的需求, 进而导致我国配电系统的可靠性比较低, 最终会造成我国配电网自身的不确定性。配电网规划存在着不合理、不科学的地方, 进而导致供电企业本身的自动化水平受到了限制, 甚至还会出现漏电等安全事故, 不仅无法为人们提供更为优质的电能, 甚至还会威胁人们的人身安全和财产安全。
2.电网运行技术水平较低
随着社会经济的快速发展, 技术化在各个领域得到了广泛的应用, 只有提高自身的技术水平, 才能够进一步提高自身的核心竞争力。但是, 由于电力企业缺乏先进科学技术的支持, 进而导致信息数据收集和计算的过程中存在着诸多问题, 从而导致计算得出的数据缺乏科学性、可靠性, 不能真实地反映出配电系统的实际情况, 最终会造成诸多问题的出现, 比如配电网中断, 引发断电事故等, 对于我国配电自动化系统的发展带来了阻碍的作用。
3.科技应用不到位
由于受到各个因素的影响, 进而导致配电网管理过程中应用的计算机信息技术还不是十分广泛, 所以, 无法保障我国配电自动化系统的先进性、可靠性, 不仅会提高相关管理人员的工作量, 甚至还会出现诸多人为失误, 进而影响到我国配电自动化系统的稳定性, 引发诸多事故的出现, 不利于我国配电自动化系统的可持续性发展。
三、配电自动化管理及发展趋势
1.信息管理
信息管理是配电自动化系统的基本功能, 信息能够及时地进行收集和更新。信息系统本身就是一个不断更新、跟踪配电系统状态的数据。信息管理能够有效的控制信息, 并且对于精度和实时性要求比较高, 所以, 在进行数据采集的时候必须要积极的结合各个点的数据, 目前比较常见的就是分布式计算机系统, 能够提供比较快速的响应。信息记录主要内容包括了各点运行参数、事件以及数值等, 能够清晰地反映出系统结构的变化, 保障精度不会受到影响。
2.安全管理
安全管理的主要目的就是将配电自动化系统出现故障而引发的后果降到最低, 一旦出现永久性故障的时候, 可以有效地识别故障路线, 从而重新构建配电系统, 在非故障段能够在最短的时间内恢复供电。其中比较典型的例子就是变电站通过多条放射状馈电线进行用户供电。配电自动化系统能够对故障电流进行有效的信息分析, 从而推断出故障位置, 并且在电源已经切断的条件下, 能够自动地打开分段刀闸将故障进行隔离。自动化系统能够及时的重新安排运行方式, 从而有效地控制刀闸和断路器, 最终将非故障线路重新接入到供电电源。
3.标准统一化
随着我国科学技术的快速发展, 市场经济体制得到了不断地完善, 从而实现了对电力行业的标准化制约, 所以, 配电自动化系统逐渐地朝着产品标准化方向发展。市场经济体制的不断完善, 造成我国市场竞争愈演愈烈, 进而会逐渐地淘汰那些不符合标准的商家, 能够有效地实现电力行业的标准化, 最终实现电力行业发展的标准统一化和规范化, 从根本上实现了行业本身发展整体水平的提高和可持续性发展。
4.综合自动化技术的应用
随着我国社会经济的快速发展, 综合自动化技术在我国配电自动化系统中得到了广泛的应用, 进而能够有效地实现无人值班的情况。并且在进行数据采集系统和监视控制系统中起到了十分重要的作用, 可以通过调度员在调度中心实现控制和管理。并且能够有效地实现保护定值的修改、故障测距数据等信息的收集。在进行配电综合自动化的操作过程中, 能够有效地取消大控制室, 并且最终实现系统运行的可靠性和安全性, 从根本上保障我国配电自动化系统运行的状态。
随着我国城市现代化进程日益加快, 人们越来越依赖于电力, 配电自动化和配电管理的作用显得尤为重要, 通过科学、合理的管理工作, 能够有效地提高我国配电自动化系统的准确性、高效性, 更好地为社会发展和人们服务, 有利于我国社会经济的可持续性发展。
摘要：本文主要讲述了配电自动化的应用原则, 目前配电自动化和管理过程中所存在的问题以及配电自动化管理和主要发展趋势。
关键词：配电自动化,问题,配电管理
参考文献
[1]王明俊.配电系统自动化及其发展[M].北京:中国电力出版社, 2010 (3) :23-27.
配电自动化与配电管理 篇9
1配电自动化与配电管理系统
尽管配电系统自动化的功能不尽相同,但是从本质上而言,都归结于五个方面,也就是负荷管理、SCADA、故障管理、设备管理 / 自动绘图 / 地理信息系统(AM/FM/GIS)、配电网高级运用软件。如图1所示 :
图1表述出了DA/AMS的5个基本应用模块以及他们之间的关系,这五个部位的组合构成了配电系统的运用。以故障管理作为切入点,故障管理和SCADA、配电高级应用当中的故障隔离定位软件相结合构成了馈线自动化(FA)功能 ;故障管理和AM/FM/GIS相结合构成了故障检修GPS定位管理功能。
在图1当中虚线右边SCADA+FA+ 负荷控制构成了配电自动化(DA)功能 ;在虚线左边AM/FM/GIS+ 负荷管理 + 配电高级应用软件构成了配电管理系统(DMS)功能。
2配电SCADA与DA
同输电网的调度自动化系统相似,配电网的SCADA同样也是配电自动化的基础,只是数据采集的内容具有差异,其目的也具有差异。配电SCADA针对变电站以下的配电用户以及网络,其目的是为DA/DMS提供基础数据。但是,单单是配电SCADA的三遥功能,并不能称为配电自动化系统,只有在配电SCA-DA基础上增加馈线自动化(FA)功能后才能称为配电自动化系统。
馈线自动化的基本功能应该含有馈线故障的自动隔离、自动恢复、自动识别。配网故障诊断是一个十分复杂的问题,由于配电网实际情况以及故障情况有所差别,其诊断的步骤和方式也存在差异。诊断方案应当适用于以下情况 :
(1)适用范围 :小电流接地系统或者中性点不接地系统。
(2)故障类型 :两相接地故障、单相接地故障、两相故障以及三相故障。
所以,为了实现DA的功能,配电SCADA除了能够采集正常情况下的馈线状态量之外,还应该对故障期间的馈线状态进行正确的捕捉。除了能够进入人工远程控制以外,还应当能够对馈线设备进行自动控制,从而完成故障的自动恢复以及自动隔离。
3地理信息系统(GIS)和面向电力系统的实时GIS平台
因为配电网供电设备点多面广,而且依据地理分布,所以,对其管理不能离开地理信息。常规的地理信息系统由GIS软件包、数据库以及计算机硬件而组成。可以完成一般的编辑、管理功能以及图形制作和关联分析、空间数据分析。建立在GIS基础上的设备管理系统一般称为AM/FM/GIS系统。
这种由常规GIS构成的设备管理系统,包含了很多电力系统拓扑结构分析需要的地貌信息、地质,因此会致使资源被浪费。而电力系统分析又对实时性要求十分高,所以,需要一种面向电力系统的实时GIS平台作为配电自动化 / 配电管理系统的基础平台。这种平台应该以地理图形为静态背景,将电力系统的动态图形以及动态数据叠加在上面并结合成有机的整体,便能够实现实时的GIS平台功能。此种平台的基本结构,如图2所示 :
4负荷控制与负荷管理
调度自动化系统的主要任务是安全经济供电,而对于负荷的管理以及控制则是配电自动化系统的主要目的。随着电力系统的不断发展和进步,传统的以限电为主要目的的负荷控制系统的发展已经无法适应于目前的形式了。由于电力的供求不平衡关系已经倒置,如今的主要问题是将供电管理好、真正做到“你用电,我用心”,最大程度地满足工农业生产及人们生活的需要。
所以,传统的负荷控制系统应当向负荷管理层次上进行发展,成为配电管理系统的一部分。很多电力公司都有一套负控系统,如何在新上的配电自动化系统中利用负控系统的资源以及如何将负控功能升级为负荷管理功能,是一个十分有意义的课题。
原有负控系统的硬件设备可以和新的配电自动化系统有机结合,信息共享,功能上的扩展,如图3所示 :
5通信方案的选择
配电通信是配电自动化系统的一个十分重要的环节,由于配电网终端节点数量巨大,给通信方案的选择带来了困难。配电系统中可能涉及的通信方式有有线、无线、光纤、载波等。对于通信方式的选择应该按照用户的具体情况进行选择。
有线方式有电话线以及专线两种。电话线方式设备投资相对比较低,可靠性以及实用性也比较低,由于电话线架设备十分便捷,广泛适用于实时性要求不高的配电终端。专线方式可靠性和实用性都比较好,适合实时性要求比较高的配电终端设备,缺点是需要架设专用通信线。
无线方式有普通电台以及高速智能数传电台两种。普通电台已经广泛用于负控系统,优点是投资少,缺点是可靠性较低。高速智能数传电台通信速率高,频点可以复用,支持X.25协议,具有路由选择功能以及主动上报功能,适合于配电自动化系统,缺点是价格较高。
光纤通信方式有光端机方式和光接口板方式两种。光纤通信的主要优点是通信容量比较大、抗干扰能力比较强,并且损耗小。缺点是价格比较高。光端机方式适合于容量大的站点,成本也比较高。光接口板的方式将光电转换器直接置入配电终端口,并能够将多个配电终端设备信号经编码复用方式公用一对光纤,有效地降低了成本。除此之外,如果多模光缆能够满足配电新系统的距离要求,选用多模光缆也比单模光缆通信成本低很多。所以,光纤通信方式在配电自动化通信系统当中有着广泛的应用前景。
6开关设备与FTU的配合
开关设备是配电网自动化的主体设备,它用于配电自动化的智能开关与传统的开关设备有很大的区别,传统开关设备的控制回路往往不能够满足于自动控制的需要。为了满足配电自动化所需要的故障识别以及隔离等功能,开关设备必须具备故障识别能力以及控制能力。
用于配电自动化系统的开关有两种,一种是自动重合器,其本身具有故障电流的识别能力以及操作顺序控制能力,另一种是与FTU一体化的智能负荷开关。
采用依靠重合器时序整定的方法实现馈线自动化功能,其优点是不需要通信系统的配合,与FTU一体化的智能负荷开关,通过FTU采集故障信息,经通信与计算实现馈线自动化。它的好处是对线路冲击比较小,比较适合用于小电流接地方式,但是需要通信系统与其进行配合。这种方法比较适合于中国的实际情况。
7结束语
配电系统的自动化管理不但能够让系统安全可靠的运行,而且还能在低耗的同时达到高效的效果。并且配电自动化与配电管理是城市网络安全的需要,在配电系统的各个部件和性能中,合理地应用和分析了不同技术带来的不同的效果,分析不同的配合能带来的不同的总体效果。目前,对配电系统自动化的实施必须考虑系统的整体性,重视系统的集成,有步骤,有阶段地实施,努力探索出一个适用于我国运用的配电自动化系统,希望找到一个将先进技术应用到我国实际用电网络中较为贴切和合适的手段。保证我国电网安全运行需要。
摘要：为了解决实际配电管理过程当中所出现的问题,我国已经广泛采用配电自动化系统进行配电管理,但是由于配电自动化技术设备的科学有效性还有待进一步完善。因此本文提出了配电系统自动化的基本模式以及其应用功能,对于配电管理以及配电自动化系统实施中的具体观点和注意事项进行了讨论。
配电自动化与配电管理 篇10
配电自动化是指利用计算机、电力和通信技术对配电网设备进行数据采集、分析、控制、调节和管理的技术。配电自动化水平的提高, 对于提高供电稳定性、供电质量和供电企业业绩都有极大的促进作用。配电网是电力系统的重要组成部分, 其技术水平直接影响着整个电力系统的运转和供电的质量。随着新时期人们对电力服务要求的不断提高, 加快配网自动化建设、全方位提升电力服务水平已迫在眉睫。
1 当前我国配网自动化建设工作概述
从时间上来看, 我国的配网自动化建设比西方晚了将近半个世纪, 直到20世纪90年代, 配网自动化建设才在我国一部分地区崭露头角。但是起步晚并未影响我国配网自动化建设的发展速度, 在借鉴国外先进、成熟的技术和经验的同时不断加大自主研发力度, 目前我国的配网自动化建设已初有成就, 基本解决了原有配电网络在运行中存在的诸多问题。
现阶段, 配网自动化建设在我国还是比较热门的话题, 关于建设的基本目标和评价标准也已基本成型, 一线的工程技术人员也已满怀热情和希望在抓紧时间研究和实践。但是, 我国的配网自动化建设毕竟起步较晚, 较快的发展速度不能改变我国配网自动化建设仍处于初级阶段的实际, 在许多具体的建设问题上, 社会各方还未达成较广泛的共识[1], 而且, 实际的应用多在较发达的城市, 覆盖范围十分有限。
2 配网自动化建设存在的不足
2.1 理论与实践脱节
由于起步较晚, 我国在配网自动化建设中比较注意学习国外的先进技术和经验, 以期实现跨越式发展。但是在实际中, 不少专业人员只知道埋头学习理论而忽视了学习目的, 成了夸夸其谈的“学者”, 出现理论“过硬”问题。
配网自动化建设理论在转向实际操作时也遇到了困难, 主要原因有2个方面: (1) 主观上, 理论知识不足。有人学得充分却不用, 有人想运用却因学习不足而无法开展, 这一矛盾现象真实地出现在我国配网自动化建设的进程中。 (2) 客观上, 技术和资金水平达不到要求。配网自动化理论的运用需要有相应的技术水平和强大的资金支持。虽然配网自动化建设得到了国家和供电企业的大力支持, 但技术的提升需要一个过程, 这样学到的先进理论与实际运用就出现了脱节;另外, 广阔的地域对于全面实行配网自动化的资金要求非常高, 一时也难以实现。
2.2 配套设施不足
配网自动化是一个涉及计算机技术、自动控制技术、电子技术、通讯技术以及地理信息统计等多个领域的综合的、系统的工程, 因此, 在具体建设中, 对保障工作要求特别高。可以想象要具备涉及这样多领域的专业人才和设备实属不易, 如何解决这一客观难题, 势必关系到配网自动化建设的进程和质量。
2.3 管理制度落后, 管理水平较低
配电自动化建设是一项复杂的系统工程, 涉及领域广, 管理难度大, 对管理者的管理水平要求非常高。特殊岗位需要特殊管理, 但不少电力企业在管理时并未根据建设实际制定相应的管理制度, 而是将原有的管理体制生搬硬套。低效的行政管理和死板的人事制度降低了一线配网自动化建设人员的工作积极性, 也为他们的工作带来诸多不便, 致使工作效率低下, 建设速度和质量受到影响。
2.4 统筹协调工作不足, 整体把握性差
配网自动化作为一种前沿技术, 其新颖性决定了对它的建设必须把握好力度, 慢慢地积累和深入, 逐步进行深化和提升。现实操作中, 不少供电企业暴露出统筹协调能力不足的缺陷, 只顾对具体项目进行研究和建设, 却忽视了对整体核心的把握, 使建设工作出现偏差。整体把握的不足、建设核心的不明确和统筹协作的不力, 极易使配网自动化建设陷入混乱, 失去重点, 造成资源配置的不合理和浪费[2]。
2.5 具体技术层面的不足
当前我国配电自动化技术的不足主要表现在以下几个具体方面: (1) 多数电力企业缺少高端操控技术和高性能的设备设施。 (2) 配电网的许多设备都需要在高山、丛林等危险复杂的地方进行安装, 由于安装技术的落后和对安装设备保护力度的不足, 使配电网的运行效率、质量以及安全受到了影响。 (3) 对配网自动化系统的灵活运用不足, 也没有具体有效的维护升级方案, 对突发问题的处理能力较弱。 (4) 采用综合的通讯方式, 降低了通讯的安全可靠性。 (5) 对电源的操作及控制技术不成熟, 影响了配电网络的稳定性。
3 加强配电运行管理工作的几点建议
3.1 加强配网自动化工程的人才队伍建设
高素质的人才队伍是保证配网自动化建设取得成功的决定性因素, 要努力培养理论与实践能力都过硬的人才。首先, 在观念上重视人才队伍建设, 认识到高级专业的人才对配网自动化工作的重要作用。其次, 加大对人才队伍建设的资金投入, 为人才的培养创造良好的环境。最后, 重视对人才的引导和任用。要时刻提醒他们学习理论的最终目的是为了将其运用到配网自动化建设的具体工作中去, 而且只有充分学好理论知识才能更好地投入实际工作;对于优秀的人才要积极重用, 避免造成人才的浪费和流失。
3.2 完善配套设施, 做好保障工作
电力企业要注意提高计算机技术、自动控制技术、电子技术以及通讯技术水平, 完善地理信息统计系统, 做好与配网自动化建设配套的服务工作。措施有:购入先进的计算机和通讯设备, 并做好更新和维护工作;与高校进行合作, 定期对设备操作人员进行培训, 多吸收高校的专业人才, 实行定期培养和委托培养。
3.3 改善管理机制, 提高工作效率
电力企业要结合配网自动化建设工作的实际, 在实践中总结出一套特定的管理制度, 尽最大可能提高工作效率。 (1) 设立独立的管理部门。在电力企业总的管理结构下, 再专门设立一个由具有配网自动化专业知识的人员组成的管理机构, 做到管理专业化。 (2) 做好电力设备的更新和维护工作。定期对设备进行故障排查, 保障设备的正常运转;重视计算机数据的整理和清理工作, 聘请专业的运营商进行维护和升级, 确保数据的准确和安全[3];提高设备具体操作人员的操作水平, 减少人为因素对设备造成的损害。
3.4 做好统筹规划工作
越是像配网自动化建设这样的系统工程越需要做好统筹规划工作, 从整体上出发, 在细节上着手。 (1) 把握整体核心, 保障建设方向。要把握好配网自动化建设工作的核心, 在核心建设的基础上推进整体建设速度, 避免将过多的精力投入到细枝末节的工程上, 本末倒置。 (2) 尊重地区差异, 合理配置资源。我国幅员辽阔, 各地经济发展水平差异较大, 对发达地区和落后地区的配网自动化建设要进行区分, 不能搞“一刀切”。发达地区的资金较为充足, 设备也比较先进, 电力企业应该做好资源的整合配置工作, 将发达地区闲置的电力资源应用到落后地区, 实现资源利用的最大化。
3.5 解决具体操作技术问题
先进优良的具体操作技术能保障配网自动化建设的流畅与顺利。 (1) 购买性价比较高的操作设备, 便于学习操作技巧。 (2) 单一通讯模式与多项通讯模式相结合, 效率、安全两手抓。 (3) 引进先进的电源控制技术, 避免电源的不稳定。 (4) 选用与整体工程相配套的光纤或电缆, 保证通讯的畅通。 (5) 当具体的电力输送出现问题时, 采取数据传输的方式来进行处理。
4 结语
总之, 配网自动化已成为电力工程改革的方向和目标, 加强对配电运行的管理工作是推进配网自动化建设的重要举措, 相信在国家的支持和电力企业的不懈努力下, 我国的配网自动化建设一定会不断进步, 推动整个电力事业的繁荣发展。
参考文献
[1]马韬.实施配网自动化与提高供电可靠率的初步认识[J].云南电力技术, 2005 (4)
[2]罗涛, 周在良.配网自动化在电网中的应用[J].硅谷, 2010 (24)
浅探电力系统中配电自动化及管理 篇11
关键词:电力系统;配电自动化;管理
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)03-0074-02
1配电自动化概念
配电自动化是20世纪80年代末,美国等几个工业发达国家发展起来的,中国目前的配电网很薄弱,绝大多数为树状结构,且多为架空线,可靠性差,损耗高,电压质量差,自动化程度低,因此加强配电网的建设是当务之急,近几年大量进行的城网、农网改造提供了巨大的市场机遇。采用信息技术,对配电系统的安全可靠运行,提高管理水平,降低损耗具有重要意义。
目前,配电自动化还没有一个明确的定义。在电力系统一般把这4个方面的内容统称为配电管理系统。事实上,4个方面的内容相互独立运行,它们之间的联系十分密切,特别是信息的搜集、传递、存储、利用是相互影响的。分步骤地从纵向和横向两个方向逐步实施和完善。在供电企业内,它属于一个信息管理系统。
2配电自动化的内容
2.1变电站自动化
发展变电站综合自动化也是当前城网和农网建设和改造的基础环节之一。变电站是电力系统中不可缺少的重要环节,它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务,对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。尤其是现在大容量发电机组的不断投运和超高压远距离输电和大电网的出现,使电力系统的安全控制更加复杂,如果仍依靠原来的人工秒表、记录、人工操作为主,依靠原来变电站的旧设备,而不进行技术改造的话,必然没法满足安全、稳定运行的需要,更谈不上适应现代电力系统管理模式的需求。
2.2馈线自动化
馈线自动化是指配电线路的自动化。包括配电网的高压、中压和低压3个电压等级范围内的线路自动化。它是指从变电站的变压器二次测出线口到线路上的负荷之间的配电线路。等级馈线自动化有其自身的技术特点,从结构到一次、二次设备和功能,与高、中压有很大的区别。
3配电自动化的立足点
解决电网的“瓶颈”问题是加强城网和农网的建设改造,提高供电质量、开拓市场,拉动国民经济增长的一项重要措施。国家决定投入巨资用于建设和改造,必须依靠科技的进步,采用先进的技术。配电自动化是建设和改造中现代化管理的重要手段。发展变电站综合自动化也是当前城网和农网建设和改造的基础环节之一。
无论是城市配电网,还是农村配电网,配电网自动化应立足于在进行配电网改造,以真正解决配电网的实际问题,以符合供电可靠性及用户供电的要求,不搞形式,将有限的资金投入到较为实际有效的电网改造中去,解决配电网较为突出的技术问题。确保电力用户用电的时效性,满足电力用户的供电需求。从用户用电的实际要求为出发点,做好用户用电的服务工作,体现用户是上帝的精神。
4配电自动化管理
在综合分析配电网供电可靠性、停电损失及供电成本基础上,提出了以辖区指数代表供电可靠性,在使电力总成本最低,即社会总效益最大的前提下,设置了配电网中分段开关的数量和位置的一种新方法,并进行了实例论证,将为基于电力市场的配电自动化设计提供一种手段。在电网调度自动化系统中采用多媒体技术,采用触摸屏,使人机交互对话具有良好的界面。按照屏幕提示的区域用手轻轻触摸,即可得到想要知道的信息,这为只懂电力系统的工作方式、不懂计算机系统的人带来极大方便。在配电自动化进程中,自动重合器、分段器及熔断器等开关设备的应用将越来越广泛,因此对开关设备的选择和定位的研究具有重要意义。
4.1信息管理
信息管理是配电自动化系统的基本功能,信息被连续地采集更新。信息系统的基本构成是一个不断更新、紧紧跟踪配电系统状态数据库。必须是配电系统的一个完整而准确的记录;配电调度员或任何一项自动化功能都能够方便地存取数据;要随着配电系统的扩充加以修改。信息管理是连续进行的动态过程,信息存入、检索和处理随时都在进行着。对用于控制的信息,其精度和实时性要求很高。用于保护的信息要求精度高并且实时性好,能使保护在毫秒级时间内动作。在无功控制等功能中数据的精度比实时性更重要。数据采集时必须把由于顺序地扫描远方各点而造成的数据不同时性减至最小。采用分布式计算机系统对此是有利的,并能提供保护所必需的快速响应。信息记录的内容包括系统各点的运行参数、事件和数值的时间标志的开关量变动等。反映系统结构变化,远方抄表直接从用户表计上自动记录到电力和电量信息。精度不受损失,远方抄表系统是比较复杂的。响应时间对这一功能并不重要。介时,可以遥控切换用户表计中的机械记度器或固态记数器。
4.2安全管理
安全管理的目的是使配电系统发生故障后所造成的影响最小。当发生永久性故障时,首先要辨识并隔离故障线路段,重新构建配电系统,使非故障段能在最短时间内恢复供电。典型的运行方式是由变电站通过多条放射状馈电线对用户供电。当负荷密度很大时,大多数馈电线将互连起来,以使用户有备用的供电途径。对于这种配电系统,故障识别和恢复供电均可自动操作。当一条线路某段发生故障时,馈电线断路器将自动跳闸并自动重合一定次数,如果故障消失则重合成功,如果是永久性故障,馈电线断路器将再次跳开并锁定在断开位置。配电自动化系统通过对故障电流分布信息的分析,推求出故障位置,在电源已经切断的条件下,自动地打开有关的分段刀闸将故障段隔离。自动化系统重新安排运行方式,控制操作适当的刀闸和断路器,将所有非故障线路段重新接入到供电电源上去。
4.3加快电网改造
按照电网的规划,优先安排增加电网传输容量、提高电网安全和供电质量的项目,优化电网结构,满足合理的变压器容载比的要求。城市配电网要实现环网结构,提高互供能力。积极采用配电自动化技术。实施环网供电,馈线自动化,缩短故障隔离时间,缩小停电范围。对已经形成的配电网络应积极合理的装设线路分段设备、重合设备。推广在线路上装设有效的故障指示仪,变电所内装设小电流接地选线装置,采用电缆故障寻址器等分散、智能型就地故障检测装置,准确并缩短查找故障点的时间。使用较好的105 CV接地故障查找仪器,尽快确定故障点。大力开展10 kV配电网带电作业。带电接引,处理和更换跌落开关、带电立杆紧线等作业项目推行带电作业方法,同时加强带电作业人员培训,配置工器具、带电作业车等,不断扩大带电作业项目范围。实行带电作业时,应严格执行有关规章制度,确保安全。
积极试行和推广设备状态检修技术,科学地延长设备检修周期。对不同的新设备,应及时修订检修制度,对免维型、智能型、具有状态自检报警功能的设备,应积极实践状态检修。
提高配电自动化水平,减少检修或事故停电次数和时间,发生电网事故停电事件时应能在1 h内基本恢复供电。推动微机电脑收费管理和企业综合信息管理。注重环境保护,配电设施的建设要与环境相协调,在建设和改造电网时,将架空线路改为人地电缆,提高电网的安全运行水平。
Searches in Shallowly the Electrical Power System
the Power Distribution Automation and Manages
Lin Guangdeng
Abstract: The power distribution automation is in the construction and the transformation the modern management important means. Including transformer substation automation and feed line automation. Develops the transformer substation synthesis automation is also of the current city net and one of the agricultural network construction and transformation foundation links.
配电自动化与配电管理 篇12
1.1 提高供电可靠性
(1) 实现馈线自动化的故障隔离功能, 可实现电源的自动恢复, 减少电力故障率。
(2) 在配电网中的维修和事故抢修时, 工作效率大大提高, 可以缩短故障检修时停电时间。
(3) 配电网的自动监测设施, 能够迅速找到故障, 确定范围和及时检修, 保证供电可靠性, 减少停电事故。
1.2 提高供电质量
配电网自动化实现后, 能够通过配电网终端的自动化监测设备实时对供电电压进行监控;如果出现异常情况, 及时调整变压器或无功补偿电容器, 以保证电源电压在一定范围内;同时, 通过无功补偿设备就地平衡无功功率, 减少电能损耗, 可以大大提高供电质量。
1.3 提高供电服务质量
配电网自动化实现后, 能够快速、高效地处理用户需要, 在配电网发生故障时, 可以迅速确定故障的位置与原因, 短时间内处理故障, 使故障停电的时间大大减少, 提高用户满意度。
2 配网自动化存在的问题
2.1 片面追求功能完善, 忽视部分核心功能和系统应用价值的实现
(1) 为了提高自动化水平, 要建立一个理想的网架系统, 但由于对配电自动化系统缺乏统一细致的规划, 提不出完整而准确的需求, 直接导致建成后缺乏实用性。
(2) 过分追求狭义的故障处理和恢复功能, 只具备示范性, 不具备推广性。
(3) 只是解决馈线自动化的使用, 使用方没有切实地受益, 而不是对整个配网进行科学管理, 投入产出比的优势并不明显。
2.2 配网自动化系统的技术问题
(1) 配网自动化系统对设备的可靠性和可维护性要求很高。
(2) 配网自动化系统的大量站端设备安装在户外, 运行环境恶劣, 电子设备较易损坏。
(3) 10k V开关控制电源和操作电源提取困难。
(4) 开发厂商对供电企业配网管理流程不熟悉, 对需求了解不深入, 导致产品的适应性不好。
(5) 配网自动化往往须采用多种通信相结合的方式, 导致通信可靠性不强。
2.3 设计与建设问题
配网自动化设计单位应选择专业的配网自动化设计公司, 设计应从主站、通信、设备、土建、实现方式、管理模式等全方位考虑。
配网自动化系统是一个十分复杂的系统工程, 目前在建设方面存在工作职责不确定、运行管理工作跟不上、系统应用和数据维护工作薄弱等问题。
3 配电网调度自动化系统的规划
地区配电网自动化系统包括配电网调度自动化、开闭所 (变电站) 综合自动化、馈电线路自动化等几个子系统。配电网调度自动化系统是配电网的管理中心, 它不仅可接收配电子站上送的信息, 还可通过计算机联网获取有关全局电网的重要运行信息, 这些运行信息经过调度决策系统的处理得出最佳运行策略, 以确保配电网安全、稳定、可靠、经济地运行。
4 配电网自动化系统的构成
配电网调度自动化系统分为三层 (见图1) , 即配电网中心站、配电网子站及终端设备, 实现分层控制。
配电网的数据采集及监控系统, 除通过传统的RTU收集配电网的实时数据, 实现数据处理以及监视控制等功能外, 还要接收沿馈电线路分布的面向现场的FTU发来的实时数据, 对其处理, 以实现馈电线自动化的远动功能。SCADA功能一般分为:
(1) 常规功能:数据采集;分级、分事项报警;时间顺序记录SOE;扰动后追忆PDP;远方控制;远方调整;计算、统计、查询;趋势曲线和棒图;历史数据存储和制表打印;各种事项记录;与GPS对时;模拟盘接口;通道监视;远程系统维护;系统安全保护。
(2) 扩展功能:支持无人值守的变电站、开闭所综合自动化;保护的远方投切;保护定值的远方整定;保护运行工况的监视和报警;变电运行报告 (含保护) 的生成;变电站故障报告的搜集 (故障录波及故障测距) ;网络拓扑作色;故障识别及故障隔离与网络重构;地理接线图的分层显示。
5 配电网自动化系统的通信网络
5.1 通信网络拓扑结构
为适应配电网按电压等级分层分区控制的特点, 正常情况下, 不同的电压等级、同一电压等级的不同母线, 其运行是相对独立。所以, 配电网结构一致的分层分区通信网络, 可以保持通信顺畅, 维护和运行中也能保持一致。
5.2 通信介质
各层通信网的通信介质应根据各级通信网的技术经济要求来决定。
5.2.1 城域网的通信介质
在地区调度自动化系统中, 调度中心与各个变电站之间已建立了完整的通信网, 直接利用其备有通道构成配电城域网即可。广东电网公司通信网已改造成光纤网, 光纤网的通信容量大、速度快, 每个站点传送的信息量大, 而站点数量少。
5.2.2 中层数据网的通信介质
中层数据网是影响系统性价比的关键, 在这级网中, 要通信的设备数量多, 而每台设备的信息并不多, 信息需要实时传送。
光纤网的特点是通信容量大、速度快、抗干扰性好;缺点是串入的节点要少。
随着规模的扩大和节点的增多, 系统的可靠性和速度会成倍地降低, 安装和维护的工作量成倍增加, 光纤的优点会失去, 性价比也变得不可接受。
电力载波作为配电网的通信介质, 安装、扩展容易, 其节点的可靠性不会影响到系统的工作, 所以, 节点的扩展不会降低系统的可靠性, 其问题主要表现在速度和抗干扰上。配电设备不需要传送图像信息, 而且数据也不需要更新过快, 所以通信网络中设备的数量和信息量并不大, 据理论分析, 1 200位/s的传输速度对电力载波技术难度并不大。
6 故障处理
故障处理的目标是为了实现故障的快速定位、隔离与恢复, 减少用户的停电时间, 提高系统的可靠性。
6.1 单相接地故障处理
国内配电网是中性点不接地系统或经消弧线圈接地的系统, 其单相接地电流 (尤其是经消弧线圈接地的系统) 特别小, 人工寻线查找故障点非常困难, 并且, 单相接地故障占整个故障的90%以上。所以, 一般在变电站要安装一个基于保护原理的单相接地选线装置, 在开关的FTU中也采用相同的技术, 这样一旦发生单相接地, 由选线装置指示接地线路, FTU和变电站网关一起查找出接地线路的区段, 并在大屏幕上显示出来。
6.2 短路故障处理
一般在开关的FTU中加入按保护原理设计的故障处理程序, 以隔离故障区段, 为非故障区段恢复送电。其优点:动作正确率高;维护方便、快捷;处理时间短, 一般从故障发生到故障隔离、恢复上下游非故障区段的供电只要几秒钟。
参考文献
[1]刘红松.配网自动化建设与运行管理问题研究[J].中国电力教育, 2011, (03)