浅谈县域电网配电自动化的现状与发展前景

发表时间:2016/3/8   来源:《工程建设标准化》2015年10月供稿   作者:丁建明
[导读] 国网山东寿光市供电公司 自动化在我国已经被运用到了各个行业,对科学的发展有着深远的影响。

(国网山东寿光市供电公司,山东,寿光,262700)

【摘  要】电力系统是国民经济的命脉,在我国社会经济发展过程中发挥着无可替代的作用。上世纪九十年代以来,随着网络技术、通讯技术、控制技术在电力系统配电线路中的广泛应用,配电自动化技术进入了一个全新时代,呈现出适应性强、协调控制完善、智能优势明显、区域分布日益平衡等趋势,它提高了电力系统的工作效率,保证了供电质量,为供电企业带来了丰厚的经济效益和社会效益。自动化在我国已经被运用到了各个行业,对科学的发展有着深远的影响。我们应当认真分析配电自动化系统的发展现状,把握其发展前景,不断改进配电自动化技术,实现电力产业平稳健康快速发展。
【关键词】县域电网;配电自动化;现状;发展前景

一、前言
        配电自动化是一项综合性很强的科学技术,它将控制技术、计算机网络技术、信息技术以及电子力学等学科的知识融为一体。目前,电力自动化水平已经成为衡量电力发展水平的一项重要指标。随着我国经济的高速发展,电力自动化技术已经逐步取代了传统电力技术,在解决电力系统运行及能源发展问题上发挥着不可替代的作用。电力自动化技术是保证我国电力系统正常运行的关键技术,是推动电力系统实现可持续发展的重要保障,县域配电网又是电力系统的重要组成部分,因此,探讨县域电网配电自动化的现状和发展前景,对于了解我国县域电网的发展状态,制定电力系统的发展战略具有重要意义。本文就专门针对县域电网配电自动化的发展现状进行分析,并且对其发展方向进行探索,希望对相关部门有借鉴作用。
二、县域电网配电自动化系统的发展现状
        现阶段,我国已经拥有有上千套的电力自动化系统,它们在维护我国电力系统正常运转,为广大人民群众提供电力能源支撑发挥着巨大作用,并且得到了广大电力客户的信赖。电力自动化系统最初采用的是集中式结构,即变电站的防护与监控工作是由一台或几台计算机来完成的,现在,集中式结构已经发展成为分散式的结构,无论是可靠性、稳定性还是工作效率都大幅度提高,现有的电力自动化系统都是以分层设计思想为指导,其独立性大大增强,主要体现在对系统的保护与监控是相互独立的两个系统,一旦出现故障,其他系统仍能持续工作,互不影响。下面笔者以当前县域电网配电自动化方式进行简要阐述:一是在10kV辐射线路或树状线路之中,运用重合器、分段开关进行控制,这种方式只需要重合器与分段开关就能够将故障区域隔离开来,而无需配置主站与通道系统,这种方式不但便于操作,而且能够有效压缩成本。二是借助配电自动化主站系统,实现对配电网的监视和控制,在10kV环型电缆配电网络中运用重合器、环网柜,并运用环网柜的分段和互联功能,架空线路采用二分段二联络或三分段三联络,电缆线路采用双射接线方式,自动对故障区域实现隔离,实现非故障区域连续供电。



        随着经济的发展和人员生活水平的提高,人们对供电系统的可靠性、安全性要求也日益提高,自动化系统已广泛应用到各个领域,借助现代网络技术和计算机技术实时监视电力系统的运行参数,及时进行记录,并将这些数据不断地传送至电力监控计算机,实施遥控命令,使运行人员可以通过监控中心全面了解电力系统的运行工况,准确、快速地判断故障位置和故障原因,简便地实现各种数据分析,包括负荷分析、电能消耗分析、电能质量分析等,因此,配电自动化成为提高供电质量和可靠性的重要措施。
        十几年来,在现代科学技术的推动下,配电自动化领域取得了突飞猛进的发展,随着电网建设的发展,县域电网的网格化程度越来越高,仅凭人的经验,难免顾此失彼,于是新一代的配电自动化系统,即智能配电系统应运而生,它在配电自动化系统的基础上新增加了智能配电功能,以人工智能代替人的经验,更科学地管理复杂配电网,引入人工智能的智能配电系统不仅能够在故障时发挥作用,而且在配电网正常运行时,也能为供电企业提高经济效益和社会效益。
        寿光市近年来经济发展迅速,电力负荷不断攀升,社会和各行业对供电可靠性的要求也越来越高,国网寿光市供电公司自2012年6月开展配电自动化系统的方案讨论,2013年正式开始实施,遵循全面、适用、前瞻性的原则,建成小型配电自动化主站系统,完成了核心区域配电网实时信息全覆盖,通过主站和配电终端的配合,大幅度减少了非故障线段供电恢复时间及故障查找时间,通过在客户产权线路应用分界开关,确保用户故障不影响公用配电线路运行;通过合理调整线路分段,减少停电范围,通过实施配电设备状态检修,科学制定线路检修计划,城市中心区的供电可靠性提高到99.99%。
三、县域电网配电自动化系统的发展前景
        1、智能配电系统在配电网发生故障时,自动判断并隔离故障区域,同时自动恢复非故障区域的电力供应,从而缩短了停电范围,减少了停电时间,提高了供电可靠性。远期发展展望是在系统基本功能完备的基础上,完成配电自动化主站系统的扩展功能应用、信息交互、配电仿真、智能化分析等,通过配电自动化信息交互总线,实现与电力生产PMS系统、GIS等系统的互联。
        、智能配电系统在配电网正常运行时配电网中的负荷分布是不均衡的,有时甚至是极不均衡,这严重降低了配电线路和设备的利用率,同时也导致较高的线路损耗。利用人工智能可以寻求一种优化运行方式,将负荷从重负载甚至是过负载转移到轻负载馈线或电缆上,这种转移有效地提高了线路的负荷率,增强了配电网的供电能力,智能配电系统还可以实时遥控配电网开关进行网络重构和电容器投切,在不显著增加投资的前提下可以达到改善电网运行方式和降低线损的目的。
        3、通过配电自动化系统监控运行、倒闸操作、事故处理、设备停电等操作的业务处理流程,形成配网调度、生产、运行以及用电营销等环节的业务闭环,做到技术手段与管理模式创新相结合,构建满足智能配电网要求的技术支撑和管理体系。
        4、配电自动化是电力系统现代化的必然趋势,它有助于最大限度地挖掘配电网的潜力,并且确保客户的电能质量满足要求,使供电企业和电力客户都能从配电自动化中得到收益,应该遵循实用性、可行性、可发展性的原则,有效地完成各项功能的集成,实现资源共用、信息共享。目前,实现配电自动化所需要的技术已经成熟,供电企业要做的工作是分析本公司配电网所需要的潜在功能,以确定合适的实现方案。值得注意的是,每个供电企业的配电网都有其特殊性,比如地理环境、范围和规模、管理模式、客户性质等,这往往决定了该公司配电自动化系统的最佳模式。可以预见,符合我国国情、具有我国配电网特色的配电自动化系统将逐渐形成和发展壮大。可以说,配电自动化的发展是电力系统的一场技术革命,它的发展完善必将给电力行业带来巨大的效益。
四、结束语
        由于现代电力自动化程度的提高,使得用电质量得到了保证,为现代高精技术的发展打下了基础,同时由于某种原因自动化程度的提高减少了维护费用,设备利用率提高,经济调度的实施都大大地隔代了运行成本,必将取得可观的经济效益。配电自动化的发展在我国将有着无限的发展潜力。
参考文献:
[1]张红梅 侯江龙.浅析我国电气自动化的现状与未来发展方向[J]《城市建设与理论》2012 年第19 期
[2]申狄秋.电力自动化发展现状及展望  中国南方电网超高压输电公司
[3]齐宝平.配电自动化项目技术综述  西安电子科技大学计算机学院

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