配电自动化系统中存在的问题分析 袁卓荣

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:袁卓荣
[导读] 摘要:近年来,我国经济发展飞速,工厂及人们的生活都离不了电能的使用,电力部门对电网、电压等电力设施的建设也在日益壮大,然而,其却忽略了对配电技术的管理。
        广东电网有限责任公司东莞供电局  广东省东莞市  523000
        摘要:近年来,我国经济发展飞速,工厂及人们的生活都离不了电能的使用,电力部门对电网、电压等电力设施的建设也在日益壮大,然而,其却忽略了对配电技术的管理。我国传统的配电技术水平相对落后,已经不能满足当前经济飞速发展的需求。所以,如何更快速、高效地解决配电问题,是目前配电部门的首要任务。因此,提出配电自动化技术,将其应用在配电管理的过程中,不仅能够快速的完成配电任务,同时也能提升当下的配电管理水平。
        关键词:配电自动化系统;问题;意义
        1电力系统配电自动化的构成
        1.1信息采集
        1.1.1配电主站层
        配电主站层可从不同子站获取数据信息,严格监控配电网的运行状态,从而及时恢复非故障区、故障隔离区和故障诊断去的正常供电。另外,配电网主站层还可认真分析电网实时运行状态,全面管理配电系统,以改进配电系统运行效率。
        1.1.2配电子站层
        大城市的电力系统规模相对较大,而且复杂性相对较强。所以在配电系统运行中,不可直接向主站层录入数据信息,否则会因通信端口数量较多而增大设备运行负荷。为有效增强配电系统的实时性,需在系统中增设子站层,子站层可及时收集配电区域中的信息,处理后可直接将其转发给系统的主站层,主站层可依据数据信息分析系统故障,并向子站层发布指令。
        1.1.3终端设备层
        终端设备层的主要任务是配电系统控制与采集,而且其也可为子站层提供丰富的运行和控制信息数据,落实子站和主站所发出的命令,FTU、DTU和FTU构成了终端层设备,且设备运行的状态会对配电自动化的运行状态产生显著的影响。
        1.2馈线自动化
        电力系统运行的过程中,馈线自动化能够监控和采集数据。通常,过错方需要监控配电电压、馈线电流和开关状态等重要信息,从而真正实现线路开关自动开闸/合闸。若系统负荷分布不均,则应结合实际情况,采取有效措施平衡负荷,改进配电系统的运行质量,使其保持良好的运行状态。同时,馈线自动化也能够切断线路当中的故障,及时隔离故障区,进而有效控制故障范围,快速恢复非故障区的正常供电。馈线自动化在供电速度、供电安全及可靠性方面均体现出了十分显著的优势。
        2配电自动化在配电管理系统中应用的意义
        配电自动化的根本目的在于要尽可能地减小停电的范围及时间,同时还可以及时处理大量反馈过来的信息数据,配电管理系统可以对收录的数据信息进行科学分析,以便配电调度员可以根据系统上的运行情况,快速合理的做出准确的决定。此外,调度员还可以通过配电自动化远程遥控配电网,并对其进行适度的调整。与传统的配电方式相比,配电自动化方法能够大幅度的减少停电时间,缩减停电范围。
        3配电网自动化系统存在的问题
        3.1存在较多的监控对象
        在进行测控工作时,配电自动化设备要对无数个站点实行实时的检测和监控,包括小区变电站、进线变电区域、变压器各区域开关、用户电表等各项站点,因此存在有着非常繁杂的测控区域,使配电网自动化体系面临着极大的工作困难。另外,随着现阶段电力市场的不断发展,对于配电网中的计算机技术要求不断提升,无论是在计算机的工作效率还是安全性方面,都必须不断满足于现代配电网技术的更新速度。因此,需要从这些技术挑战中,作出对配电自动化的不断改进,自动化主站的硬软件需超过配电网的硬软件。
        3.2大量的户外终端设备
        在配电自动化系统中,存在大量的户外终端设备,所以也需要配电设备保证其运行过程中的安全性。

同时因为户外终端的安放点各不相同,使得自动化系统所处的环境也有着各不相同的要求。一般来说,配电网进行测控变电站其环境标准定为0~55℃的温度范围。在对配电网自动化终端设备进行安置时,常存在一些长期处于超过55℃的温度环境,故而要严格考虑发生过电压、高温或是过潮的因素,所以需要在配电网设备的材料上作出要求。而且配电网自动化系统中的站端设备需要进行频繁的远方控制操作,所以要求这些设备应具有一定程度的可靠性。
        3.3复杂化的通信系统
        配电网自动通信的特点是点多、面广、分散,且还受到地理环境的影响,通信方式通常较为复杂。此外,在自动化配电网中,由于既存在容量较大的RTU,又存在容量较小的FTU,且这些站端设备的设置和要求也不同,因而无法收集到统一的规约信息,这也给通信系统的建设造成了较大的困难。
        3.4电源操作与信息提取的困难
        目前,配电自动化系统存在的问题不仅复杂,而且数量较多。信息提取和电源操作方面的困难,是现阶段配电自动化系统较为典型的技术问题。在隔离电网运行的故障问题后,要进一步准确定位出存在故障的区域,再对停电区域恢复供电,是配电网自动化系统最基本的功能,这样才能达到检测与修复的效果。这就需要在配电网中迅速捕捉到停电信息,再通过远程控制故障隔离和恢复供电,但现阶段的计算机和通信技术,很难实现在停电区域快速收集到精确的电源信息的要求。
        4电力二次系统和配电自动化安全防护系统
        4.1电力二次系统安全防护措施
        (1)对安全区域的划分。按照配电网自动体系的一次系统的影响级别和各部分功能进区分,可以将配电网划分为生产区、控制区、信息区与管理区。配电网全部构成体系都在安全区域内安置,通过加密、认证等方工来对重要业务功能作出保护。(2)采取横向的隔离。对于安全范围中的功能系统,需要通过合适强度的隔离设备来保证这些业务的安全性,尤其是要对办公自动化、信息管理、生产控制这些重要功能系统进行隔离防护,并且应采取物理隔离的效果。(3)纵向防护。通过访问监控、加密措施和认证途径,来对生产过程中各项数据进行纵向边界形式的防护。
        4.2配电自动化系统的防护策略
        (1)划分出配电自动化体系的安全区域。在对配电自动化体系中的区域划分时,可根据其各子系统的网络区域和业务功能进行有序的划分,例如在安全区,按照业务功能的实时控制性特点,将负荷管理、SCADA、配网计算、DA等系统放置于安全区Ⅰ;在安全区Ⅱ,主要是配电网的非控制模块,如配网调度培训、电网管理、运行与优化等系统,同时,因为研制反向电力安全隔离的技术还未得到完善,因此,控制区要实现调用GIS,需要设置GIS副本于安全区Ⅱ中;在安全区Ⅲ中,包括配网规划、GIS\AM\电能交易等业务模块;在安全区Ⅳ中,存在有账户管量、用户查询等业务功能。(2)横向隔离各安全区。在电力生产系统中包括有安全区Ⅰ与Ⅱ,它们都属于在线运行状态,且与数据网络之间有着紧密联系,通过电力调度形式,很多数据需要交换,所以需要通过硬件设备来对这两个安全区域实行逻辑隔离,以防其他服务,如Telnet、E-mail等穿越隔离区域。专用的电力安全隔离措施,是电力相关部门经过认证的安全隔离装置,用来对安全区Ⅰ与Ⅱ的隔离。通过正向安全隔离手段让安全区Ⅰ、Ⅱ向安全区Ⅲ传输,并针对其他相关网络服务作出禁止访问和穿越到安全隔离区域,如Rlogin、Web等
        结语
        在我国电力企业发展形势中,配电自动化系统发挥着重要的作用,通过对配电自动化的功能、配电自动化运行现状问题的分析研究,了解现阶段配电自动化需要改进与优化的技术难点,以及如何对配电自动化的安全性进行防护,进而促进我国电力发展科学革新的实现,以助于我国电力企业与电网技术得到持续稳健的发展,从而促进我国国民经济的进一步增长。
        参考文献
        [1]黄常青,李杰.基于大数据的配电自动化系统应用研究[J].科技通报, 2019,35(09):99-105.
        [2]王良.智能配电网自动化应用实践的几点探讨[J].电力系统保护与控制,2016,44(20):12-16.
        [3]张波,赵江河,林涛,王鹏.配电自动化系统标准体系研究与建立[J].供用电,2014(05):26-29+4.
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