(广西电网有限责任河池金城江供电局广西壮族自治区547000)
摘要:伴随社会经济发展与科学技术的飞速进步,电力行业特别是电力配电网的系统与技术也得到不断优化与完善,为进一步满足城乡用户日益提高的供电质量与稳定性需求,配电网的电力自动化管理系统运用而生,为其供电稳定与质量提供着保障。然而电力自动化配电网管理系统的研究与应用尚不全面,系统实现机制还有待完善与改进之处,值得行业进行重视并加以研究。本文针对电力自动化配电网管理系统,探讨了配电管理模式以及实施自动化配电管理中的关键问题。
关键词:配电管理;自动化系统;关键问题
1配电自动化及配电管理
1.1配电自动化
根据Q/GDW11184-2014的相关规定,配网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,使配电网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。配电自动化的目的就在于为用户提供稳定、可靠的供电,减少停电时间和范围,提高配电网的经济性,管理水平和工作效率,改善服务水平。根据《配电自动化规划设计技术导则》(Q/GDW11184-2014)的相关规定,配电自动化的主要任务在于主站、配电终端和通信网络。这三个部分也是配电自动化系统的主要组成部分。其具体结构如下。
(1)DAS为顶层设计,集成其他各细项功能的集成系统,实现对配电网运行监测和控制。集成SCADA、故障处理、分析应用以及相关应用系统互连等功能。
(2)SCADA,利用电子信息技术,集成数据采集、四遥、状态监测、报警、事件记录、统计计算、制表打印等功能。最基本的功能应能够通过人机交互,实现状态监测和院方控制。
(3)电压管理系统,根据电网电流、电压、功率等参数,实现无功补偿电容器投切、变压器有载分解开关分接头的档位等的自动化控制。
(4)FA,故障诊断及断电管理,根据反馈的信息,如投诉电话、通信信息,实现故障的定位以及诊断,故障隔离、负荷转移、故障检修和事故报告存档等。
(5)主站,重点实现配电网调度控制,实现采集数据、监控、分析应用等功能,服务于配电调度、配电生产和规划设计。
(6)FTU,主要用于监测馈线开关。集成数据采集、记录和通信功能。
(7)TTU,主要用于监测并记录配电变压器运行工况,具体功能与FTU类似,特殊情况除外。如就近安装有无功补偿电容器时,为避免重复投资,会在TTU上增加电容器的控制功能。
(8)DTU,主要用于监控开关设备,集成数据收集、开关合分闸控制,实现馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区的恢复供电。
1.2配电自动化管理
配电自动化管理的最终形态也就是智能电网,其灵活性在于智能电网系统中的功率、负荷变化较快,若电网中产生不平衡的较大功率,能够通过配电调度保持可靠的供电。目前,我国电网中输配电模式以发→输→配→用单方向流动为主,其中以发电侧提供灵活源,而用电侧为不可控源。配电自动化后,电网中的灵活源与不可控源种类日渐复杂。这种特性对于配电自动化来说,既是挑战也是机遇。
根据灵活性的特点,必须要实现配电自动化系统有效监控功能,才能有效跟踪不可控源,确保供电可靠。同时获取输电走廊的难度加大,电网在运行时更多地保持在临界稳定状态,电网的安全性、稳定性面临挑战。目前我国的配电自动化系统建设,已能够实现中低压配电侧的可监控。
先进通信技术的支撑,可以让配电自动化系统实现在不需要过多人工干预的情况下,实现多个网络、设备、系统等之间的相互通信,并使电网安全有效、协调运行。若加入顶层大数据分析,形成一个多层次的大型集成互操作系统,也就形成了智能电网的雏形。
2配电自动化系统实施中的关键问题
2.1系统功能的完善
一方面,在配电自动化建设中,比较理想化。实现配电自动化并不是一项简单的工作,而是一项综合性很强的系统工程,需要长期坚持,不断开拓进取,辅以科学的规划方能确保建设目标的实现。但以目前的情况来看,各地配电网在自动化建设方面,多数属于跟风,比较盲目。细致统一的规划、建设目标比较缺乏,最终导致与实际情况脱节严重。另一方面,过分注重系统当中的单一功能的完善,如故障处理,示范性比较强,但实用性较低。事实上,部分地区的配电自动化也只是解决了部分FA自动化,用电侧的用户,受益并不多,从这方面来看,配电自动化建设尚浮于表面,对于整个系统来说,缺乏科学统一,协调一致的管理。作为综合性强的系统,用电侧的负荷集中程度高,实现配电自动化的主要目的应是以方便用户用电为主,提高配电运行的可靠性、安全性、稳定性。从这一层面看,配电自动化系统首先应实现的功能在于实时数据收集、监测、控制以及管理,能够及时发现问题,快速反应,为用户提供更好的服务。
2.2关键技术
一方面,配电自动化对于电网中使用的设备、系统的要求较高,需要具备足够的可靠性、稳定性和安全性。这些性能要求,主要依靠通信、自动化控制等关键性技术实现。我国中低压配电网本身就比较复杂,要实现对其的自动化控制,难度很高,特别是控制电源的提取问题。另一方面,配电自动化系统主站的技术壁垒高,而这一部分又是配电自动化的核心部分,这就使得主站系统的供应商(开发商)成为配电自动化建设中的关键环节,同时国网系的供应商(开发商)占据着明显的垄断优势。但事实上,我国相关的开发商数量较少,对于配电自动化的相关专业知识不够丰富,最终导致开发的系统与实际的需求存在偏差。另外,先进的通信技术是实现配电自动化的一个关键技术。但由于成本上的问题,部分企业在配电自动化建设中,采用的通信方式不是很合理,通常采用多种通讯方式结合的方法。尽管这样能够提供很好的灵活性需求,但会导致通信可信度低,甚至一些地区尚达不到配电自动化建设的通信标准。
传统的配网自动化系统中用于通信的方式主要以GPRS为主,要对其进行改造成本较高,改造难度相对较高。学术界对这方面的研究成果比较理想。比如基于PON技术的通信方式、无线WIFI通信方式等。随着光纤网络技术大力发展,建立实时的交互通信方式,已成为可能。
2.3相关规划设计以及建设
一方面,由于配电自动化系统性强,构成复杂,需要十分专业的设计单位来进行规划设计,多方合作,统筹安排。因而电力企业就需要寻求设计经验丰富,技术实力强的设计单位,确保规划设计符合建设目标和需求,但这样的单位一般要价较高。事实上,电力企业对经济利益的过分追求,导致片面地压缩成本,使得设计单位在进行设计时就存在问题。另一方面,在配电自动化建设时,项目管理工作不到位,特别是职责划分不明确,导致建设质量不达标,后续维护也达不到要求。
结语
就现阶段而言,我国配电自动化实施及其管理尚处于探索阶段,因而不可避免的存在一些不足。因此需要与时俱进,不断创新配电自动化技术及应用,发现不足并予以及时解决,这样才能够真正实现我国现代化配电网建设目标。
参考文献
[1]胡冉.配电管理及配电自动化系统实施中的关键问题[J].科技经济市场,2007,05:179-180.
[2]叶家雄.配电管理及配电自动化系统实施中的关键问题[J].中国新技术新产品,2015,14:9-10.