试论电力自动化系统在配电网运行管理中的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 试论电力自动化系统在配电网运行 管理中的应用 摘 要：本文针对电力系统配电 自动化的要求，对配电系统自动化在配 电网的日常运行管理中的作用、必要性、 原则、现状以及相关要求进行了深入的 分析、探讨，并提出了电力自动化模式 方案，以提高广大城乡配电网自动化运 行的可靠性。 中国论文网 /2/view-12792389.htm 关键词：配电网自动化应用原则 运行管理 中图分类号：U665.12 文献标识 码：A 文章编号： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 我国的配电网自动化系统主要有 主站系统、变电站自动化系统、通信系 统、站端系统等四个部分组成，它充分 利用了计算机和现代通信技术对电网中 的各种数据信息进行收集、汇总、处理， 从而形成自动化系统，其中，通信技术 是配电网自动应用的关键所在。 一、配电网自动化应用的必要性 由于历史原因，我国长期以来较 注重大电网建设，这使得电力自动化系 统在配电网中应用较为滞后，用电质量 以及供电可靠性都能难以满足要求。国 家电网公司对供电可靠性有着明确规定： 一般城市地区为 9996，使每户年平 均停电时间不大于 3 个半小时；重要城 市中心区应达 9999，每户年平均停 电时间不大于 53 分钟1。按照这一标 准，我国多数地区还存在着很大的差距， 所以，应当大力加快配电网中电力自动 化系统建设，提高供电的安全性、可靠 性。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 配电网自动化可以迅速隔离故障 区域，减轻维护的劳累程度，减少线路 维护成本，实现线路设备的全天候监控， 有效地保障了抄表的准确性和及时性， 可见，实现配电网自动化有着十分重要 的作用。 二、配电网自动化的应用现状 电力自动化技术在配电网中的应 用是一项庞大、复杂、综合的系统性工 程，它涵盖了电力企业与配电网相关联 的所有功能，从而保证了用户的用电质 量、安全以及服务等。当前我国配电网 自动化应用主要以下几个方面： 1、应用信息技术。现代计算机 通信技术在配电网自动化中的应用，可 以有效地监控到配电网中的每个设备运 行指标，对出现故障设备、线路及时进 行隔离修复，以保证配电网设备的安全、 可靠运行2。 2、应用地理信息系统。在配电 网日常的运行管理中，对网络数据的分 析、故障判断、地点确定以及服务等方 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 面，需要精确的地理信息功能。所以， 在配电网自动化应当同地理信息系统紧 密地结合起来，强化配电网自动化系统 的障碍处理、用户服务等功能，提高电 力自动化系统在配电网中的运行效率。 3、电力自动化系统在配电网运 行的主要方式。当前，配电网自动化主 要有四种运行方式。一是在 10 千伏辐 射线路或者树状线路中使用重合器和分 段器方式；二是为能够实现环网柜配电 自动化，在 10 千伏环网中采用了重合 器设备；三是在 10 千伏环网中，设置 环网柜、自动化测控终端等电力自动化 系统设备；四是优化线路。目前，我国 绝大部分城市供电线路都是临街两侧架 空绝缘导线，所以，应当结合当地实际 情况，优化网络，在城区内形成多个环 形网络，并设置最低两个以上电源。 三、配电网电力自动化的应用原 则 1、适应性原则。一是经济条件 适应原则。由于配电网自动化网络建设 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 是一项长期、复杂、综合性的系统工程， 而我国的广大农村地区经济相对落后， 所以，在网络建设过程中，不能够照搬 西方发达国家的发展模式，应当结合国 情实际，以切实解决当地配电网的实际 问题并且符合供电网的可靠性为主要目 的，使有限资金能够发挥最大的作用。 二是配电网发展适应原则。随着配电网 的不断发展和完善，配电网的设备、线 路、用户数量都在持续增长，所以，电 力自动化与配电网之间应保持协调发展， 互相促进3。 2、安全可靠性原则。随着人民 生活水平的日益提高，电力在社会生产 和人们生活中的地位异常重要，实现配 电网自动化后，如果发生网络故障，则 会严重影响人们的生产和生活，故障严 重将给经济发展带来较大的影响，所以， 电力自动化在配电网运行应遵循安全性 原则，选择合理、可靠的设计方案，以 保证电力自动化系统对配电网安全维护。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 四、配电网电力自动化的应用要 求 1、保持技术进行性、服务持续 性。电力自动化设备在配电网中应始终 保持规划的科学性和技术的先进性，切 实为用户提供持续的优质服务。电力自 动化系统的主要任务就是使得所在区域 的配电配电变压器、柱上开关的闭合都 在其有效监控中，防止配电故障产生并 根据气候变化对配电网络运行进行优化 管理，可见，电力自动化系统在技术升 级上必须同技术发展保持一致4。 2、及时发现隐患并排除。电力 自动系统应能够及时排查出电网运行中 的安全隐患和故障，最大程度地保证配 电网安全、可靠运行。配电网自动化系 统应当时时收集、汇总和分析各条线路 上的运行数据，对所出现的障碍快速处 理，降低损耗，提高供电的安全可靠性。 五、配电网自动化模式方案 我国的配电网通常分为架空线路 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 和电缆线路，多呈辐射状和环网状结构， 可以采取多种方法进行故障诊断、定位 和隔离。一般有分散智能和集中智能两 种主要方式，其中，分散智能主要以开 关设备之间的定值配合实现，集中智能 方式主要是以通信网络为基础，对各站 点设备的数据进行监控、分析以及故障 排查。 1、集中智能控制方案。该控制 方式主要由主站、子站、通信、监控等 系统构成。从理论上来看，集中智能控 制方案是实现配电网自动化的最佳解决 方案，它是利用终端设备各站系统的故 障、开关动作等数据进行时时监控，并 迅速分析和判断出故障区域，最终，通 过远程操作及时将故障区域进行隔离， 恢复非故障区域的供电。该方案主要由 两个电源组成，外加变电站出线保护开 关和馈线开关相配合所形成的环形配电 网。该方案有着设备采购成本过高、通 信设备维护工作量过大、资金回报率过 低的缺点。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 2、自动重合器方案。此方案主 要是将环网分割若干段，每段之间分别 由自动重合器给予保护，当其中任意的 一段发生故障时，将故障两端的重合器 分段，实行有效隔离。方案由于采用重 合器组网来实现配电网自动化功能，所 以，不需要通信系统。缺点是由重合器 之间的保护多靠延时来实现，所以，配 电网分段过多，保护的级差较难相关配 合，所以，分段重合器越多，出线开关 限时速断保护的延长时间就越多，最终 对配电系统的影响也就越大。 3、馈线自动化模式。它主要是 利用自动重合器和自动分段器相互配合 对配电网进行有效控制，下图为典型的 手拉手配电网环形结构，它是实现馈线 自动模式的基础，S3 处于开通状态， 供电由变电站 A 和 B 分别供电，当开 关 S1 和 S2 之间发生非单相接地故障时， 线路出口保护促使 B1 开关动作，将故 障线路及时隔离，当然传统的故障隔离 和恢复供电都是通过重合器和分段器之 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 间的配合来实现的。 近年来，为实现自动化程度更高 的馈线自动化，重合器具备了基于 GPRS 的通信网络功能和继电保护功能， 工作原理如下：当开关 S1 和 S2 之间发 生非单相接地故障时，线路出口保护促 使 B1 开关动作，将故障线路及时隔离， S1 处智能控制器检测到故障电流而 S2 处智能控制器没有检测到，这时，S1 和 S2 通过 GPRS 通信网络交换故障信 息，确认故障发生位置并及时合上线路 出口断路器，同 S3 开关接通将故障区 域隔离，恢复非供电区域供电 图 手