[分享]配电自动化系统功能探讨

发表于2008-07-31     360人浏览     0人跟帖     总热度:10  

随着经济的不断发展和人们生活的改善,用户对供电质量的要求不断提高,面对配电网目前存在的设备陈旧、供电水平不高、自动化水平低,企业管理落后等问题,在现实情况下开展配电自动化工作已是当务之急。实现配电网自动化是配电系统提高供电可靠性的最有效手段。它不但可以减少停电范围,缩短停电时间,改进供电质量,为用户提供更高质量的服务,且能减轻运行人员的劳动强度,减少人员开支,提高劳动生产率,最终达到供电部门能够监视、协调配电网系统平衡、经济运行、降低网损,提高经济效益和社会效益的目的。
配电自动化系统的功能
配电网在整个电力系统中的范围是中、低压电网及深入到其中的高压电网,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。配电网的主要任务是保证安全可靠供电、分配好负荷、管理好电压/无功、提供高质量的电能等。配电网自动化的运行功能是实现控制和监视配电网设备。其中包括:电网的控制功能、电网运行监控功能、故障管理功能、运行统计及报表功能。
配电自动化通常由安装于城网调度中心的主计算机系统(简称主站)、安装于配电变电站的变电站远程工作站(简称远程站)、安装于线路上的自动开关、控制自动开关及台变附近的控制终端(子站)及安装于各用户上的负荷控制终端几个部分组成。配电自动化系统主要包含:变电站自动化;馈电线自动化;负荷管理以及控制;用户抄表计费自动化;配电网的地理信息管理。
变电站站内自动化
由安装于变电站内的一台远程工作站及一套用于配电网通信和数据采集的配电网监控设备来实现。它完成变电站内部各项设备数据的采集和监控(SCADA)功能,将采集到的数据处理后的信息传送给城网控制中心的主站,将城网调度中心下发的数据和操作命令传递给子站,去完成其对应的操作任务。
馈线自动化
馈电线路自动化是配电系统自动化的一个重要组成部分。馈电线路自动化是指变电站馈线电路开关以后,用户表计以前,馈电线路网络上的各种测量控制装置,它是通过控制计算机、杆上遥控开关,远距离终端(子站)以及可靠的通讯系统来实现的,用以监视馈电线路运行工况。当馈电线路故障引起停电时,尽快判断、隔离故障区域,恢复对非故障区域的供电,是配电自动化的一项重要任务。站内馈线开关的数据采集及监控由站内RTU完成。线路上各环网开关、负荷开关、开关站的数据采集和监控,由安装在各自设备上的远方终端(FTU)来完成。
馈线自动化系统的功能有:
数据采集功能
实时收集检测配电网上环网开关(负荷开关)、变压器、电容器等设备在运行中的电气参数(包括电压、电流、功率等物理量),各回路的电流和开关位置信号、现场设备监控信号并加以存贮,以备运行人员在必要时到现场取用。
数据处理功能
将定期采集到的配电网的数据状态进行分析处理。当馈线故障时,根据FTU采集信息,自动分析判断馈线故障线段和故障性质,并对各负荷开关动作次数作统计等。同时通过人机会话软件生成的各种画面的结合,在屏幕上以图表的形式显示出来,以便于对系统的监视和维护。
控制操作功能
在电网正常运行过程中投、切馈线开关,并能带负荷遥控投、切馈线环网开关和负荷开关以及遥控调整变压器的分接头位置。尤其是馈线发生故障时,通过控制开关动作,能自动隔离故障区域,及时地自动恢复对非故障区域的供电,此项功能是馈线自动化的一个特殊的功能。
事故告警功能
当电网状态异常变化时,如遥测量越限、设备运行异常,由事件顺序记录开关动作的先后顺序和次数、时间,记下其全过程。另外,保护和开关动作发出声光报警信号,最后归档打印。
报表功能
用户按照所发生的事件类型,采用不同类型的报告格式,以时间顺序或空间位置根据需要生成和打印各种表格和报表,且可以任意更改,定时打印、拷贝。
图形功能
用户可根据需要灵活编辑、绘制各种图表,多窗口画面显示,画面具有平移、滚动、缩放、漫游和自动整理等功能。
数据库管理
通过人机会话软件,用户在显示器上能够对数据库进行创建、修改、读写、检索,并保证网络上各工作站数据的一致性。
对时功能
时钟在SOE、频率监视、定时计量和定时打印制表等方面影响很大。为了保证全网时钟统一,除网上各机与主机时钟保持一致以外,还应与FTU时钟保持一致。
负荷管理系统
负荷集中控制和管理是以提高电力系统负荷率为目的的,即通过削峰填谷使负荷曲线尽可能变得平直。当前负荷控制主要采用:降压减载,对用户可控负荷周期的控制和切除用户可控负荷三种方式。以上三种负荷控制方式的有机结合,就可用以保证配电网正常运行情况下,管理用电量、搞好计划用电、缓解电网供需矛盾。尤其是对用电大户的用电计划执行情况进行监视,根据电网负荷的轻、重、缓、急分别进行减负荷、强制切除负荷和开放被控负荷。在配电网紧急情况下,对用电负荷进行监控,进行削峰、填谷,使电网负荷趋于平衡。电网事故情况下,自动切除、隔离故障区,完成非故障区域的恢复送电和重要负荷的转带任务。这些功能都可通过不同的现场监控终端实现。如安装在多分接头调整变压器旁边用来控制分接头动作的降压控制器,安装在用户可控负荷的可寻址的智能电表和执行负荷控制命令的负荷控制装置。总之负荷控制管理系统应具有的功能是:对变电站馈电线路的负荷进行监视,以验证是否达到正常或紧急运行状态下所要求的负荷水平,监视各个开关的状态,以备当负荷管理采取补救措施时所必需知道的系统配置信息,实现正常情况下的SCADA,故障时的诊断、隔离、负荷转移的网络重构。
用电抄表计费自动化
由营业所对大用户进行用电量检测,即远方自动抄表,它对节约劳动力、提高工作效率和加强负荷管理都很有好处,对用户实现日常的定期抄表和异常情况下的任意时刻的抄表。
随着以光纤为主的通信技术和电子式电力计量表计自动化子站为主的电子技术向配电领域的渗透,巡回自动抄表和计费技术得到迅速的发展。该功能主要由装设在营业所的主站、装设在变电所的变电所站、装在柱子上的子站以及装在用户侧的末端装置和电子式电力计量表计和连接这些设备的信号传输通道构成。
配电网地理信息管理系统
该系统的定义:为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。这个数据库中的数据和信息可归纳为以下两类:地理数据,包括地图以及其它地理信息;电力设备以及供电服务和用户信息。
电力设备信息主要有:配电馈线、地下电缆、变压器、变电站开关、闸刀、熔断器等设备情况,包括这些设备的编号、技术数据、检修记录、实时运行工况和数据。
供电服务信息有:供电服务维修人员情况、地理位置和工作完成情况。用户信息包括用户地理位置、负荷类型、电话号码。将这些设备资料、系统负荷、用户信息和地理信息综合起来采用计算机统一管理,进行分析计算综合利用,极大地提高了对配电网管理的水平和用电业务的效率。
地理信息管理系统应有如下功能:
(1)具有对电网结线、变电站配电线路、设备等的各种资料进行数字化综合管理,并能在计算机上进行查询、显示、统计修改及打印的功能。
(2)将街道图和线路图结合起来重叠显示,使地形图和线路图以及设备和实际安装位置相对应。
(3)完成多种统计功能:可以根据要求在一定的范围内,按不同的电压等级、设备的不同规格,按日期对各种配电设备的故障、维修、试验、测试的资料进行统计。能按不同电压等级对用电负荷和用户的用电量进行统计。
(4)配电网的故障处理功能:能根据收集到的有关线路、设备、用户负荷的各种信息(参数)对线路负荷进行预测。根据用户报修电话确定用户所在地的配电网络图和故障区域内设备、用户分布情况,提示故障处理最佳指导方案。
(5)各网络间的互联,配电网管理系统与用电管理系统的互联,可互相读取对应的数据。与配电网SCADA系统及区调SCADA系统实时信息连接,可实现对配电网动态管理。
结束语
  配电自动化系统的应用,可使配电线路和变电站故障时查找和隔离故障。恢复供电的时间由原来的几天、几小时,缩短到几十分钟,甚至几十秒。采用该系统的配电网,其可靠性可提高到99.99%。且在建立该系统后仅从减少线损,及时计收电费及调峰填谷等项目,只需2~3年即可收回全部设备和工程投资,其社会效益和经济效益非常可观,所以配电自动化是配电系统发展的必然方向。

来源:科讯网

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