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1.概述
隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和電力市場的建設(shè),大規(guī)模的配電網(wǎng)已經(jīng)步入正軌。以此帶來的是設(shè)備使用量的大幅度增加,供電設(shè)備的可靠性也有了明顯的提升。隨著城市電網(wǎng)改造的不斷深入和配電網(wǎng)自動(dòng)化試點(diǎn)及不斷投運(yùn),全國目前有近百個(gè)城市的供電企業(yè)實(shí)施了各具特色的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng),取得了初步成績。同時(shí)也還有許多問題有待解決。因此,我國配電自動(dòng)化的發(fā)展就成為了電力市場建設(shè)的重要組成部分。
配電網(wǎng)自動(dòng)化內(nèi)容包括配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、變電站自動(dòng)化、饋線的故障定位和隔離、自動(dòng)恢復(fù)供電、負(fù)荷控制、最低銅損、電壓無功優(yōu)化、地理信息系統(tǒng)、變電配電和綜合用電管理信息系統(tǒng)、負(fù)荷管理、遠(yuǎn)方自動(dòng)讀表、計(jì)費(fèi)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)分析和優(yōu)化工作管理系統(tǒng)、配電投資系統(tǒng)等。配電自動(dòng)化是一個(gè)復(fù)雜性、綜合性很高的系統(tǒng)工程。
2.地區(qū)配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀
2001年,我公司選擇迎澤街以南、并州路以東、并州東街以北、建設(shè)路以西約1.5平方公里區(qū)域進(jìn)行了配電自動(dòng)化試點(diǎn)建設(shè),涉及三個(gè)110kV變電站(郝莊、廣場、城南)的5條10kV線路,柱上開關(guān)13臺(tái)實(shí)現(xiàn)了三遙,柱上變壓器16臺(tái)實(shí)現(xiàn)了遙測。主站系統(tǒng)采用煙臺(tái)東方電子DF9100配電自動(dòng)化系統(tǒng),系統(tǒng)于2003年建成投入試運(yùn)行,主要可實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控功能(SCADA功能)、集中型半自動(dòng)方式的配網(wǎng)饋線自動(dòng)化功能。配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)沒有前置處理設(shè)備及相關(guān)通道,所有子站/終端信息均需通過主網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)。且系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集量很低,主站未采用CIM模型,也不具備信息交互方式,2007年配電自動(dòng)化系統(tǒng)已退出運(yùn)行。主站硬件為2001年東方電子生產(chǎn)的設(shè)備,已接近10年的使用年限,本次自動(dòng)化建設(shè)中不能再利用。
試點(diǎn)區(qū)域共有開關(guān)站21座,其中8座開關(guān)站已實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化,但未配置數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備,個(gè)別開關(guān)站綜自系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行年限較長,其余13座均未配置綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。有1座開關(guān)站的自動(dòng)化信息接入了太原電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。開關(guān)站自動(dòng)化裝置的可用率(可繼續(xù)使用自動(dòng)化設(shè)備數(shù)/已安裝自動(dòng)化設(shè)備數(shù))為62.5%。本工程對綜合自動(dòng)化系統(tǒng)未達(dá)到使用年限5座開關(guān)站自動(dòng)化設(shè)備繼續(xù)使用,僅對3座達(dá)到使用年限綜自系統(tǒng)進(jìn)行更換。其余13座開關(guān)站改造另行報(bào)批。
試點(diǎn)區(qū)域共有配電室26座,其中3座已實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化,但未配置數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。
試點(diǎn)區(qū)域共有12條線路裝設(shè)故障指示器,能將短路、接地、過流及停電信號(hào)傳至配電工區(qū)調(diào)度后臺(tái)。本工程對此12條線路裝設(shè)故障指示器全部利用,可用率達(dá)到100%。
試點(diǎn)區(qū)域共有443臺(tái)柱上公用變壓器裝設(shè)了無線采集終端,實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行數(shù)據(jù)采集,配電工區(qū)通過公司MIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對配變綜合信息監(jiān)測。原有自動(dòng)化裝置(配變無線采集終端)的可用率為100%。本項(xiàng)目公用變壓器仍采用裝設(shè)無線采集終端實(shí)現(xiàn)公變數(shù)據(jù)采集,原有443臺(tái)公用變壓器無線采集終端全部采用原有設(shè)備不變,剩余46臺(tái)變壓器加裝無線采集終端的項(xiàng)目列入營銷信息采集系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目中。
2.整體規(guī)劃目標(biāo)
配電網(wǎng)規(guī)劃的總目標(biāo)是在10年或更長一點(diǎn)的時(shí)間內(nèi),分區(qū)域、分步驟使我國城市10KV配電網(wǎng)的運(yùn)行管理基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的目標(biāo),大、中城市中心區(qū)供電可靠性達(dá)到99.9%以上,安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和供電服務(wù)水平上一個(gè)新臺(tái)階;同時(shí),搞好農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)和技術(shù)改造,達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、安全可靠和節(jié)能的目標(biāo)以適應(yīng)農(nóng)村用電增長的需要,并提高供電質(zhì)量和農(nóng)村電網(wǎng)的現(xiàn)代化管理水平。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),首先必須做好規(guī)劃,分步實(shí)施,避免造成資金和時(shí)間的浪費(fèi)。配電網(wǎng)規(guī)劃包括電源容量及分布、主干線一次網(wǎng)架、配電設(shè)備等內(nèi)容,只有在配電網(wǎng)網(wǎng)架合理、結(jié)構(gòu)靈活、轉(zhuǎn)供互帶能力強(qiáng),一次設(shè)備滿足自動(dòng)化的要求的前提下配電自動(dòng)化才能順利進(jìn)行。
在我國,城市配電網(wǎng)網(wǎng)架多采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),即“手拉手”方式,也有采用三電源、四電源構(gòu)成三角形、Y形或四邊形的,對于可靠性要求高的區(qū)域,可采用雙回線加備用電源自投方案。
開關(guān)設(shè)備是配電自動(dòng)化的基礎(chǔ)和關(guān)鍵組成部分,它分布面廣,任務(wù)繁重,大部分工作環(huán)境又很惡劣,為保證其可靠工作,配電開關(guān)設(shè)備除了應(yīng)滿足各種專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外,還應(yīng)滿足高可靠性、免檢修、免維護(hù)或少維護(hù)、具有電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)和無油化等要求。統(tǒng)計(jì)表明,在我國城市電網(wǎng)年平均對用戶停電時(shí)間中,大部分是預(yù)安排停電,故改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、更新設(shè)備、加強(qiáng)管理,大量使用免維護(hù)和少維護(hù)開關(guān)設(shè)備對于提高供電可靠性具有十分重要的意義。
我公司通過在區(qū)域內(nèi)新增變電站布點(diǎn),為優(yōu)化和補(bǔ)強(qiáng)中壓配電網(wǎng)架奠定基礎(chǔ),建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)一次配電網(wǎng);建設(shè)覆蓋太原市城區(qū)范圍、符合IEC61968/IEC61970國際標(biāo)準(zhǔn)、以“信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化”為特征配電自動(dòng)化主站系統(tǒng);在試點(diǎn)區(qū)完成配電自動(dòng)化和通信網(wǎng)絡(luò)全覆蓋,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)型配電自動(dòng)化模式,支持配電網(wǎng)調(diào)控一體化管理方式。保障配電網(wǎng)安全,提高供電可靠性,提高配電網(wǎng)運(yùn)行與管理水平。逐步實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)配電網(wǎng)電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的雙向運(yùn)作與高度整合,構(gòu)建具備集成、互動(dòng)、自愈、兼容、優(yōu)化等特征的配電系統(tǒng)。
2010-2012年,按照標(biāo)準(zhǔn)型建設(shè)配電自動(dòng)化系統(tǒng),高質(zhì)量完成配電自動(dòng)化試點(diǎn)建設(shè)任務(wù),在部分急需解決的關(guān)鍵問題和技術(shù)難題方面取得進(jìn)展,為后續(xù)建設(shè)積累寶貴經(jīng)驗(yàn),打好基礎(chǔ)。
2013年-2014年,在總結(jié)試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,逐步擴(kuò)大配電自動(dòng)化覆蓋范圍,完成太原中心城區(qū)配電自動(dòng)化建設(shè),完善主站相關(guān)應(yīng)用功能,建立基于IEC61968標(biāo)準(zhǔn)的信息交換總線,實(shí)現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)之間集成,建成集成型配電自動(dòng)化系統(tǒng)。
至2015年基本建成網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)智能的配電網(wǎng)。期間進(jìn)一步完善配電自動(dòng)化系統(tǒng)和配網(wǎng)調(diào)控一體化技術(shù)支持系統(tǒng),擴(kuò)大系統(tǒng)覆蓋范圍,擴(kuò)展系統(tǒng)應(yīng)用功能,使得系統(tǒng)在提高配網(wǎng)供電可靠性、電網(wǎng)運(yùn)行效率和電能質(zhì)量方面發(fā)揮更大作用;進(jìn)一步加強(qiáng)和完善配電信息化系統(tǒng)有關(guān)應(yīng)用功能,拓展應(yīng)用范圍和應(yīng)用深度,各類應(yīng)用功能之間實(shí)現(xiàn)集成整合,配電環(huán)節(jié)和調(diào)度、用電等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)高效互動(dòng),對配電網(wǎng)運(yùn)維管理集約化起到全面支撐作用,具備向智能型配電自動(dòng)化系統(tǒng)過渡的基礎(chǔ)。
3.總結(jié)
配電系統(tǒng)自動(dòng)化,是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖形技術(shù)和配電設(shè)備相結(jié)合,將配電系統(tǒng)正常及事故情況下的監(jiān)測、保護(hù)、控制和供電企業(yè)工作管理的現(xiàn)代化有機(jī)地結(jié)合在一起的綜合的現(xiàn)代化系統(tǒng)。今后配電自動(dòng)化系統(tǒng)將由原來單一的、分散型的配電自動(dòng)化向開放式、一體化和集成化的綜合自動(dòng)化方向發(fā)展,實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的全面計(jì)算機(jī)管理,實(shí)現(xiàn)更先進(jìn)、更全面的配網(wǎng)自動(dòng)化。配電自動(dòng)化系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性好,自動(dòng)化水平高等特點(diǎn),能提高供電可靠性和電能質(zhì)量,改善對用戶的服務(wù),具有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性和良好的社會(huì)結(jié)合效益,配電自動(dòng)化的建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,所以要在按照城網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的前提下,因地制宜,積極采用,合理選用,推廣應(yīng)用配電自動(dòng)化。
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