縣級配網(wǎng)自動化與配電管理系統(tǒng)

縣級配網(wǎng)自動化與配電管理系統(tǒng)配電網(wǎng)是電力系系統(tǒng)中最后一一個直接面向向用戶供電的的環(huán)節(jié)，用戶戶能否得到安安全可靠經(jīng)濟濟優(yōu)質(zhì)的電能能，配電網(wǎng)的的建設(shè)水平起起到極為重要要的作用。本本文根據(jù)縣局局配電網(wǎng)的實實際情況，闡闡述縣級配網(wǎng)網(wǎng)自動化和配配電管理系統(tǒng)統(tǒng)建設(shè)的意義義和必要性。配電自動化的概概念1、配電系統(tǒng)自自動化的的定定義和功能配電系統(tǒng)自動化化(DSADisttributtionSSystemmAuttomatiion)或者是配網(wǎng)網(wǎng)自動化,由中國電機機工程學(xué)會城城市供電專業(yè)業(yè)委員會在《配配電系統(tǒng)自動動化規(guī)則設(shè)計計導(dǎo)則》提出出的關(guān)于配電電系統(tǒng)自動化化的定義為:“配電系統(tǒng)自自動化是利用用現(xiàn)代電子技技術(shù)、通訊技技術(shù)、計算機機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)術(shù),將配電網(wǎng)在在線數(shù)據(jù)和離離線數(shù)據(jù)、配配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和和用戶數(shù)據(jù)、電電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地地理圖形進行行信息及廠集集成,構(gòu)成完整的的自動化系統(tǒng)統(tǒng),實現(xiàn)配電系系統(tǒng)正常運行行及事故情況況的監(jiān)測、保保護、控制用用電和配電管管理的現(xiàn)代化化?！边@一定義包包含的內(nèi)容相相當(dāng)廣泛,它指出了配配電系統(tǒng)自動動化是一個信信息集成系統(tǒng)統(tǒng),包含了配電電網(wǎng)有關(guān)所有有管理和控制制功能。其具具體功能可分分為三類：(1)監(jiān)視：采采集電壓、電電流等模擬量量和線路開關(guān)關(guān)狀態(tài)等開關(guān)關(guān)量，判斷配配電系統(tǒng)的實實時狀態(tài)。(2)控制：必必要時可以自自動控制斷路路器等配電設(shè)設(shè)備，改變當(dāng)當(dāng)前配電系統(tǒng)統(tǒng)的運行工況況，使之更加加適合用戶的的需要，如無無功/電壓控制和和故障后網(wǎng)絡(luò)絡(luò)重建等。(3)保護：可可以自動識別別配電系統(tǒng)中中的故障點，并并進行故障隔隔離。2、縣級配電網(wǎng)網(wǎng)的狀況和存存在問題近10年來，我我國各城市普普遍重視配電電網(wǎng)特別是城城市配電網(wǎng)的的發(fā)展和改造造工作，有目目標(biāo)地投入了了大量地資金金和人力，城城市配電網(wǎng)建建設(shè)地成績顯顯著。但是縣縣級供電企業(yè)業(yè)由于經(jīng)濟、技技術(shù)、資金投投入等因素的的影響，配電電網(wǎng)的水平還還處于比較落落后的水平，很很多縣局在配配網(wǎng)自動化方方面還是一片片空白或者水水平較低。3、配電自動化化的意義一是提高供電可可靠性提高配配電設(shè)備的技技術(shù)水平,這主要體現(xiàn)現(xiàn)在:少故障停電次數(shù)數(shù)和停電時間間，縮小停電電范圍，直至至避免停電。減少和縮短設(shè)備備檢修時間。優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和和無功配置，降降低電能損耗耗。有效調(diào)整負(fù)荷，有有利于削峰填填谷。共享電力系統(tǒng)的的數(shù)據(jù)資源。二是提高企業(yè)的的現(xiàn)代化管理理水平：(1)提高城區(qū)供供電設(shè)備的利利用率，提高高供電質(zhì)量。(2)更好地管理理配電設(shè)備。(3)提高供電的的經(jīng)濟性，包包括降低經(jīng)常常性的運行維維修和推遲基基本建設(shè)投資資。(4)提高供電企企業(yè)的全員勞勞動生產(chǎn)率。(5)提高為用戶戶服務(wù)的響應(yīng)應(yīng)速度和服務(wù)務(wù)質(zhì)量。4、縣級配電自自動化和配電電管理系統(tǒng)建建設(shè)應(yīng)遵循的的原則縣級配電電自動動化是一項先先導(dǎo)工程,不是設(shè)備更更新單方面的的問題,而是使縣級級電力企業(yè)從從傳統(tǒng)管理方方式中脫穎而而出的全局性性問題?？h級配電自動化化和配電管理理系統(tǒng)建設(shè)必必須結(jié)合本縣縣的具體情況況,從經(jīng)濟性、先先進性、可靠靠性、易用性性等方面綜合合考慮,確定改造和和實現(xiàn)縣城配配網(wǎng)自動化的的方案。一是是實施配網(wǎng)自自動化的技術(shù)術(shù)原則(１)可靠性原原則、實施配配網(wǎng)自動化的的首要目標(biāo)是是提高配電網(wǎng)網(wǎng)的供電可靠靠性，因而要要保證具有可可靠的電源點、網(wǎng)架架、設(shè)備、通通信、主站系系統(tǒng)。(２)分散性原原則、由于配配電網(wǎng)的地域域分布性特點，建立配配網(wǎng)自動化系系統(tǒng)希望功能能分散、危險險分散。采用具有智智能的一次設(shè)設(shè)備（如重合合器），故障障就地解決；主站軟軟件內(nèi)核一體體化設(shè)計、功功能分散配置置，ＳＣＡＤＡＡ實時監(jiān)控功功能獨立運行行，ＧＩＳ在在線管理功能能獨立運行，電電網(wǎng)分析計算算功能獨立運運行。(３)簡化性原原則、無論是是依靠智能開開關(guān)設(shè)備保護護配合隔離故故障還是通過過通信、主站站軟件隔離故故障，均希望簡化電電網(wǎng)聯(lián)結(jié)的復(fù)復(fù)雜性，對一一般的城區(qū)尤尤其是縣級城市，采采用雙電源環(huán)環(huán)網(wǎng)供電完全全能滿足用戶戶的供電可靠性要求求二是效益原則、無論是綜合工程,或是單項工程,都應(yīng)按著逐年工程的投入資金、售電成本、售電收入,考慮稅收、貸款利息和折舊,以及企業(yè)的利潤,進行可行性分析,效益顯著者先上,回收期過長和無效益者暫不上或緩上?？h局配電自動化化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1、縣局配電自自動化系統(tǒng)整整體結(jié)構(gòu)配電管理系統(tǒng)采采用分層分布布式結(jié)構(gòu)，一一般情況分為為3層：配電主主站層、配電電子站層、配配電終端層。在在系統(tǒng)的各個個層面之間通通過通信介質(zhì)質(zhì)建立通信聯(lián)聯(lián)系，進行信信息交換，實實現(xiàn)對整個配配電網(wǎng)的最優(yōu)優(yōu)管理。配網(wǎng)網(wǎng)自動化系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)具有“積木式”的可擴充性性。配網(wǎng)自動動化系統(tǒng)是一一個涉及面廣廣（一次設(shè)備備、二次設(shè)備備）、投資大大的系統(tǒng)工程程，需要分期期分批逐年完完善，因此要要求配網(wǎng)自動動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)具有良好的的可擴充性，把把每期的配網(wǎng)網(wǎng)子系統(tǒng)以“積木”的方式“填加”到整個配網(wǎng)網(wǎng)自動化系統(tǒng)統(tǒng)中。因此整整個系統(tǒng)須采采用開放式設(shè)設(shè)計，能接入入不同廠家的的不同設(shè)備，并并能隨系統(tǒng)的的發(fā)展逐步擴擴充，而不影影響整個系統(tǒng)統(tǒng)的性能。從功能上分為33層，即為基基礎(chǔ)配電自動動化層、配電電管理層和基基礎(chǔ)配電管理理層?；A(chǔ)配配電自動化層層主要是實現(xiàn)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、運運行工況監(jiān)視視與控制、故故障實時處理理；配電管理理層主要包括括運行管理、停停電管理、設(shè)設(shè)備管理、工工程管理、電電能計量管理理及配電高級級應(yīng)用。中型型配電自動化化系統(tǒng)見圖12、主站系統(tǒng)：：配網(wǎng)控制中心主主站它是整個個系統(tǒng)的最高高層，從整體體上實現(xiàn)配電電網(wǎng)的監(jiān)測和和控制，分析析配電網(wǎng)的運運行狀態(tài)，協(xié)協(xié)調(diào)配電子網(wǎng)網(wǎng)之間的關(guān)系系，對整個配配電網(wǎng)絡(luò)進行行有效的管理理，使整個配配電系統(tǒng)處于于最優(yōu)的運行行狀態(tài)。它是是整個配電網(wǎng)網(wǎng)監(jiān)控和管理理系統(tǒng)的核心心。它作為人人機交互的窗窗口，可完成成各種圖形顯顯示、系統(tǒng)維維護、設(shè)備管管理、報表打打印、與其它系統(tǒng)統(tǒng)的信息交換換功能，并具具有對可控裝裝置的控制調(diào)調(diào)節(jié)。遠程配網(wǎng)控控制分中心屬屬于整個系統(tǒng)統(tǒng)中的某一地地區(qū)的管理層層，可設(shè)置在在區(qū)供電局負(fù)負(fù)責(zé)該區(qū)域配配網(wǎng)的監(jiān)控?？煽梢栽O(shè)置在縣縣區(qū)供電局配配調(diào)中心。主主要負(fù)責(zé)城鎮(zhèn)鎮(zhèn)地區(qū)整個10KV及以下線路路、設(shè)備的運運行監(jiān)控和配配電運行管理理。主站系統(tǒng)應(yīng)該留留有與其他自自動化系統(tǒng)的的接口，如留留有與負(fù)荷控控制的接口、營營業(yè)自動化系系統(tǒng)的接口、自自動抄表系統(tǒng)統(tǒng)的接口及與與客戶服務(wù)中中心系統(tǒng)的接接口，以實現(xiàn)現(xiàn)信息共享，消消除各種自動動化信息孤島島。3、子站層因為配網(wǎng)中監(jiān)控控設(shè)備點多面面廣，不可能能把所有的站站端監(jiān)控設(shè)備備直接連到配配電主站上，這這樣一來必須須增設(shè)中間一一級，這稱為為子站，它將將RTU和FTU采集的各種種現(xiàn)場信息中中轉(zhuǎn)（上傳下下達）給配網(wǎng)網(wǎng)控制中心的的通信處理機機，監(jiān)控子站站還具有所轄轄區(qū)域內(nèi)故障障診斷、隔離離、恢復(fù)的功功能。子站一一般設(shè)置在大大型變電站內(nèi)內(nèi),可采用多種種通信方式向向下所屬饋線線監(jiān)控終端,向下與配網(wǎng)網(wǎng)自動化主站站通信。子站站作為配電自自動化系統(tǒng)的的中間層，其其作用主要有有兩個方面功功能：通信子子站功能，具具有數(shù)據(jù)集中中和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)功能，且可可完成管轄區(qū)區(qū)域內(nèi)的饋線線自動化；監(jiān)監(jiān)控子站，具具有監(jiān)控功能能，實現(xiàn)變電電站或大型開開閉所內(nèi)的三三遙功能，完完成10kV饋線的自動動化。子站除除上述功能為為還有下列功功能：(1)、維護功功能。在配網(wǎng)網(wǎng)控制中心維維護子站；通通過筆記本維維護終端遠程程/本地維護子子站；通過子子站維護配電電終端（FTU，TTU）。維護功功能主要包括括參數(shù)設(shè)定、工工況顯示和系系統(tǒng)診斷。(2)、系統(tǒng)自自診斷和遠方方診斷。(3)、通道監(jiān)監(jiān)視，監(jiān)視通通信通道傳輸輸質(zhì)量，如通通道的誤碼率率。(4)、故障錄錄波和諧波分分析。(5)、支持多多種通信規(guī)約約。4、配電終端端層它們是整個系統(tǒng)統(tǒng)的底層，它它完成柱上開開關(guān)、環(huán)網(wǎng)開開關(guān)、箱式變變、配電變壓壓器、開閉所所、集抄系統(tǒng)統(tǒng)等各種現(xiàn)場場信息的采集集處理及監(jiān)控控功能。配電電終端層又分分為配電監(jiān)控控終端(FTU)層和配電監(jiān)監(jiān)測終端(TTU)層。配電監(jiān)控終端FFTU主要應(yīng)用于于配網(wǎng)自動化化，適用于35kV以下饋線、環(huán)環(huán)網(wǎng)柜、開閉閉所的監(jiān)控?？伎紤]到城區(qū)配配電線路多為為同桿架設(shè)且且路數(shù)不同，所所以FTU應(yīng)系列化滿滿足不同容量量的要求。FTU還能滿足開開閉所不同容容量的要求。1、三遙功能：：完成35kV以下饋線、環(huán)環(huán)網(wǎng)柜、開閉閉所的遙測、遙遙信和遙控。2、故障信號捕捕捉：捕捉饋饋線的相間短短路、單相接接地故障。3、自動重合器器：結(jié)合斷路路器實現(xiàn)自動動重合器功能能。4、饋線自動化化：配合子站站和配網(wǎng)控制制中心實現(xiàn)配配電線路故障障自動隔離和和非故障區(qū)的的恢復(fù)供電。5、諧波分析和和故障錄波：：為分析電壓壓質(zhì)量和線路路故障提供可可靠的追憶數(shù)數(shù)6、維護：通通過維護終端端進行本地維維護，接受配配網(wǎng)控制中心心和子站的遠遠程維護。配電監(jiān)測終端TTTU主要適用于于配電網(wǎng)的配配電變壓器的的監(jiān)測和箱式式變的監(jiān)控。和和表計結(jié)合可可組成具有計計量功能的變變壓器監(jiān)控裝裝置。1、監(jiān)控：實現(xiàn)現(xiàn)饋線的監(jiān)控控。2、監(jiān)測配電變變壓器運行工工況：監(jiān)測U、I、P、Q、COSф、KWH，并形成配配變負(fù)荷曲線線。3、直流量采集集：采集油溫溫、壓力等直直流量的采集集。4、維護功能：：通過維護終終端進行本地地維護，接受受配網(wǎng)控制中中心和子站的的遠程維護。5、通信：通過過通信端口和和子站或配網(wǎng)網(wǎng)控制中心通通信6、無功自動補補償縣級配網(wǎng)自動化化系統(tǒng)功能的的實現(xiàn)形式配電網(wǎng)控制系統(tǒng)統(tǒng)是在配電網(wǎng)網(wǎng)運行數(shù)據(jù)采采集的基礎(chǔ)上上實現(xiàn)配網(wǎng)故故障的診斷定位隔離和和恢復(fù)處理的的功能配網(wǎng)在在運行中發(fā)生生故障時配電電終端監(jiān)測到到故障電流，形形成故障信息息報告提交配配電子站，配配電子站根據(jù)據(jù)一定時間段段內(nèi)多個故障障信息與網(wǎng)絡(luò)絡(luò)拓?fù)浞治鼋Y(jié)結(jié)合，對故障障發(fā)生的位置置進行定位并并根據(jù)故障定定位結(jié)果，對對故障兩側(cè)的的開關(guān)進行分分閘操作把故故障區(qū)域與非非故障區(qū)域隔隔離開來。配配電主站主要要根據(jù)故障的的信息及配電電子站對故障障隔離的情況況和各種網(wǎng)絡(luò)絡(luò)結(jié)構(gòu)，給出出最佳的恢復(fù)復(fù)供電的方案案實施網(wǎng)絡(luò)重重構(gòu)或提供幾幾種恢復(fù)供電電的方案供調(diào)調(diào)度員參考，完完成對非故障障區(qū)域的供電電在整個的故故障查找、故故障隔離、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的過過程中，配電電自動化的終終端設(shè)備主要要負(fù)責(zé)對開閉閉所、環(huán)網(wǎng)柜柜、環(huán)柱上開開關(guān)進行數(shù)據(jù)據(jù)采集、監(jiān)控控，將信息上上報網(wǎng)柜到子子站或主站并并執(zhí)行上級下下發(fā)的控制命命令。另外，還還完成對10kV變壓器進行行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)監(jiān)測，并可實實現(xiàn)無功補償償?shù)墓δ??？h局配電管理方方式配電網(wǎng)管理過程程中，配調(diào)一一體化系統(tǒng)實實現(xiàn)對配網(wǎng)動動態(tài)數(shù)據(jù)的采采集、監(jiān)控，大大量的配電網(wǎng)網(wǎng)靜態(tài)數(shù)據(jù)由由AM/FMM/GIS地理信息系系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理理。配電網(wǎng)地地理信息系統(tǒng)統(tǒng)不參與配電電網(wǎng)實時采集集及控制，但但可通過第三三服務(wù)器的形形式從SCADA系統(tǒng)中提取取配電網(wǎng)的實實時數(shù)據(jù)。而而SCADA系統(tǒng)也可以以通過這一通通道從配電網(wǎng)網(wǎng)地理信息系系統(tǒng)中提取相相關(guān)的靜態(tài)數(shù)數(shù)據(jù)作為實時時控制的基礎(chǔ)礎(chǔ)依據(jù)。配電電網(wǎng)地理信息息系統(tǒng)（GIS）是建設(shè)配配電管理系統(tǒng)統(tǒng)的基礎(chǔ)，配配電網(wǎng)分布廣廣、數(shù)據(jù)量大大，通過GIS軟件技術(shù)對對電力系統(tǒng)基基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行行離線應(yīng)用與與SCADA系統(tǒng)中配網(wǎng)網(wǎng)實時控制有有機結(jié)合,目的是形成一一個具有空間間概念(地理環(huán)境信信息)和基礎(chǔ)信息(電網(wǎng)資料及及用戶資料)的分層管理理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫庫既能方便地地進行查詢和和管理,又為電力系系統(tǒng)運行管理理提供一個有有效的、具有有地理信息的的網(wǎng)絡(luò)模型。并并為配電管理理系統(tǒng)提供基基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫平平臺，支持系系統(tǒng)許多應(yīng)用用軟件的開發(fā)發(fā)和其它功能能的實現(xiàn)，如如用戶電話投投訴管理TCM用電營業(yè)管管理系統(tǒng)、設(shè)設(shè)計和施工檢檢修管理等。結(jié)語我國縣局電網(wǎng)目目前的管理技技術(shù)非常落后后,在電網(wǎng)自動動化高度發(fā)展展的今天,形成了明顯顯的反差。但但是隨著改革革開放,人民的生活活逐步提高,用電的需求求迅猛增高,縣區(qū)配電網(wǎng)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)越來來越復(fù)雜,對可靠性的的要求越來越越高,如何快速排排除配電網(wǎng)的的故障、立即即恢復(fù)非故障障區(qū)的供電,成為配電網(wǎng)網(wǎng)發(fā)展的當(dāng)務(wù)務(wù)之急。由于于縣局電網(wǎng)建建設(shè)相對落后后,縣局配電自自動化發(fā)展比比較晚,相關(guān)技術(shù)的的應(yīng)用相對落落后,而實現(xiàn)縣局配配電自動化是是解決上述問問題