电力工程配电网自动化技术论文

发布于:2021-06-14 11:11:04

电力工程配电网自动化技术论文 【摘要】建成后系统的更新及维护是一个长期的工作,必须要明 确各专业、各岗位的职责和维护范围,修编有关制度,为系统运行提 供技术支持,不断进行相关信息的录入,才可以保证系统运行的连续 性,从而提高配网的运行管理水*,并且保持系统运作的连续性,让 其发挥持久的作用。 电力工程中,改造城乡电网、建设配电网自动化系统,其目的就 是要提高供电可靠性,实现安全、经济和优质供电。下面对自动化工 程中各组成部分技术及功能进行分析。 一、配电自动化 虽然配电系统实现自动化的观点很早就有人提出, 但实现一直受 到配电设备和计算机技术的限制。到90年代,随着计算机软硬件水* 的提高和配电一次设备的成功开发,配电自动化才有了实际的发展, 但中国配电自动化的发展却仍处于起步阶段。 长期以来,在电力系统的发电、输电和配电三个环节中,人们只 注重发电和输电,忽视了配电在电力系统生产中的重要性。随着发电 和输电技术的提高, 我国在配电网自动化设备方面的开发研究也取得 了较大的进步。由于中国配电网点多、结构复杂、分布广,配电自动 化在中国的发展及推广仍然有很大困难。 二、 配电网自动化系统组成 配电自动化主要包括馈线自动化(涵盖变电站自动化)及配电管 理系统,具体为: 1、变电站站内自动化 变电站站内自动化最重要的功能就是数据的采集、处理和传送, 同时还要具备对站内设备的监控, 对流入配网的电能进行测量和监视 的功能。 2、馈线自动化 馈线自动化需要具备故障诊断、隔离和恢复供电,数据采集、处 理和传送以及负荷检测等功能。 馈线自动化的目的就是要提高供电的 可靠性。其重要特征是实现环网供电。 3、自动抄表计费 自动抄表计费系统总体可分为: 变电所远抄系统、 小区集抄系统、 大用户抄表用电管理系统。 自动抄表计费系统可实现电量统计、 计费、 运行工况监视等功能。 4 、配电网分析软件 配电网分析软件是利用当前先进的计算机软件、硬件技术,以智 能化技术代替传统的手工操作与控制,对全网的运行进行管理。配电 网的分析软件通常包括:配电网网络建模和*耍桓汉山:托W迹 配电潮流;配电网状态估计;配电网无功优化与补偿;网络结构优化 和重构;调度员的仿真培训。 5、数据库管理 数据库管理是整个配电自动化系统的基础, 数据库管理水*的高 低直接决定配电自动化系统性能的好坏。 完善的数据库管理系统应具 有: ① 支持多用户访问,能够与配电操作进行动态数据交换,访问、 查询速度要满足系统要求; ② 数据库要有满足范式的关系型数据结构。库之间的关系、库 的结构要尽可能简单; ③ 数据冗余少,具有数据恢复功能。 四、 配电网自动化技术发展趋势 1、配电自动化的通信 根据各种通信方式的特点, 综合考虑配电网络的实际情况及配电 自动化的要求,可应用一种或几种通信方式的组合。光纤通信可靠性 高、抗干扰能力强的特点更好地符合了配电自动化的要求,可与电力 电缆同沟敷设,适合应用于城区配电自动化,而无线通信和数字载波 则适合于具有距离长、要求不高等特点的农网配电系统。 2、配电网系统保护 配电环节的保护集中在馈线保护上,配电网不存在稳定问题,一 般认为馈线故障的切除。为了综合了电流保护、RTU 遥控及重合闸的 多种方式,能够快速切除故障,在几秒到几十秒的时间内实现故障隔 离;在几十秒到几分钟内实现恢复供电,该方案是目前配电自动化的 主流方案,能够将馈线保护集成于一体化的配电网监控系统中,从故 障切除、故障隔离、恢复供电方面都有效地提高了供电可靠性,同时 在整个配电自动化中,可以加装电能质量监测和补偿装置,从而在全 局上实现改善电能质量的控制。 3、分布式小电流接地保护 传统的接地选线的方法是利用零序电流的基波或 5 次谐波的大 小及方向。实践中该原理的效果并不十分理想。大多数供电部门仍在 采用拉线法进行故障选线, 这对于提高供电可靠性是十分不利的。 目前,利用分布安装在配网各点的 FTU 及集中通信技术,为小电流接 地保护问题提供了新的解决方案。FTU 丰富的测量功能使得线路上开 关处的三相电流、三相电压可以方便得到,导致电气特征量的选取不 再依赖于零序电流, FTU 具有很高的测量精度, 这将有利于特征提取; 配电自动化的通信系统使得新一代小电流接地保护能够获取任意 FTU 处的特征量并进行综合比较。 通过 FTU 很容易得到整个配电网的电流 负序分量分布情况,再采用负序电流的突变量及小波分析技术,就能 够进一步提高故障识别的灵敏性和可靠性。 4、主站一体化 由于现有电力企业的各职能部门建立系统的时间各有先后, 导致 *台不统一,功能单一,各系统间很难实现互联和信息共享,造成重 复建设、信息资源浪费,这些现状都极大的限制了电力系统的发展。 所以,有必要逐渐改变这种现状,将分散的、各自为政的单一功能的 系统集成为综合的、信息共享的一体化系统。所谓一体化配网自动化 系统,就是把数据采集与监控系统(SCADA) 、配电管理系统(DMS) , 地理信息系统(GIS) 、管理信息系统(MIS) 、高级应用软件包(PAS) 以及变电站综合自动化, 馈线自动化和通信系统集成为一个体系结构 良好*台统一、信息共享、高效灵活的信息系统。 所谓一体化设计的含义是指:①变配电一体化,即:配网自动 化的配变电一体化系统是同时面向变电站(开闭所)自动化和馈线自 动化设计的一体化系统,配网设备通过采集故障数据及信息,经通信 与监控主站系统实现保护、 测量与控制功能以及包括故障检测、 隔离、 恢复在内的馈线自动化功能; ②SCADA/GIS 一体化,即: SCADA 与 GIS 基于同一个数据*台,二者的数据关系是实时对应的,用户在任一* 台上所作的编辑修改工作都可以自动表现在另一个*台中; ③终端装 置保护与测控一体化,即:将保护功能融入配网测控终端中,这种终 端适用于出线开关和联络开关处,其主要特点是:一次性完成保护及 配网的工作,并可以节省投资,而且实

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