主頁 > 技術文章 > 淺談縣級供電企業中配電自動化的探索與應用 2022-03-15

淺談縣級供電企業中配電自動化的探索與應用

摘要：電力資源緊張是我國不爭的國情。當前全國許多地區電力事業的發展都滯后于當地經濟的發展，這不僅不能滿足當前我國經濟快速發展的需要，也極大的擾亂了人民群眾的正常生活。要逐步扭轉這一局面，除了要加大能源開發力度以外，還要逐步提高供電服務的質量和供電的可靠性。傳統的配電網絡結構及運行管理方式等已不適應新的形勢需求。配電自動化管理系統便應運而生。這一系統在不同地區有著不同的運作邏輯，本文將著重對配電自動化在縣級供電企業中的應用進行探索。
一、配電自動化的內容：
    配電網自動化是近年來電力應用技術為應對電力能源緊張局面等采取的新型技術。它主要涉及中低壓電網，作用對象是電力經營用電企業。
    配電網自動化不僅僅簡單是配電線路及其所相應的設備，它還包括通訊、計算機綜合應用、電力(負荷)監控、節能、電網規約等等。歸納起來有如下幾個方面：
    1.安全可靠的供電網絡：包括電源點應保證電力輸送線路的經濟運行，開關變壓器等設施的可靠性。
    2.對故障的自動判斷和隔離：在人工或自動條件下恢復非故障線路的供電，對故障點進行自我隔離和診斷。
    3.判斷系統的運行狀況進行實時監控：對配電網所需的信息進行處理，對各種信息的上發下傳，及時反應運行狀況和事故的處理分析能力。
4.用電管理：包括用戶對電能的管理要求、管理意見等，都要及時反應到配電中心，由配電管理中心對此作出反應和處理。
二、配電自動化在縣級企業應用的意義：
    配電自動化對我國電力能源的優化使用、緩解供電壓力，以及更好的提供電力服務等都具有重要的意義。在縣級供電企業實施配電自動化，具有的意義有以下幾點：
    1.有利于提高縣級供電企業管理水平，同時也是提高其經濟效益的有效途徑。自動化的運作模式，通過對配電網絡的監控，能夠有效減輕倒閘操作的工作量，提高全員勞動生產率和安全性。
    2.有利于不斷提高供電能力、開拓電力市場。實施配電自動化，能正確判斷故障位置，自動隔離故障，自動恢復供電，將故障損失減少到最小程度，大大提高了電網安全性和可靠性，提高了事故處理的效率，從而提升供電能力，贏得消費者好評。
    3.有利于提高供電質量。實施配電自動化，降低了能源損耗和供電風險，提高了供電可靠性，有利于改善供電質量。
三、配電自動化系統方案的設計原則和功能要求：
    （一）主站系統設計：
    1.設計思想：主站系統設計思想應該堅持層次化和模塊化。
    層次化是把軟件分為兩個層次：基礎平臺層和應用模塊層，使得功能擴充和修改僅增加和修改功能模塊而不改變作為核心的基礎平臺層，從而提高系統的可靠性和可擴充性。
    模塊化是指系統在基礎平臺之上盡可能按功能進行模塊化，使得功能可方便的增加、修改和精減以適應不同的投資規模。
   2.網絡結構設計：網絡結構設計分為硬件上和軟件上。
    硬件上應設計為雙網平衡，分流互為并用的模式，以增加帶寬與通信的可靠性。
    軟件上設計為C/S 模式和B/S 模式。凡屬于運行管理和維護的工作站全采用C/S 模式，可以授權進行控制操作和修改各類數據庫；凡屬于僅瀏覽查詢性質的工作站全采用B/S 模式，工作站僅使用IE 瀏覽器，就可以訪問配電自動化的各類數據和畫面，但不能修改。這樣既減輕了配電自動化主站系統的網絡負擔，又提高了主站系統的數據安全性，最大限度地擴大了主站系統網絡覆蓋范圍。
    3.此外，主站系統應留有與其他自動化系統的接口，以實現信息共享，消除各種自動化信息孤島。
    （二）子站終端的設計：
    子站終端在硬件上要求采用工業級芯片，特別是柱上FTU，從而滿足工業溫度要求和低功耗要求。因為FTU 要考慮到戶外密封，不可能有散熱孔。再者抗干擾設計也非常重要，特別是FTU，它就在柱上開關旁邊，又掛在電桿上，最容易受到外界干擾，要求對電源的輸入、信號的輸入、輸出回路采取抗擾措施，如浪涌抑制靜電屏蔽，脈沖群抑制等方法。軟件上也有相應的抗干擾算法。
（三）通信方案設計：
    系統采用GPRS 無線通信方式，解決了以往無線通信設備昂貴，可靠性差的弊病，提供雙向的可靠的實時信道。配合遠方終端設備，實現對配電網中任何設備運轉情況的監控。同時，GPRS 通信借助移動現有的無線網絡進行傳輸，不需要額外鋪設通信線路，減少了施工費用；而且覆蓋闊廣、運營成本很低，能夠適應復雜的實際狀況。
    1.通信內容：包括遠程控制開關的動作（遙控），如合閘、分閘等；遠程查詢開關的工作狀態（遙信），如正向有電/無電、左供電/ 右供電等；查詢當前時刻的運行參數（遙測），如開關的整定值、報警、統計值等。
    2.通信方式：實時模式可以根據用戶的設定做到實時上傳，最小間隔為1s，實時性強，但通信流量大，運行成本高。智能上傳模式時用戶可以設定固定上傳間隔，輪詢控制器的周期，當控制器產生SoE 或者遙信變位時，通訊卡將事項自動上傳；所有的通信參數可以遠程修改。
    我國經濟的快速發展和龐大的消費人群，使得我國的電力資源供應和服務在較長的一個時間段內都將面臨嚴重挑戰。配電自動化作為一種新型的應用技術，具有廣闊的前景。從縣級配電自動化來講，它能夠有效改善供電質量和服務質量，降降低風險，具有良好的社會效益和經濟效益，必將有更大的發展應用空間。但同時，我們也應該努力提高對于配電自動化的認識，不斷創新，將配電自動化技術發展到一個新的高度，更好的服務于社會和人民。

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