探讨配电自动化管理系统的实施

2011-12-30张翊江

中国新技术新产品 2011年16期

关键词：馈线配电配电网

张翊江

（贵州电网公司铜仁供电局，贵州铜仁 554300）

引言

配电自动化及管理系统的建设是一项系统工程，要在按照城网建设规划的前提下，因地制宜，积极采用、合理选用推广应用配电自动化及管理系统。

1 配电自动化系统及装置

1.1 配电自动化

指利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合，将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起，改进供电质量，与用户建立更密切更负责的关系，以合理的价格满足用户要求的多样性，力求供电经济性最好，企业管理更为有效。

配电自动化包含以下几个方面：

1.1.1 馈线自动化馈线自动化完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构，其主要功能有：运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电无功补偿和调压等。

1.1.2 变电站自动化，变电站自动化指应用自动控制技术和信息处理与传输技术，通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控，测量和运行操作的一种自动化系统变电站自动化以信号数字化和计算机通信技术为标志，进入传统的变电站二次设备领域，使变电站运行和监控发生了巨大的变化，取得显著的效益。

1.1.3 变电站自动化的基本功能有：数据采集，数据计算和处理，越限和状态监视，开关操作控制和闭锁，与继电保护交换信息，自动控制的协调和配合，与变电站其他自动化装置交换信息和与调度控制中心或集控中心通信等项功能。

1.1.4 配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。

1.2 配电自动化装置

除常规的基本三遥或四遥功能外，根据用户需要，还可以提供如下的特殊功能，以更好的发挥自动化系统的作用：FTU与分段器和重合器配套时，可以自具保护和重合闸功能提供分布式智能，与集中式智能相结合，在必要时，没有主站参与的情况下，也可以依靠互相之间的通信，自动隔离故障，自动恢复供电。

2 配电自动化工程中的某些关键问题

2.1 配电SCADA和GIS系统的集成

2.1.1 SCADA系统和GIS系统一直是沿着各自的技术路线独立发展的。他们各自拥有独立的数据库、独立的人机界面、独立的电网分析算法。GIS擅长空间数据的处理、显示、表现和查询等功能，直接面向配电设备，特别适合于配电设备的管理、维护，配电系统的规划和工作管理。SCADA系统面向的主要是配电系统的调度和运行人员，对配电系统进行监视、控制以及安全经济调度。配电系统设备的维护和更改非常频繁，如果SCADA和GIS运行在不同的数据库上，通常需要两次输入或维护。这样不仅增大工作量，而且会导致数据不一致、不完整。

2.1.2 同时维护和管理人员经常要掌握实时状况。随着DMS的发展，SCADA和GIS呈现出集成的趋势。SCADA和GIS系统的集成应达到如下要求：确保数据的一致性和完整性；确保数据维护的唯一性；由SCADA系统向GIS提供配电实时运行数据，并保证GIS系统中配网运行数据显示的实时性。由GIS提供SCADA需要的网络结构和属性数据，以保证全系统图形数据的唯一性。

2.1.3 在工程实践中，一般通过提供实时数据库的标准接口来共享实时数据，通过在关系库共享网络结构数据。

2.2 故障清除、隔离和恢复供电的控制问题

配电系统馈线自动化的重要内容之一，就是要迅速清除故障、隔离故障区段，尽可能快地恢复非故障区域的供电，以最大限度地提高供电可靠性，即故障后的网络重构。本文提出几个原则：以停电范围最小、停电时间最短为控制的最优目标；分层控制，凡是能就地完成的事情，就地完成；局部故障局部处理，集中控制和分布式控制相结合的原则。

3 配电自动化管理系统

3.1 配电自动化及管理系统的等级划分及结构

根据配电网规模、地理分布及电网结构，分为特大型、大中型和中小型系统主要由主站系统、子站系统远方终端、通信系统组成。

3.2 配电自动化及管理系统的主要功能

3.2.1 配电自动化及管理系统的主站配电自动化及管理系统主站是整个配电自动化及管理系统的监控、管理中心、其主要功能有实时功能和管理功能：实时功能：数据采集、数据传输、数据处理、控制功能、事件报告、人机联系、系统维护故障处理等。管理功能：指标管理地理信息系统（GIS）运行管理设备管理（FM）辅助设计（AM）辅助工程管理、应用软件等。

3.2.2 配电自动化及管理系统的中心站。在特大城市的配电自动化及管理系统中可设中心站，是下属主站经加工处理后的信息汇集，管理中心，主要负责全局重要信息的监视与管理，特大城市电力部门可根据各自实际情况，确定本局配电自动化及管理系统中是否设置中心站。

4 配电自动化管理系统的实施

4.1 规划和建设好配电网架、规划和建设好配电网架，是实现配电自动化及管理系统的基本条件。常用的配网接线有树状，放射状，网状，环网状等形式，其中环网接线是配网最常用的一种形式将配电网环网化，并将10kV馈线进行适当合理的分段；保证在事故情况下，110kV变电容量10kV主干线和10kV馈线有足够的转移负荷的能力。

4.2 加强领导，统筹安排，分步实施、配电自动化及管理系统的开发和应用，是从传统的管理方式向现代化管理方式的飞跃，其涵盖的内容十分广泛，涉及部门诸多，为此，必须加强领导，统一规划，因地制宜，分步实施，以实现最佳的投入产出比。

4.3 解决好实时系统与管理系统的一体化问题，由于配电自动化（DA）涉及的一次设备成本较大，目前一般仅限于重要区域的配网使用，而AMFMGIS则可在全部配网使用，若使用一体化可通过AMFMGIS系统在一定程度上弥补DA在这方面的不足，故配电自动化及管理系统的实时SCADA和AMFMGIS的一体化颇为重要。

4.4 配置合理的通信通道，通信系统信道的选用，应根据通信规划，现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求，按分层配置，资源共享的原则予以确定，信道种类有光纤、微波、无线、载波、有线、主干线推荐使用高中速信道，试点项目建议使用光纤。

4.5 选择可靠的一次设备，对一次开关设备除满足相应标准外，还应满足配电自动化及管理系统的要求。