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摘要:随着计算机技术和通信技术的发展,各行各业也开始应用自动化技术,在提高企业的经济效益和降低管理成本上发挥着巨大的作用。配网自动化的发展十分迅速,但工程建设和运行中仍然存在很多问题。探讨和分析了配网自动化建设与运行管理中存在的问题,并提出有效的建议措施,这对智能配电网的建设具有重要的意义。
关键词:配网自动化;建设运行;问题;措施
中图分类号:TN830文献标识码: A
上世纪九十年代,我国开始建设初级的配网自动化系统。最近几年,国家电网公司提出建设智能电网的目标,配电自动化系统迎来了新一轮建设高潮。“十二五”期间,国家电网公司将在200个地市、42个县级电力公司开展配电自动化建设。随着计算机技术、自动化技术和通信技术的发展,配电网将从传统模式向高效、清洁、互动的现代智能配电网模式升级。配电自动化系统的应用有助于提高电网供电可靠性、系统运行效率以及终端电能质量;有助于实现分布式发电、储能与微网的并网与协调优化运行和高效互动的需求侧管理;有助于结合先进的现代管理理念,构建集成和优化的配电资产运维与管理系统。在我国,配网自动化技术的应用与研究是配网领域中的一个重要方面,制造单位和科研院所都进行了大量研究,国内供电企业掀起了应用与推广配电自动化技术的热潮。但是,目前国内的多个配网自动化试点项目表明,我国配电网自动化的建设和运行还存在一些问题,需要研究配网自动化的完善措施,使其发挥出最大功能。
一 我国配网自动化现状
配网自动化,主要是指利用现代通信技术和计算机技术,全方位的采集电网运行状况、配电设备、配电系统的结构等信息资源,并通过对其的分析,实现对配电网的监控和管理,提高供电质量以及供电可靠性,优化网络运行,降低损耗。配网自动化功能主要包括运行监控、配网管理、高级应用分析和馈线自动化等功能,如下所示:
1 配网运行监控
2 配网管理
3 高级应用分析
4 馈线自动化
在经济发展的新时期,配网自动化系统得到了很好的发展契机。国内的配网自动化发展取得了一些成果,很多城市完成了配网自动化改造工程,取得了一些建设运行经验。但是从目前的情况来看,我国的配网自动化技术仍然存在一些问题。
二 目前配网自动化存在的问题
1 没有与配电网的长远规划结合
配电网是电力网络中最接近用户的部分,对其进行科学的优化规划,可以保证电网改造的合理性和电网运行的安全性和经济性,提高配电网供电质量。配电网规划是根据规划期间负荷预测的结果和现有网络的基本状况,确定最优的系统建设方案,在满足负荷增长和安全可靠供应电能的前提下,使配电网的建设和运行费用最小。配网自动化建设是一项系统的工程,需要大量的投资,必须与智能配电网的规划相结合。但是目前国内的配网自动化建设存在跟风和盲目的现象,导致配网自动化与长远需求之间脱节,可能会出现重复建设问题。
2技术方面问题
目前的技术问题主要是硬件方面,包括设备技术不够成熟、工程实施难度较大和通行方式选择问题等。具体如下:
(1)设备技术不成熟。配网终端设备暴露在室外,工作环境十分恶劣,经不起时间和恶劣环境的考验;配电一次设备种类繁多,标准不统一,接口复杂,工艺水平不高。
(2)工程实施难度大。配电网节点多,网络结构复杂,其规模比输电网大得多。海量的测控站点,增大了系统造价和维护量;测量信息点不足,难以满足数据冗余的状态估计要求;要满足馈线自动化要求,配电终端必须要有可靠的的备用电源。
(3)通信方式的选择问题。通信是配电网自动化的关键环节控制中心与远方配电终端的信息交互需要依靠有效可靠的通信手段。配電网设备数量大、种类多、分布广,在满足供电可靠性的基础上,不同场合选择可靠而经济的通信方式十分重要。配电网通信分有线和无线两种方式,有线通信包括光纤通信、音频电缆通信、电力线载波通信等;无线通信包括微波通信、无线电通信和GPRS(CDMA)通信无线专网通信等。目前没有一种通信方式能够单独满足配电网通信的要求,应本着可靠性、先进性与经济性相结合的原则,根据使用场合、通信速率、实时性、可靠性和数据量的要求,针对各通道的投资和维护费用等先进行技术论证,因地制宜综合采用多种通信方式的组合。
3 管理方面问题
(1)对配电自动化认识不足。配电自动化的实现是个长期、循序渐进的过程,不能片面认为一次配电自动化的建设能一次性满足全部功能;片面追求配电自动化的故障处理功能,而忽略整个配电网管理水平的提高,没有应用的长效机制。
(2)系统建设不够规范。配电自动化的建设是智能配电网建设的基础,也是最重要部分,目前缺少整体配电自动化的规范设计,且系统建设延续性不够,后劲不足,不能发挥配电自动化的规模效应。
(3)没有形成现代的配电网管理系统。传统的配电网由于缺少监测控制,相应的管理方式比较落后。智能配电网对配电网的管理提出了更高的要求,配电自动化的实现使供电企业提高供电可靠性、改善电能质量、提高配电系统的运行经济性以及用技术手段来改善用户服务成为了可能。但目前的配电网管理系统方面存在一些问题,首先没有调整配电自动化环境下的组织结构,管理存在脱节,缺乏有效的规章制度保障;其次人员保障不到位,目前的从业人员普遍存在业务能力和业务素质与配电网管理系统的要求有差距,对从业人员的培训不够。
三 配网自动化的具体完善措施
1 做好配网自动化系统规划。在建设运行前首先做好相关因素的调查,比如当地的配网结构、负荷等情况,要具体结合本地区的配电网络规划进行配网自动化的建设。对配网设备的选择要以质量可靠为原则,以国家质量检测认证和经营业绩为重要考虑因素,结合实际需求和效益分析来科学选择。分布式电源并入配电网,使配电网中的潮流由单相流动变成双相流动,现代配网自动化的建设需要考虑分布式发电的接入能力;同时变电站布点、线路走向在地理位置受限制,需要紧密结合规划区域地里信息,使地里信息系统与配电网规划相结合。国网公司也对配网自动化的建设提出了一些指导性的要求:
(1)为提高配电网运营管理水平和供电可靠性水平,应在配电网一次规划方案基础上考虑配电自动化、配电网通信系统等智能化发展的要求。
(2)应根据规划区经济社会发展、供电可靠性需求、网架结构以及设备状况,编制相应的配电网智能化专项规划,明确发展目标、功能、规模等。
(3)应由省级公司统筹规划、分期试点,逐步实施;力求先进、经济、实用、可靠。
2 加强对配网自动化设备的维护升级。配网自动化系统集合了各种现代的先进技术,配电网本身就具有涉及面广、人员众多、线路结构不稳定等特点,且信息技术更新换代快,使对配网自动化设备的维护升级变得尤为重要,这也是保证系统正常运行的关键。运行中必须加强对系统的定期和不定期维护升级,包括自动化终端设备的日常检查、故障处理,通讯光缆运行维护、检修,单线图等图形数据维护,相关设备更换检修升级,设备试验,软件升级等。
3形成现代配电网运营管理机制,充分发挥配电自动化系统的功能,满足智能配电网要求。调动各部门力量,明确各部门的职责,加强调度、配电以及通信等环节的管理;提升管理维护人员的业务水平,加强从业人员的教育培训,形成一支满足配电自动化管理要求的人才队伍;完善各种配电网管理制度,形成规范化和标准化的管理方式,提高配电自动化系统的工作效率。
四 结语
配电网已成为制约电力系统供电质量与运行效率提高的薄弱环节,目前正是配电网自动化的建设契机。国家电网大力发展智能电网,摸清我国配电网自动化运行与建设工程中存在的问题,有利于更好地实现配电网自动化,提高了运行水平,对我国经济与社会的发展具有十分重要的意义。
参考文献:
[1] 蔺丽华, 刘健. 配电自动化系统的混合通信方案[J]. 电力系统自动化,2001,(23).
[2]罗陆宁. 城市10kV 配网架空设备改造的技术探讨[J]. 华东电力,2003,(9).
[3]李俊轩.对当前配网自动化的探讨[J].中国新技术新产品,2011,(18).
[4]黄汉棠等.地区配电自动化最佳实践模式[M]. 北京:中国电力出版社,2011.
[5] 徐丙垠, 李天友, 薛永端. 智能配电网与配电自动化 [J]. 电力系统自动化,2009,33(17):38-41
[6] 孔涛等. 配电网规划研究综述[J]. 电网技术,2009,33(19):92-99
[7] 姚建国. 新一代配电网自动化及管理系统的设计和实现 [J]. 电力系统自动化,2006,3.(8):89-93
[8] 徐丙垠, 李天友, 薛永端. 智能配电网与配电自动化 [J]. 电力系统自动化,2009,33(17):38-41
关键词:配网自动化;建设运行;问题;措施
中图分类号:TN830文献标识码: A
上世纪九十年代,我国开始建设初级的配网自动化系统。最近几年,国家电网公司提出建设智能电网的目标,配电自动化系统迎来了新一轮建设高潮。“十二五”期间,国家电网公司将在200个地市、42个县级电力公司开展配电自动化建设。随着计算机技术、自动化技术和通信技术的发展,配电网将从传统模式向高效、清洁、互动的现代智能配电网模式升级。配电自动化系统的应用有助于提高电网供电可靠性、系统运行效率以及终端电能质量;有助于实现分布式发电、储能与微网的并网与协调优化运行和高效互动的需求侧管理;有助于结合先进的现代管理理念,构建集成和优化的配电资产运维与管理系统。在我国,配网自动化技术的应用与研究是配网领域中的一个重要方面,制造单位和科研院所都进行了大量研究,国内供电企业掀起了应用与推广配电自动化技术的热潮。但是,目前国内的多个配网自动化试点项目表明,我国配电网自动化的建设和运行还存在一些问题,需要研究配网自动化的完善措施,使其发挥出最大功能。
一 我国配网自动化现状
配网自动化,主要是指利用现代通信技术和计算机技术,全方位的采集电网运行状况、配电设备、配电系统的结构等信息资源,并通过对其的分析,实现对配电网的监控和管理,提高供电质量以及供电可靠性,优化网络运行,降低损耗。配网自动化功能主要包括运行监控、配网管理、高级应用分析和馈线自动化等功能,如下所示:
1 配网运行监控
2 配网管理
3 高级应用分析
4 馈线自动化
在经济发展的新时期,配网自动化系统得到了很好的发展契机。国内的配网自动化发展取得了一些成果,很多城市完成了配网自动化改造工程,取得了一些建设运行经验。但是从目前的情况来看,我国的配网自动化技术仍然存在一些问题。
二 目前配网自动化存在的问题
1 没有与配电网的长远规划结合
配电网是电力网络中最接近用户的部分,对其进行科学的优化规划,可以保证电网改造的合理性和电网运行的安全性和经济性,提高配电网供电质量。配电网规划是根据规划期间负荷预测的结果和现有网络的基本状况,确定最优的系统建设方案,在满足负荷增长和安全可靠供应电能的前提下,使配电网的建设和运行费用最小。配网自动化建设是一项系统的工程,需要大量的投资,必须与智能配电网的规划相结合。但是目前国内的配网自动化建设存在跟风和盲目的现象,导致配网自动化与长远需求之间脱节,可能会出现重复建设问题。
2技术方面问题
目前的技术问题主要是硬件方面,包括设备技术不够成熟、工程实施难度较大和通行方式选择问题等。具体如下:
(1)设备技术不成熟。配网终端设备暴露在室外,工作环境十分恶劣,经不起时间和恶劣环境的考验;配电一次设备种类繁多,标准不统一,接口复杂,工艺水平不高。
(2)工程实施难度大。配电网节点多,网络结构复杂,其规模比输电网大得多。海量的测控站点,增大了系统造价和维护量;测量信息点不足,难以满足数据冗余的状态估计要求;要满足馈线自动化要求,配电终端必须要有可靠的的备用电源。
(3)通信方式的选择问题。通信是配电网自动化的关键环节控制中心与远方配电终端的信息交互需要依靠有效可靠的通信手段。配電网设备数量大、种类多、分布广,在满足供电可靠性的基础上,不同场合选择可靠而经济的通信方式十分重要。配电网通信分有线和无线两种方式,有线通信包括光纤通信、音频电缆通信、电力线载波通信等;无线通信包括微波通信、无线电通信和GPRS(CDMA)通信无线专网通信等。目前没有一种通信方式能够单独满足配电网通信的要求,应本着可靠性、先进性与经济性相结合的原则,根据使用场合、通信速率、实时性、可靠性和数据量的要求,针对各通道的投资和维护费用等先进行技术论证,因地制宜综合采用多种通信方式的组合。
3 管理方面问题
(1)对配电自动化认识不足。配电自动化的实现是个长期、循序渐进的过程,不能片面认为一次配电自动化的建设能一次性满足全部功能;片面追求配电自动化的故障处理功能,而忽略整个配电网管理水平的提高,没有应用的长效机制。
(2)系统建设不够规范。配电自动化的建设是智能配电网建设的基础,也是最重要部分,目前缺少整体配电自动化的规范设计,且系统建设延续性不够,后劲不足,不能发挥配电自动化的规模效应。
(3)没有形成现代的配电网管理系统。传统的配电网由于缺少监测控制,相应的管理方式比较落后。智能配电网对配电网的管理提出了更高的要求,配电自动化的实现使供电企业提高供电可靠性、改善电能质量、提高配电系统的运行经济性以及用技术手段来改善用户服务成为了可能。但目前的配电网管理系统方面存在一些问题,首先没有调整配电自动化环境下的组织结构,管理存在脱节,缺乏有效的规章制度保障;其次人员保障不到位,目前的从业人员普遍存在业务能力和业务素质与配电网管理系统的要求有差距,对从业人员的培训不够。
三 配网自动化的具体完善措施
1 做好配网自动化系统规划。在建设运行前首先做好相关因素的调查,比如当地的配网结构、负荷等情况,要具体结合本地区的配电网络规划进行配网自动化的建设。对配网设备的选择要以质量可靠为原则,以国家质量检测认证和经营业绩为重要考虑因素,结合实际需求和效益分析来科学选择。分布式电源并入配电网,使配电网中的潮流由单相流动变成双相流动,现代配网自动化的建设需要考虑分布式发电的接入能力;同时变电站布点、线路走向在地理位置受限制,需要紧密结合规划区域地里信息,使地里信息系统与配电网规划相结合。国网公司也对配网自动化的建设提出了一些指导性的要求:
(1)为提高配电网运营管理水平和供电可靠性水平,应在配电网一次规划方案基础上考虑配电自动化、配电网通信系统等智能化发展的要求。
(2)应根据规划区经济社会发展、供电可靠性需求、网架结构以及设备状况,编制相应的配电网智能化专项规划,明确发展目标、功能、规模等。
(3)应由省级公司统筹规划、分期试点,逐步实施;力求先进、经济、实用、可靠。
2 加强对配网自动化设备的维护升级。配网自动化系统集合了各种现代的先进技术,配电网本身就具有涉及面广、人员众多、线路结构不稳定等特点,且信息技术更新换代快,使对配网自动化设备的维护升级变得尤为重要,这也是保证系统正常运行的关键。运行中必须加强对系统的定期和不定期维护升级,包括自动化终端设备的日常检查、故障处理,通讯光缆运行维护、检修,单线图等图形数据维护,相关设备更换检修升级,设备试验,软件升级等。
3形成现代配电网运营管理机制,充分发挥配电自动化系统的功能,满足智能配电网要求。调动各部门力量,明确各部门的职责,加强调度、配电以及通信等环节的管理;提升管理维护人员的业务水平,加强从业人员的教育培训,形成一支满足配电自动化管理要求的人才队伍;完善各种配电网管理制度,形成规范化和标准化的管理方式,提高配电自动化系统的工作效率。
四 结语
配电网已成为制约电力系统供电质量与运行效率提高的薄弱环节,目前正是配电网自动化的建设契机。国家电网大力发展智能电网,摸清我国配电网自动化运行与建设工程中存在的问题,有利于更好地实现配电网自动化,提高了运行水平,对我国经济与社会的发展具有十分重要的意义。
参考文献:
[1] 蔺丽华, 刘健. 配电自动化系统的混合通信方案[J]. 电力系统自动化,2001,(23).
[2]罗陆宁. 城市10kV 配网架空设备改造的技术探讨[J]. 华东电力,2003,(9).
[3]李俊轩.对当前配网自动化的探讨[J].中国新技术新产品,2011,(18).
[4]黄汉棠等.地区配电自动化最佳实践模式[M]. 北京:中国电力出版社,2011.
[5] 徐丙垠, 李天友, 薛永端. 智能配电网与配电自动化 [J]. 电力系统自动化,2009,33(17):38-41
[6] 孔涛等. 配电网规划研究综述[J]. 电网技术,2009,33(19):92-99
[7] 姚建国. 新一代配电网自动化及管理系统的设计和实现 [J]. 电力系统自动化,2006,3.(8):89-93
[8] 徐丙垠, 李天友, 薛永端. 智能配电网与配电自动化 [J]. 电力系统自动化,2009,33(17):38-41