張秉興

昆明理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心，云南昆明 650053

淺談配電自動(dòng)化現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)向

張秉興

昆明理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心，云南昆明 650053

數(shù)據(jù)庫是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，其設(shè)計(jì)的合理與否直接關(guān)系到整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的安全性、可靠性和易用性。同時(shí)，由于配電自動(dòng)化系統(tǒng)有著對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求高、處理的數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn)，因此，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)則成了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)、難點(diǎn)。

配電自動(dòng)化；數(shù)據(jù)庫；ACCESS

配電自動(dòng)化是包括變電站、配電網(wǎng)和用戶在內(nèi)的運(yùn)行、監(jiān)控、維修及用戶管理的自動(dòng)化功能的綜合系統(tǒng)。鑒于配電自動(dòng)化中心數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)了大量的歷史數(shù)據(jù)及時(shí)實(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和維護(hù)極為重要。編寫相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫管理軟件，可以方便工作人員進(jìn)行查詢、刪除、插入、修改等等，同時(shí)對(duì)配電自動(dòng)化的正常運(yùn)行、提高系統(tǒng)質(zhì)量等，有著極其重要的作用。

1 配電系統(tǒng)自動(dòng)化的目的

就我國電力系統(tǒng)而言，配電網(wǎng)是指110kV及以下的電網(wǎng)。在配電網(wǎng)中，通常把110kV，35kV級(jí)稱為高壓，10kV級(jí)稱為中壓，0.4kV級(jí)4稱為低壓。因此，完整地說，配電自動(dòng)化應(yīng)該是指整個(gè)配電網(wǎng)并包括電力用戶在內(nèi)的自動(dòng)化。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，饋線自動(dòng)化是基礎(chǔ)，因此應(yīng)以饋線自動(dòng)化為切入點(diǎn)，逐步實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，并且要使饋線自動(dòng)化起到以下作用：

1）減少停電時(shí)間，提高供電可靠性

配電網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過改造后，實(shí)現(xiàn)“手拉手”或環(huán)網(wǎng)供電方式，利用饋線自動(dòng)化系統(tǒng)，可對(duì)配電線路進(jìn)行故障檢測(cè)定位、自動(dòng)隔離故障區(qū)段并恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)段的供電。這樣，就縮小了停電范圍，大大提高了供電可靠性。

2）提高供電質(zhì)量

通過實(shí)時(shí)監(jiān)視運(yùn)行狀態(tài)，適時(shí)進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)帶及電容器投切，保證供電質(zhì)量。

3）改善用戶服務(wù)質(zhì)量

通過用戶側(cè)管理手段，提高服務(wù)水平和服務(wù)質(zhì)量。

4）降低電能損耗

通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及無功配置，減少線損。

5）提高設(shè)備利用率，節(jié)省基本建設(shè)投資減少后備容量優(yōu)化運(yùn)行方式，提高設(shè)備利用率。

6）減少配電檢修維護(hù)費(fèi)用

在正常運(yùn)行時(shí)可對(duì)各類配電設(shè)備、線路進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)；在發(fā)生故障時(shí)可對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)定位，確定故障類型，節(jié)省檢修維護(hù)費(fèi)用。

7）節(jié)省總投資

實(shí)施饋線自動(dòng)化所需要的線路改造、設(shè)備投資是比較大，但總體上可節(jié)省投資。首先是線路經(jīng)過改造后提高了設(shè)備利用率，節(jié)省了電力設(shè)施基本建設(shè)投資；其次是實(shí)施饋線自動(dòng)化后，能提供信道、中心站設(shè)備等共享資源，可在其基礎(chǔ)上擴(kuò)充其它配電自動(dòng)化子系統(tǒng)，如配變監(jiān)控子系統(tǒng)、自動(dòng)抄表子系統(tǒng)，避免進(jìn)行重復(fù)投資。

2 國內(nèi)配電系統(tǒng)自動(dòng)化的現(xiàn)狀

目前，我國電力工業(yè)的發(fā)展速度，已由過去主要取決于投資規(guī)模逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橛墒袌?chǎng)需求來決定，電力市場(chǎng)也將逐步由賣方市場(chǎng)向買方市場(chǎng)轉(zhuǎn)變。以往我國發(fā)電和配電投資的比例為1：0.12，大大落后于先進(jìn)國家1：0.6～0.7的投資比例，這種狀況今后會(huì)很快得到改善。90年代以來，國內(nèi)電力系統(tǒng)的35kV變電站逐步實(shí)現(xiàn)了四遙功能，但規(guī)模覆蓋變電站自動(dòng)化、饋線的故障定位與隔離和自動(dòng)恢復(fù)放電、負(fù)荷控制、遠(yuǎn)方自動(dòng)讀表、最低網(wǎng)損、電壓無功優(yōu)化，配電投資比例系統(tǒng)、變電配電和用電管理信息系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)，則是近年來才起步的。從設(shè)備制造水平的角度看，國內(nèi)不少企業(yè)已成功地研制出能夠滿足配電自動(dòng)化要求的產(chǎn)品，比如可靠的柱上真空開關(guān)、重合器、饋線開關(guān)遠(yuǎn)程式終端（FTU）、變壓器測(cè)控單元（TTU）、開閉所、小區(qū)變遠(yuǎn)程終端（RTU）、配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS）、負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)、配網(wǎng)管理信息計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、智能式電度表及遠(yuǎn)方抄表計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以及各種數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備（DCE）等。

3 配電自動(dòng)化發(fā)展新動(dòng)向

1）配電網(wǎng)自動(dòng)化功能框架奠定，且得到充實(shí)和完善

將配電自動(dòng)化功能劃分為4組：電網(wǎng)運(yùn)行、運(yùn)行計(jì)劃及其優(yōu)化、維修管理、用戶聯(lián)系和控制。在上述主功能組的基礎(chǔ)上，再分成若干功能，奠定了配電自動(dòng)化系統(tǒng)的主功能框架。需要強(qiáng)調(diào)的是：（1）這4個(gè)功能組并不是各行其事，而是有著十分緊密的聯(lián)系，經(jīng)常交換信息，這樣既可做到數(shù)據(jù)共享，更可保證控制和管理的一致性。（2）數(shù)據(jù)管理的重要性。數(shù)據(jù)管理本身并不是配電自動(dòng)化的功能，但是，所有的功能都包含在數(shù)據(jù)管理內(nèi)，要實(shí)現(xiàn)龐大復(fù)雜的眾多功能必須依靠數(shù)據(jù)管理來完成，這些功能所交換和共享的數(shù)據(jù)引起了功能間的聯(lián)系。

2）配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行

變電站自動(dòng)化的發(fā)展，使供電可靠性有了很大的提高，但是要進(jìn)一步縮短故障停電時(shí)間，很大一部分取決于饋線自動(dòng)化的發(fā)展。必須在饋電線路上裝設(shè)電動(dòng)開關(guān)，配置饋線終端設(shè)備FTU，對(duì)一些分支線路，還應(yīng)裝設(shè)故障指示器，并利用通信系統(tǒng)，向系統(tǒng)提供饋線運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)，執(zhí)行系統(tǒng)下達(dá)的饋線開關(guān)遙控操作命令。非線性負(fù)載、電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)、不平衡負(fù)載、焊接設(shè)備以及家用電器設(shè)備增多，降低了電壓質(zhì)量。電壓質(zhì)量對(duì)現(xiàn)代電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)影響極大。為此，提出系統(tǒng)應(yīng)對(duì)電壓進(jìn)行連續(xù)測(cè)量和質(zhì)量分析，噪聲越限告警。同時(shí)，要根據(jù)實(shí)際需要選擇不同的無功補(bǔ)償方式。

3）集成化、智能化和綜合化是一發(fā)展趨勢(shì)

早期配電自動(dòng)化的實(shí)施采用發(fā)展獨(dú)立的、單項(xiàng)自動(dòng)化系統(tǒng)來解決問題，如直接的負(fù)荷控制、大用戶的遠(yuǎn)程抄表等，由于配電自動(dòng)化的功能之間存在著不同程度的關(guān)聯(lián)，其中大部分要求很難滿足，且還無法克服在擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模時(shí)確認(rèn)所需投資的合理性所遇到的困難。這種按“功能定向”的方法，已造成綜合化水平非常低并帶來若干反面影響，如功能重疊、數(shù)據(jù)的重復(fù)、靈活性很差和維修費(fèi)用高等。另外，配電自動(dòng)化系統(tǒng)作為一個(gè)龐大復(fù)雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含眾多的設(shè)備和子系統(tǒng)，各功能、子系統(tǒng)之間存在著不同程度的關(guān)聯(lián)，其本身及其所用技術(shù)又處于不斷發(fā)展之中，對(duì)任一家制造商而言，根本不可能包攬一切。這就要求配電自動(dòng)化系統(tǒng)采用全面解決的方案，走系統(tǒng)集成之路，使得各種應(yīng)用之間可共享投資和運(yùn)行費(fèi)用，最大限度保護(hù)用戶原有的投資。

[1] 薛濤.淺談配電系統(tǒng)自動(dòng)化功能和作用[J].機(jī)械與電子，2006（11）.

[2] 徐臘元.我國配電自動(dòng)化的發(fā)展及實(shí)施方案[J].電工技術(shù)雜志，2003（2）.

TM76

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1674-6708（2010）18-0023-02

張秉興，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：機(jī)械制造