- 相關(guān)推薦
配電自動化與智能配電網(wǎng)論文范文
導(dǎo)語：闡述了國內(nèi)外配電自動化的基本狀況，指出了配電自動化系統(tǒng)在各個自動化系統(tǒng)中的定位，同時給出了配電自動化系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié)以及對應(yīng)通信系統(tǒng)的構(gòu)架。描述了配電自動化的基本功能、基礎(chǔ)應(yīng)用和高級應(yīng)用，展望了配電自動化的未來――智能配電網(wǎng)的發(fā)展前景。以下是小編整理配電自動化與智能配電網(wǎng)論文范文的資料，歡迎閱讀參考。
關(guān)鍵詞：配電自動化；智能配電網(wǎng)；通信平臺；配電網(wǎng)網(wǎng)架
中圖分類號：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）03-0-02
配電網(wǎng)直接面向用戶，屬電網(wǎng)最后一公里。配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是否合理是實現(xiàn)基本功能的物理基礎(chǔ)，與之匹配的通信系統(tǒng)是配電自動化系統(tǒng)基礎(chǔ)應(yīng)用與高級應(yīng)用的支撐平臺。配電自動化系統(tǒng)既涵蓋一次設(shè)備、線路又包括保護(hù)與自動化等二次設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。智能配電網(wǎng)是配網(wǎng)自動化的高級階段，是配電自動化的終極目標(biāo)與應(yīng)用的最高形式。
1 國內(nèi)外配電自動化的發(fā)展和現(xiàn)狀
1.1 國外配電自動化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
根據(jù)配電自動化系統(tǒng)的實際運行情況，國外配電自動化技術(shù)可分為三種類型：第一類主要包括美國、英國和日本，其特點是發(fā)展速度快，運行效果好。尤其日本近60%的線路實現(xiàn)了饋線自動化，個別地區(qū)覆蓋面超過80%，供電可靠性因此得到很大提升；第二類包括新加坡、韓國等。新加坡電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)已經(jīng)實現(xiàn)網(wǎng)格狀布局，配電自動化系統(tǒng)覆蓋了中低壓配電網(wǎng)，用戶年停電時間為0.31分鐘，大大提高了供電可靠性；第三類主要包括印度、泰國等。其特點是多應(yīng)用系統(tǒng)集成，規(guī)模大，且相互兼容。
1.2 國內(nèi)配電自動化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
我國配電自動化主要采用引進(jìn)、消化、吸收、改善等多種方式來實施和推進(jìn)。最初，從引進(jìn)日本的配電網(wǎng)自動化設(shè)備，不斷消化吸收，逐步啟動了配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設(shè)工作。采用分期分批試點、總結(jié)、提升至推廣應(yīng)用的模式，在部分城市開展了配電自動化系統(tǒng)實施工作，到目前為止，已完成了多個城市的配電自動化實用化功能驗收工作。其技術(shù)路徑為：從配電自動化關(guān)鍵技術(shù)研究到試點與示范工程，再到推廣應(yīng)用，取得了大量的工程經(jīng)驗和有效數(shù)據(jù)。其發(fā)展也經(jīng)歷了饋線自動化、簡約配電自動化到復(fù)雜配電自動化應(yīng)用不斷深入的過程。
2 典型配電自動化系統(tǒng)的構(gòu)成
配電自動化系統(tǒng)硬件主要由后臺主站、配電終端和通信平臺組成；應(yīng)用軟件由配電自動化應(yīng)用軟件平臺體系支撐。其系統(tǒng)構(gòu)成及其在系統(tǒng)中的定位如圖1所示。配電主站與配電終端構(gòu)成其核心系統(tǒng)，調(diào)度自動化系統(tǒng)及變電站綜合自動化系統(tǒng)與該系統(tǒng)關(guān)系密切。配電終端采集的配電網(wǎng)運行及狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過通信平臺系統(tǒng)傳輸至后臺數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器，后臺應(yīng)用服務(wù)器則完成數(shù)據(jù)分析處理，實現(xiàn)其應(yīng)用功能。配電自動化系統(tǒng)利用信息總線，與生產(chǎn)、營銷等相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)互聯(lián)，完成信息交互，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。其中，主站是配電自動化系統(tǒng)的監(jiān)控、管理中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控、分析和處理；配電終端實現(xiàn)一次設(shè)備的實時數(shù)據(jù)采集和控制；通信系統(tǒng)為數(shù)據(jù)采集、傳輸與遠(yuǎn)程控制提供通道支撐；信息總線則是基于IEC61968標(biāo)準(zhǔn)的總線機制，可以實現(xiàn)各個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享。
2.1 配電自動化系統(tǒng)的應(yīng)用功能
配電自動化系統(tǒng)應(yīng)用包括配電系統(tǒng)運行及狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、傳輸與分析等基本功能，實現(xiàn) “一遙”即遙信功能或“二遙”即遙信與遙測功能，如全節(jié)點全斷面的量測、控制、保護(hù)功能等；基礎(chǔ)應(yīng)用：配電電網(wǎng)監(jiān)控、管理、運行維護(hù)、檢修等，實現(xiàn)“二遙”即遙信與遙測功能或“三遙”即遙信、遙測與遙控功能。如生產(chǎn)運行管理、營銷管理、負(fù)荷監(jiān)控和用戶管理等；高級應(yīng)用：配電系統(tǒng)故障定位/隔離/自動恢復(fù)供電，實現(xiàn) “三遙”即遙信、遙測及遙控功能或“四遙”遙信、遙測、遙控及遙調(diào)功能。如故障隔離與自愈，負(fù)荷轉(zhuǎn)供等。還包括分布式電源的控制與管理，配電主站系統(tǒng)與市調(diào)EMS、縣調(diào)EMS、智能計量系統(tǒng)、生產(chǎn)管理PMS、生產(chǎn)指揮搶修平臺等其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用集成，以及其他定制化應(yīng)用等。
應(yīng)用軟件系統(tǒng)基于實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫，具備自診斷、自恢復(fù)功能，確保數(shù)據(jù)安全性；可實現(xiàn)在線檢測系統(tǒng)軟硬件運行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載等功能；對具備冗余配置的設(shè)備，能自動切換到冗余設(shè)備運行。
系統(tǒng)按照IEC61968/IEC61970標(biāo)準(zhǔn)的總線機制，與相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)互聯(lián)，擴展與其它應(yīng)用系統(tǒng)之間的信息共享，為配電自動化系統(tǒng)高級應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)條件；另外，系統(tǒng)采用開放的體系結(jié)構(gòu)，各平臺分層構(gòu)建，具有很強的擴展能力；同時，系統(tǒng)采用面向設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)模型及面向服務(wù)的架構(gòu)等先進(jìn)技術(shù)，完全滿足配電系統(tǒng)點多面廣的特征。
2.2 配電自動化系統(tǒng)的物理平臺
2.2.1 配電網(wǎng)典型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
配電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)格化，每個單元網(wǎng)格內(nèi)要確保有兩個以上的相對獨立的電源，才能確保配電自動化基本功能的實現(xiàn)。一般典型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)單元如圖2所示。這些單元主要有放射狀、手拉手、環(huán)網(wǎng)甚至網(wǎng)格狀等形式。配電網(wǎng)網(wǎng)架由以上一個或幾個單元級聯(lián)而成。
2.2.2 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的通信平臺
配電通信系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合配電系統(tǒng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)特征，采取多種通信方式相結(jié)合的原則來建設(shè)。主要的通信方式有光纖專網(wǎng)、配電線載波、無線專網(wǎng)和無線公網(wǎng)等。各種通信方式應(yīng)采用統(tǒng)一接口規(guī)范。每種通信方式各有優(yōu)缺點，應(yīng)結(jié)合實際，確定組合方式。光纖通信技術(shù)具有傳輸頻帶寬、容量大、衰減小等優(yōu)點，已在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。配電線載波通信方式充分利用現(xiàn)有電力線作為載體，實現(xiàn)模擬或數(shù)字信號傳輸。無線公網(wǎng)通信方式具有覆蓋面廣，維護(hù)成本低等優(yōu)點。
配電自動化典型通信系統(tǒng)如圖3所示。具備遙控功能的配電自動化區(qū)域應(yīng)優(yōu)先采用專網(wǎng)通信方式；依賴通信實現(xiàn)故障自動隔離的饋線自動化區(qū)域宜用光纖專網(wǎng)通信方式。采用無線公網(wǎng)通信方式時應(yīng)符合相關(guān)安全防護(hù)措施和可靠性規(guī)定要求。
2.3 配電自動化系統(tǒng)定位
在紛繁復(fù)雜的電力系統(tǒng)中，為便于理解，現(xiàn)將各類自動化系統(tǒng)梳理如下：對配電網(wǎng)而言，調(diào)度自動化和配網(wǎng)自動化構(gòu)成了調(diào)配一體化；而配網(wǎng)自動化是由變電站綜合自動化和配電自動化作為支撐；用電自動化也可以理解為低壓配電自動化，與配電自動化構(gòu)成配用一體化；配網(wǎng)自動化和配用一體化又構(gòu)成了營配一體化；調(diào)配一體化和營配一體化構(gòu)成了營配調(diào)一體化。目前這些劃分沒有統(tǒng)一嚴(yán)格的定義和區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)。圖4所示為各類自動化系統(tǒng)關(guān)系圖。
3 配電自動化是智能配電網(wǎng)的基本功能
配電自動化是智能配電網(wǎng)的初級形式，是智能配電網(wǎng)的基礎(chǔ)。配電自動化系統(tǒng)首先實現(xiàn)了配網(wǎng)運行工況的監(jiān)測功能，在具備條件的情況下，可分別實現(xiàn)“一遙”、“二遙”或“三遙”功能。
智能配電網(wǎng)是配電自動化發(fā)展的未來。智能配電網(wǎng)在滿足配電自動化的一般功能基礎(chǔ)上，逐步實現(xiàn)其高級應(yīng)用功能。智能配網(wǎng)是配電自動化的發(fā)展與延伸，配網(wǎng)自動化是智能配網(wǎng)的基礎(chǔ)；配網(wǎng)自動化是智能配網(wǎng)的基本功能與基礎(chǔ)應(yīng)用，智能配網(wǎng)更多關(guān)注的是基于配網(wǎng)自動化基礎(chǔ)之上的高級應(yīng)用。
智能配網(wǎng)與配網(wǎng)自動化兩個信息化應(yīng)用系統(tǒng)都是建立在完善的配電網(wǎng)架與多種形式的通信平臺上，是信息流與功率流的融合。智能配電網(wǎng)依托完善的采集、通信、信息平臺等，實現(xiàn)對自我狀態(tài)的持續(xù)監(jiān)測，對電網(wǎng)運營狀態(tài)給出準(zhǔn)確判斷，并通過智能分析形成決策，自動進(jìn)行綜合調(diào)控，實現(xiàn)故障定位和切除，迅速恢復(fù)電力供應(yīng)，并進(jìn)行故障分析，縮短故障處理時間，使得電網(wǎng)運營狀態(tài)趨向最優(yōu)。
智能電網(wǎng)最有可能在配網(wǎng)系統(tǒng)實現(xiàn)，即智能配電網(wǎng)是未來主動配電網(wǎng)實現(xiàn)的必要條件。實現(xiàn)大規(guī)模接入可再生能源和清潔低碳能源，提高電能對化石能源的替代程度，促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排的開展；推進(jìn)需求側(cè)管理，節(jié)能降耗、提高能效，促進(jìn)能源和電力資產(chǎn)的高效利用；實現(xiàn)電網(wǎng)、電源和用戶的信息共享，支持電網(wǎng)與用戶互動。
4 結(jié) 語
配電網(wǎng)特征是點多、面廣、線長、變化快、通信環(huán)境差；配電自動化涵蓋了電力系統(tǒng)一次、二次設(shè)備，裝置及通信技術(shù)，要求復(fù)合專業(yè)型人才。配電自動化實施是一個系統(tǒng)工程，且隨著新技術(shù)、新材料的出現(xiàn)，其方案也在不斷完善。其功能也從基本功能、基礎(chǔ)應(yīng)用到高級應(yīng)用漸進(jìn)式實現(xiàn)。只有從系統(tǒng)論的視角，統(tǒng)一規(guī)劃，分期分批分區(qū)域?qū)嵤拍軐崿F(xiàn)每批每期每區(qū)不同的應(yīng)用效果，最終逐步實現(xiàn)智能配電網(wǎng)的愿景。
參考文獻(xiàn)
[1]劉健，倪建立，鄧永輝.配電自動化系統(tǒng)[M].北京：中國水利水電出版社，2001.
[2]顧錦汶，羅玉孫.配電自動化技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用[C].全國配電網(wǎng)自動化高級論壇論文集，2000：36-50.
[3]盧進(jìn)，高紀(jì)湘.我國配電自動化的現(xiàn)狀和展望[C].第三屆北京輸配電技術(shù)國際會議論文集，2001：269-273.
[4] Scolt Bricker.Pacific Gas & Eleclrie Co.Substation Automation Takes a Leap Forward[J].Transmission & Distribution World，2004（5）：23-27.
[5]楊奇遜.變電站綜合自動化技術(shù)發(fā)展趨勢[J].電力系統(tǒng)自動化，1996，16（3）：145-146.
[6]鄧佑滿.面向整個地調(diào)電網(wǎng)應(yīng)用的配電管理系統(tǒng)[C].全國配電網(wǎng)自動化高級論壇論文集，2000：51-57.
[7]劉蜀江，許海平，何立新.配電管理系統(tǒng)（DMS）的集成及應(yīng)用[C].第三屆北京輸配電技術(shù)國際會議論文集，2001：215-218.
[8]王天華，張啟沛，包忠明，等.GIS和SCADA集成方案的分析和比較[C].配電網(wǎng)自動化分專委會第二屆學(xué)術(shù)研討會論文集，2000：103-107.
[9]岳金成，劉亞新.配電網(wǎng)自動化通信方式的分析探討[C].全國配電網(wǎng)自動化高級論壇論文集，2000：144-149.
【配電自動化與智能配電網(wǎng)論文】相關(guān)文章：
配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的實施論文09-14
配電網(wǎng)中電力自動化技術(shù)應(yīng)用論文09-08
有關(guān)配電網(wǎng)自動化故障處理模式分析論文09-10
配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的分析應(yīng)用09-20
實現(xiàn)配電網(wǎng)饋線自動化的方式及應(yīng)用研究論文07-18
淺談配電網(wǎng)實施自動化管理系統(tǒng)06-25