研究做好配网自动化建设的必要性

随着国民经济的飞速发展和人民生活水平的提高,对供电质量和可靠性也提出了更高的要求。大规模的两网改造结束以后,配电网的布局得到了优化,但要进一步提高配电网的可靠性,还必须全面实现高水平的配网自动化。配网自动化就是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理的现代化。需要结合电网改造在配电网中实现配电自动化,以提高配电网的管理水平,为广大电力用户不间断的提供优质电能。

1.当前配网的现状

长期以来,中国电力的主要矛盾是电力的生产跟不上需求,电力缺口一直较大。因此,前些年中国电力投资的重点是发电厂及输电网的建设,经过十多年的大投入,电力的需求己在近期能够满足需求。当前的主要矛盾出现在配电环节,由于过去对配电系统投入较少,导致配电网结构不合理。绝大多数城市基本上都是辐射型单端供电,一旦线路故障只能切除整回线路,导致大片区域停电;配电线路送电能力小,很多地方还使用的八十年代初的线路,线路经常过负荷运行,不但线损高达20%以上,还经常在用电高峰期断电技术性能落后,现在未改造的配电网几乎没有任何自动化可言,一出现事故只能依靠跳闸保护或配变的熔断器断电或是人工拉闸,然后再靠人工查明故障点,往往是一点小故障导致一片区域长时间停电。这些严重影响了人民生活和经济建设的发展。

国内在90年代末期,开始大力推进配电自动化技术的应用与实施。在技术上,国内的配电自动化与国外相比并不落后,尤其在馈线终端装置和通信上, 国内设备能够采用最新的技术和设备,具有更先进的技术平台。这些为国内配电自动化技术的进一步发展奠定了基础。配电自动化由主站、子站、通信、馈线终端组成。从技术水平的角度看,国内不少企业己经研制出能基本上满足自动化要求的产品,技术上讲,实现配网自动化已经没有问题。总体来说,我国各地建设的配网自动化系统还存在不稳定、实用化程度差。不过,经过几年的摸索,人们对配网自动化的功能、系统结构、通信方式及管理体制等有了比较明确的认识,国家有关电力管理部门、专业学会与协会也制定出了配网自动化技术实施导则、规范,为进一步更好地开展配网自动化工作奠定了基础。

2.实施配网自动化的意义

国家出台城网改造的政策、资金,并提出要积极稳步推进配网自动化。配网自动化实现的目标可以归结为:提高电网供电可靠性,切实提高电能质量,确保向用户不间断优质供电;提高城乡电力网整体供电能力;实现配网管理自动化,对多项管理过程提供信息支持,改善服务,提高管理水平和劳动生产率;减少运行维护费用和各种损耗,实现配网经济运行;提高劳动生产率及服务质量,并为电力系统电力市场的改革打下良好的技术基础。

从以上这些目标可以看出,对于电力企业,配网自动化的实施的具体意义在于:

(1)提高供电可靠性,减少故障停电次数和停电时间,故障自动检测, 故障自动隔离,缩小停电范围,快速实现非故障区的恢复供电。同时减少因故障造成的电费损失。

(2)改善电能质量,监测和改善瞬态及稳态电压质量,以优质的电能提供给用户。

(3)提高配网系统的运行经济性,提高设备的利用率,降低运行维护费用,降低线损,最大限度地提高企业经济效益。

(4)减少和缩短设备检修停电时间和范围。

      (5)优化网络结构和无功分配,降低电能损耗。

(6)提高整个配网地管理水平和计算机应用水平,提高工作效率,实现“减员增效”。

(7)用技术手段来改善用户服务水平,提高服务质量,提高为用户服务的响应速度和服务质量,改善故障时对用户的应答能力,建立良好的供需人机界面,用户能直接咨询、报装、给用户提供便利。

(8)通过配网系统自动化的实施,真正提高企业的现代化管理水平,提高供电企业的各项经济技术指标。

3.配网自动化运行与维护

配网自动化系统建成后,系统维护是保证配网正常安全运行的必要手段。然而配网自动化系统有其自身特点,因此在运行维护中存在一些难点。

现场情况复杂,测控点多。而配电自动化系统的测控对象为进线变电所、10kV开闭所、小区变电所、配电变电所、分段开关、并联电容器、用户电能表和重要负荷等,因此站点非常多,这不仅会给系统的组织带来较大困难,而且在控制中心的网络上,要处理这么大量的信息,特别是在图形工作站上,要清晰地展现电网运行方式,困难将非常大。另外如此众多的终端设备,一但可靠性不够高、或不方便维护,则将会使电力局陷入大量烦琐的维护工作中;此外点多量大,系统造价也将是一个很大的问题。

配电网自动化系统绝大部分设备均需在户外运行,工作环境恶劣,温度要求通常在25℃～75℃,耐湿度要求高达95%,另外还要考虑防雨、防晒、防雷、防风沙等因素,挂在现场的二次设备还要考虑振动、干扰等影响。另外,在配电系统中设备的投切也比输电网系统频繁得多,因此,设备的可靠性、寿命、质量等要求都较户内的高,造价也增大。

控制电源和工作电源的提取也是令配电自动化头疼的问题,因为在变电所,可以通过所内的直流电源屏或直流电池组获取电源,而在现场,一旦线路停电,就将失去电源的主要来源,而故障判断、隔离故障区域、恢复非故障区域的供电,是配电自动化的主要功能,为了实现这一功能,就必须确保在故障或停电期间能够获取一个环网区域所有开关处的线路信息及故障信息、能够接受遥控命令、并准确可靠跳合闸,为此,往往在装置内不得不挂接蓄电池,而蓄电池的充放电以及在高低温时电池的放电能力和长期未进行深放电后的性能将会受到较大影响等问题。

配网自动化系统是包括一、二次设备,通讯设备、计算机等设施。系统建立后,需大量的全能型专业技术人员对该系统进行维护,培训一支全方面检修维护队伍,需要时间和经验的累积,这也是配网自动化系统建立初期的一个难点。

4.结束语

随着计算机软硬件技术的发展,将会有越来越多的自动化技术应用于配电网中,配网自动化技术会逐步成熟,为配电网安全高效的运行提供技术保证。随着电力市场的实行,供电企业对配电网运行的安全性和经济性要求越来越高,配网自动化是解决这一需求的必由之路。我们相信配网自动化建设必将为我国的配电网发展做出巨大贡献。