傳統(tǒng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)概述

傳統(tǒng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)概述一、國(guó)外傳統(tǒng)配電自動(dòng)化概述國(guó)外配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展較早。在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中，配電自動(dòng)化系統(tǒng)受到了廣泛的重視，國(guó)外的配電自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)形成了集變電所自動(dòng)化、饋線分段開關(guān)測(cè)控、電容器組調(diào)節(jié)控制、用戶負(fù)荷控制和遠(yuǎn)方抄表等系統(tǒng)于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)(DMS),其功能已多達(dá)140余種。主要內(nèi)容如圖1所示：配電普理系魏(EMS)基礎(chǔ)配電自

動(dòng)化層地理宿惠系城(GIS)配電管理房fi電向高綴應(yīng)用電H理自動(dòng)化用戶信息系統(tǒng)設(shè)旨理?域B動(dòng)化變電所H動(dòng)級(jí)圖1:配電網(wǎng)管理系統(tǒng)所包含的主要內(nèi)容作為提高配電系統(tǒng)可靠性和改善用戶服務(wù)的重要手段，西方發(fā)達(dá)國(guó)家早在20世紀(jì)70年代就提出了配電自動(dòng)化的概念，并且有了不同程度的應(yīng)用。英、美等國(guó)的配電線路多為放射形，電壓為14.4kV，中性點(diǎn)直接接

地。線路上多采用智能化重合器與分段器相配合，并大量采用單相重合閘，

提高供電的可靠性。線路重合器直接采用高壓合閘線圈，并具有多次重合

功能，各級(jí)重合器之間利用重合次數(shù)及動(dòng)作電流定值差異來實(shí)現(xiàn)配合。日本九州電力公司的配電自動(dòng)化工作從20世紀(jì)50年代開始，經(jīng)歷了三個(gè)主要階段的發(fā)展。最初是引進(jìn)了配電線故障區(qū)間檢出裝置，繼而開發(fā)和推廣向變電站傳送配電線故障信息的系統(tǒng)電壓（SV）/時(shí)間控制（TM）裝置、配電線分段開關(guān)的遠(yuǎn)程終端（FTU）。第二階段是在20世紀(jì)70年代引進(jìn)了使用控制用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并在此基礎(chǔ)上完成了配電線調(diào)度自動(dòng)化實(shí)用性系統(tǒng)的開發(fā)和推廣。1986年在各供電局轄內(nèi)的全部配電線路中普及了配電線調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。第三階段由1995年開始，為提供配電線路的圖形顯示功能，以及提高配電網(wǎng)作業(yè)、數(shù)據(jù)維護(hù)等的處理速度，采用工作站（WS）取代控制用計(jì)算機(jī)。目前正逐步完善WS的功能，開發(fā)引進(jìn)成本低、體積小、高性能的配電線自動(dòng)控制系統(tǒng)。九州電力的配電自動(dòng)化系統(tǒng)如圖2所示:系統(tǒng)主要由以下三個(gè)部分組成：①讀入變電站的CB及繼電器等信息的SV/TM裝置。②監(jiān)視控制配電線CB和開關(guān)的TC（遙控）裝置。③根據(jù)信息對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行邏輯判斷，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)配電系統(tǒng)自動(dòng)控制。

配電用變電站柱上可關(guān)TISV/TM（送信）iF■I配電用變電站柱上可關(guān)TISV/TM（送信）iF■I1t*十SV/TM（送信｝_1_TC信息_..w開關(guān)TC配電線自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)供電局圖2:日本九州配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖架空線與電纜全部采用自動(dòng)開關(guān)，城市采用專用通信線的脈沖編碼(PulseCode)方式，郊區(qū)采用通過配電線載波的頻譜擴(kuò)散 (SpectrumSpread)方式對(duì)開關(guān)進(jìn)行遙控。另外值得一提的是九州電力公司還開發(fā)引進(jìn)了氣象信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)用以支援由于臺(tái)風(fēng)影響而造成大規(guī)模停電時(shí)的修復(fù)作業(yè)。新加坡公用電力局在20世紀(jì)80年代中期投運(yùn)，并在20世紀(jì)90年代發(fā)展和完善大型配電網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)，最初覆蓋其22kV配電網(wǎng)的1330個(gè)配電站，目前已將網(wǎng)絡(luò)管理功能擴(kuò)展到6.6kV配網(wǎng)，大約4000個(gè)配電站。國(guó)外的配電自動(dòng)化的發(fā)展經(jīng)歷了從各種單項(xiàng)自動(dòng)化產(chǎn)品，號(hào)稱為“多島自動(dòng)化〃的配電系統(tǒng)，向開放式、一體化和集成化的綜合自動(dòng)化方向發(fā)展的過程。目前已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，并且從提高配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性效率，提高供電質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，充分利用現(xiàn)有設(shè)備的能力，縮短停電時(shí)間和減少停電面積等方面，均帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目前，國(guó)外正致力于研究配電自動(dòng)化專家系統(tǒng)和配電網(wǎng)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)等。并且在研究通過負(fù)荷分配的優(yōu)化來減少網(wǎng)損，對(duì)變壓器負(fù)荷進(jìn)行管理，以最大限度地利用變壓器容量并降低系統(tǒng)有功損耗，以及按即時(shí)電價(jià)對(duì)用戶負(fù)荷進(jìn)行管理等。二、國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)配電自動(dòng)化概述（發(fā)展歷程及主要問題）1、我國(guó)傳統(tǒng)配電自動(dòng)化發(fā)展歷程：我國(guó)配電自動(dòng)化的技術(shù)研究起步于二十世紀(jì)九十年代初，而真正開展試點(diǎn)項(xiàng)目和較大范圍內(nèi)的工程化實(shí)施是從九十年代中后期開始至今。其間，比較有典型代表性的有以下項(xiàng)目：1996年，在上海浦東金藤工業(yè)區(qū)建成基于全電纜線絡(luò)的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)。這是國(guó)內(nèi)第一套投入實(shí)際運(yùn)行的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。1999年，在江蘇鎮(zhèn)江和浙江紹興試點(diǎn)以架空和電纜混合線路為主的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，并以此為主要應(yīng)用實(shí)踐起草了我國(guó)第一個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范。2003年，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的配電自動(dòng)化應(yīng)用項(xiàng)目青島配電自動(dòng)化系統(tǒng)通過國(guó)家電力公司驗(yàn)收2002-2003年，世界銀行貸款的配網(wǎng)項(xiàng)目一一杭州、寧波配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)和南京城區(qū)配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)先后由ABE公司和南瑞公司中標(biāo)并實(shí)施，這也是進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的DM系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的首次應(yīng)用。2005年，作為國(guó)網(wǎng)公司農(nóng)電重點(diǎn)科技項(xiàng)目 縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度/配電/集控/GIS—體化系統(tǒng)，在四川省雙流縣得到了成功應(yīng)用，這種類型的系統(tǒng)在近幾年得到較好的推廣，這標(biāo)志著簡(jiǎn)易、實(shí)用型的配電自動(dòng)化系統(tǒng)在中小型供電企業(yè)有著廣泛的市場(chǎng)。2006年開始，上海電力公司在所轄13個(gè)區(qū)供電所全面開展了采用電纜屏蔽層載波為主要通信手段、以兩遙（遙信、遙測(cè)）為主要功能的配電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)工作，并以此為背景完成了國(guó)網(wǎng)公司下達(dá)的《實(shí)用型配電自動(dòng)化技術(shù)》應(yīng)用項(xiàng)目，起草制定了《城市配電網(wǎng)實(shí)用型自動(dòng)化技術(shù)導(dǎo)則》（報(bào)批稿）。除上述典型案例之外，在1998年之后，隨著大范圍城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造的開展，在多個(gè)省份和直轄市掀起了配電自動(dòng)化技術(shù)試點(diǎn)和應(yīng)用的熱潮。然而，由于技術(shù)和管理上的許多原因，大多數(shù)早期建設(shè)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)沒有達(dá)到預(yù)期的效果，有一些甚至沒有怎么運(yùn)行就被閑置或廢棄了，其中的教訓(xùn)是深刻的。從2004年開始，國(guó)內(nèi)許多電力公司和供電企業(yè)都對(duì)前一輪的配電自動(dòng)化進(jìn)行反思和觀望，慎重地對(duì)待配電自動(dòng)化工作的開展。在后來為數(shù)不多的配電自動(dòng)化項(xiàng)目上顯現(xiàn)出理性的工作態(tài)度和務(wù)實(shí)的建設(shè)思路。2005年，國(guó)網(wǎng)公司委托上海電力公司牽頭研究適合于城市配電網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)模式和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，該項(xiàng)目已于2008年通過驗(yàn)收；國(guó)網(wǎng)公司還委托中國(guó)電科院農(nóng)電所牽頭研究適合于縣城配電網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)模式。這些都為今后配電自動(dòng)化工作的開展作了有益的探討和嘗試。全國(guó)電力系統(tǒng)管理及信息交換標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)的配網(wǎng)工作組在南京電力自動(dòng)化研究院的牽頭下，近兩三年來積極進(jìn)行IEC61968（電力系統(tǒng)應(yīng)用集成配電管理的接口）的翻譯和相應(yīng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T1080的制訂，以規(guī)范配電自動(dòng)化系統(tǒng)與各個(gè)系統(tǒng)之間的接口和信息集成。與此同時(shí)，配電一次設(shè)備、配電自動(dòng)化終端和配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)的制造水平也在快速提高，為配電自動(dòng)化的建設(shè)奠定了良好的設(shè)備基礎(chǔ)。配電網(wǎng)分析與優(yōu)化理論的研究也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，為配電自動(dòng)化的建設(shè)奠定了良好的理論基礎(chǔ)。2、我國(guó)傳統(tǒng)配電自動(dòng)化發(fā)展過程中的主要問題：我國(guó)許多早期建設(shè)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)沒有在生產(chǎn)中發(fā)揮應(yīng)有的作用，投入產(chǎn)出比很不好，主要由于技術(shù)和管理兩方面的原因。技術(shù)方面的主要問題有：1） 配電網(wǎng)架薄弱且存在缺陷，造成了配電運(yùn)行方式不夠靈活、緊急情況下的應(yīng)對(duì)能力弱，肖I」弱了配電自動(dòng)化系統(tǒng)的作用。2） 配電自動(dòng)化技術(shù)及設(shè)備不成熟，經(jīng)不起時(shí)間和惡劣環(huán)境的考驗(yàn)，嚴(yán)重影響了配電自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)用化。3）對(duì)工程實(shí)施難度估計(jì)不足，配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)模大，技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)管理上難度較大。/r/