供電企業(yè)電力系統(tǒng)自動化技術的應用

　　摘要：隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民物質文化水平的不斷提高，縣級地區(qū)用電量迅猛增加，用戶對供電質量和供電可靠性的要求也越來越高，甚至對發(fā)生電源的短路中斷也不能忍受。而電壓波動和短時停電也會給企業(yè)造成巨大的損失，為了實時控制用電負荷、無功負荷及電壓水平，改善供電質量，提高供電可靠性，提升服務質量，電力系統(tǒng)自動化的建設勢在必行。本文首先提出了實施縣級電力系統(tǒng)自動化的技術原則，然后指出了實現(xiàn)縣級電力系統(tǒng)自動化的途徑，最后詳細探討了幾種電力系統(tǒng)自動化技術在縣級供電企業(yè)中的應用，并對其發(fā)展方向做了展望。

　　關鍵詞：縣級,電力系統(tǒng),自動化技術,故障定位,智能化

　　一、實施縣級電力系統(tǒng)自動化的技術原則

　　（一）可靠性原則

　　實現(xiàn)縣級單位電力系統(tǒng)自動化的首要目標是提高配電網(wǎng)的供電可靠性，實現(xiàn)高度可靠的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)，因此要達到以下要求：

　　1、具有可靠的電源點（雙電源進線、變電所自動化）。

　　2、具有可靠的配電網(wǎng)網(wǎng)架（規(guī)劃、布局、線路）。

　　3、具有可靠的設備（一次智能化開關、二次戶外FTU、TTU）。

　　4、具有可靠的通信系統(tǒng)（通信介質、設備）。

　　5、具有可靠的主站系統(tǒng)（計算機硬件、軟件、網(wǎng)絡）。

　�。ǘ�）分散型原則

　　由于配電網(wǎng)的地域分布性特點，建立配網(wǎng)自動化希望功能分散、危險分散，采用具有智能的一次設備（如重合器），故障就地解決。對于縣級規(guī)模的配電網(wǎng)，復雜性并不高，提高可靠性供電，通常雙電源即能滿足實際要求，推薦重合器方案，并且在10kv干線適當配置開關數(shù)量，使保護配合能夠實現(xiàn)。

　　二、實現(xiàn)縣級電力系統(tǒng)自動化的途徑

　�。ㄒ唬┡潆娋W(wǎng)故障定位系統(tǒng)的運用

　　定位故障地點，隔離、恢復供電是配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)的自動化的表現(xiàn)。故障定位系統(tǒng)經(jīng)歷了從單項自動化到綜合自動化的過程。這對配電系統(tǒng)的整體性管理有十分重要的意義。

　�。ǘ�）投訴熱線處理的自動化

　　投訴熱線是供方與一個地區(qū)或區(qū)域內(nèi)的大客戶之間建立的一種溝通渠道，便于及時處理配電問題。因此，電網(wǎng)改造中進行低壓線路的改造，進行一戶一表的改革時，需要系統(tǒng)化管理，優(yōu)化配電系統(tǒng)的設計。投訴熱線處理的自動化表現(xiàn)在這時一個面向用戶和物業(yè)管理的分級分片的只能化雙方互通信息的聯(lián)系機制，有利提高配電系統(tǒng)的服務水平。

　�。ㄈ�）信息管理的自動化

　　信息管理系統(tǒng)是在設備管理和自動繪圖的基礎上建立的，其中包含配電、變電、用電、決策、反饋、檢索等信息管理系統(tǒng)，有些系統(tǒng)也包括辦公自動化系統(tǒng)即OA系統(tǒng)。管理信息系統(tǒng)（MIS）就是由這些信息系統(tǒng)組成。早期的管理信息系統(tǒng)處理離線工作的模式，如今的設備管理（AM或者FM）系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為了一個獨立的自動化地理化信息系統(tǒng)，它支持很多的空間數(shù)據(jù)行業(yè)的開發(fā)與運用，對提高我國的科學技術水平有十分重要的作用。

　　三、縣級供電企業(yè)電力系統(tǒng)自動化技術的具體應用

　�。ㄒ唬┳儔浩髟O備自動化技術的運用

　　變壓器的自動化技術是指變壓器設備的監(jiān)測從離線狀態(tài)轉為在線狀態(tài)。保障供電，降低供電設備的損耗成為目前供電企業(yè)的主要任務之一。變壓器設備的在線檢測有利于保證供電并且降低電力和設備在傳輸過程中的損耗。同時降低設備損耗和維修設備，保證設備正常工作也是變壓器自動化的主要手段。設備檢修一般包括兩個方面的內(nèi)容，即設備的檢查與維修。狀態(tài)監(jiān)控是全面地、系統(tǒng)地對整個配電系統(tǒng)的設備進行監(jiān)控，有利于進行設備的檢查，同時有利于設備維修后的試行檢測，保證設備的維修質量。

　　另外，變電設備的自動化還可以實現(xiàn)離線檢測。所謂的離線檢測就是指在電氣設備已經(jīng)停止運作時對電氣設備進行各種必要的檢測，例如：預測性檢查等等。在線的檢測是計算機技術、傳感器技術、信息統(tǒng)計技術的有效結合，有利于反應配電系統(tǒng)的真實狀況，使變壓器的檢修維護從離線模式和定點檢修的固定模式發(fā)展為系統(tǒng)的自動化的在線狀態(tài)。

　�。ǘ�）基于GPS的動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)的運用

　　GPS是全球定位系統(tǒng)，這是一個衛(wèi)星系統(tǒng)。它可以保證在地球上任意一點都可以同時觀測到，以便實現(xiàn)導航、定位、授時等功能。GPS定位技術具有高精度、高效率和低成本的優(yōu)點，使其在各類大地測量控制網(wǎng)的加強改造得到了較為廣泛的應用�；�于GPS的動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)指的是電力系統(tǒng)采用GPS所實現(xiàn)的光纖通信技術和同步測量技術，電力系統(tǒng)的動態(tài)安全監(jiān)測管理主要包括動態(tài)相量測量系統(tǒng)、定時系統(tǒng)、中央信號處理系統(tǒng)和通信系統(tǒng)四個部分的內(nèi)容。

　�。ㄈ�）電力系統(tǒng)的智能技術的運用

　　電力系統(tǒng)的智能技術，是智能計算機技術的簡稱，從含義上，它包含體系結構和人機接口；從種類上，它的種類也較多，例如:模糊控制等。智能技術是具備學習、適應及組織功能的行為，能夠對產(chǎn)品問題解決非線性、時變性和不確定性的控制問題。目前，智能技術尚處于發(fā)展階段，但己經(jīng)受到人們的普遍重視，廣泛應用于電力系統(tǒng)各個領域中，并取得了一定的實效。

　　電力系統(tǒng)控制技術在過去幾十年的發(fā)展可以總結為3個方面：第一是基于傳遞函數(shù)的但輸入和單輸出階段；第二是線性和非線性控制一級多機系統(tǒng)控制；第三是智能控制。

　　電力系統(tǒng)目前的系統(tǒng)控制所存在的技術上的困難在于：第一，電力系統(tǒng)是一個具有諸多不確定因素的動態(tài)系統(tǒng)；第二，電力系統(tǒng)既需要本地控制協(xié)調的參與，也需要異地控制協(xié)調的參與。而只能控制系統(tǒng)的出現(xiàn)則可以解決傳統(tǒng)系統(tǒng)所無法解決的那些難題，特別對那些具有不確定性、非線性的復雜系統(tǒng)具有良好的作用。

　�。ㄋ模┛h級電網(wǎng)一體化系統(tǒng)的運用

　　縣級電網(wǎng)調配一體化系統(tǒng)是將調度自動化系統(tǒng)和配網(wǎng)自動化系統(tǒng)通過統(tǒng)一的平臺進行整合，集成于一個開放式的開發(fā)環(huán)境中，在保證系統(tǒng)安全運行的基礎上，實現(xiàn)系統(tǒng)一體化。其具有以下優(yōu)勢：

　　1、功能合理、管理和使用方便

　　避免了2套系統(tǒng)的SCADA功能重復、維護量大、前置系統(tǒng)通信接線復雜的情況；系統(tǒng)界面風格統(tǒng)一，系統(tǒng)整體可靠性高；便于實施二次安全防護體系；系統(tǒng)具備豐富的功能和良好的擴展性和易用性，并在體系結構和通信接口等多方面符合國際標準。形成實用性強、功能協(xié)調完善、高效、靈活、結構緊密的統(tǒng)一信息平臺體系；電網(wǎng)調配運行管理更加科學、高效，自動化應用水平將顯著提高，促進電力企業(yè)科技應用和現(xiàn)代化管理發(fā)展。

　　2、提高電網(wǎng)安全運行水平和供電可靠性

　　一體化系統(tǒng)的實用化運行能夠使調度員更及時地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障隱患并采取相應的有效措施，降低事故發(fā)生率，保證電網(wǎng)安全運行。一旦電網(wǎng)發(fā)生事故，值班員可以迅速通過調、配一體化系統(tǒng)啟動故障處理預案，避免事故擴大化，縮短停電時間。調度員可以及時全面地了解電網(wǎng)當前運行工況，在電網(wǎng)事故中能及時斷開故障點并隔離故障區(qū)域，從而快速避免事故的擴大化。

　　3、優(yōu)化調度管理

　　調、配一體化系統(tǒng)為調度運行人員提供了先進的調度和控制技術手段，使其能夠全方位掌控電網(wǎng)的實時運行狀態(tài)、優(yōu)化調度方案、控制潮流、調節(jié)電壓無功運行水平、提高電能質量、降低線損。

　　4、便于數(shù)據(jù)交互、共享

　　徹底消除多島效應所帶來的負面影響，使大量電網(wǎng)運行實時信息和生產(chǎn)管理信息資源達到最大化和最優(yōu)方式的共享。一體化系統(tǒng)采用同一底層數(shù)據(jù)庫，共享一套數(shù)據(jù)，從根本上做到數(shù)據(jù)的一致性，用戶所做的數(shù)據(jù)維護工作均為一次性定義，減少了維護難度和工作量。

　　四、縣級電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展方向

　　對于我國縣級電力系統(tǒng)自動化的技術而言，其發(fā)展方向就是對DMS系統(tǒng)進行全面的建立，通過DMS系統(tǒng)，可以提高電氣的綜合管理水平，以適應現(xiàn)代化電力系統(tǒng)技術發(fā)展的需要；使電氣設備保護方面的控制得到一定的優(yōu)化，消除大面積的停電故障，提高供電系統(tǒng)的可靠性；電量、電壓以及功率等各種類型的運行參數(shù)，對電力平衡、精確計量、負荷監(jiān)控等多種功能有著相關影響；改變了現(xiàn)行的變電值班模式以及運行操作，實現(xiàn)了真正意義上的無人值守的變電站的管理模式，真正達到了精兵簡政的目的。

　　數(shù)據(jù)共享作為變電站自動化的一個主要特點，將監(jiān)控和保護功能集成在同一裝置里，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的主要途徑之一。對于SCADA而言，其所需的多項數(shù)據(jù)與繼電保護所進行處理的數(shù)據(jù)是相同的，所以將分布式類型的變電站SCADA集成到相關的微機保護中，使監(jiān)控和保護對一個硬件平臺進行共用，那么就可以實現(xiàn)非常明顯的經(jīng)濟性。

　　結語

　　綜上，縣級電力系統(tǒng)自動化技術的發(fā)展，突出可靠性和適應性，尤其大型電力控制系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟運行是至關重要的。當前電力系統(tǒng)的綜合自動化技術已經(jīng)進入以計算機技術和監(jiān)控技術開發(fā)為主要標志內(nèi)容的階段，但對于我國這樣一個電力系統(tǒng)技術自動化改革開始較晚的國家來說，在追趕先進技術的同時，還必須要注重對傳統(tǒng)技術和設備的改進。

　　參考文獻

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