配電網(wǎng)自動化的發(fā)展是電力發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物,隨著電力市場及用電水平的提高,配電網(wǎng)面臨著一場新的改革和發(fā)展。業(yè)內分析,隨著電力的發(fā)展和電力市場的建立,配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)顯得越來越突出。配電自動化需得到進一步的完善。
我國配電網(wǎng)經(jīng)過多年的建設和改造,供電能力有了明顯的提高,目前已基本能夠滿足我國社會經(jīng)濟發(fā)展的需求,但是長期以來配電網(wǎng)的建設未得到應有的重視,建設資金短缺,設備技術性能落后,事故頻繁發(fā)生,嚴重影響了人民生活和經(jīng)濟建設的發(fā)展,隨著電力的發(fā)展和電力市場的建立,配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)顯得越來越突出。配電網(wǎng)實現(xiàn)自動化是一項綜合性工程,最基本條件是應具有較為完善多路電源配電網(wǎng)點,具有較好城市規(guī)劃及電源路徑分布,有較為可靠一次、二次設備,城市建設規(guī)模和經(jīng)濟發(fā)展對配電網(wǎng)提出了較高要求,但是我國的配電網(wǎng)存在著很多問題。
1、配電網(wǎng)存在的問題
(1)配電網(wǎng)絡電源點落后于城市建設發(fā)展,城市規(guī)模和商業(yè)建立,電源點容量及電能輸出受到限制,尤其是配電電線傳輸通道。
(2)改革開放以來,城市建設速度迅速,負荷增長率高,但電力配套建設不及時,輸電線半徑小,線路長,瓶頸效應比較突出,出現(xiàn)卡脖子現(xiàn)象嚴重,電能輸不出去,往往而引起停電事故。
(3)出線通道影響與城市規(guī)劃不相適應,有方改用下電纜,施工及投資不允許,采用架空導線環(huán)境,條件受限,有采用絕緣導線,網(wǎng)絡復雜較為普遍。
(4)早期建設線路導線細、年久失修,高能耗設備多,線損率高,導線半徑小及無功缺額較大,合線損損耗大,個別區(qū)配電網(wǎng)損耗達到30%,一般區(qū)l5%~20%,造成能源大量浪費和環(huán)境污染。
(5)供電不可靠因素增大,配電網(wǎng)投資不足,設備老化和技術性能低劣,供電事故頻繁,往往是一點故障引發(fā)全線大面積停電事故。城市繁華段,重要場所用戶停電,影響社會治安及經(jīng)濟市場。
(6)城市電網(wǎng)改造涉及面廣,要求較高,停電難度大。
2、配電自動化存在的問題
(1)功能設計的單一問題。應用配電自動化系統(tǒng),提高供電可靠率,似乎成了功能設計的傳統(tǒng)思路。但據(jù)電力可靠性中心簡報數(shù)據(jù)表明,現(xiàn)階段影響供電可靠性的主要因素不是配電網(wǎng)的故障停電,75%以上的問題出于按照固有傳統(tǒng)周期例檢方式導致的人為預安排停電。只有在提高管理水平,當故障停電時間等于或大于預安排停電時,才會體現(xiàn)出這一功能的作用。
(2)配電自動化由單純的配電監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)加配電自動化(DA)轉向具有DA、配電管理系統(tǒng)(DMS)、地理信息系統(tǒng)(GJS)等較完整的配電自動化實時及供電企業(yè)管理系統(tǒng),配電主站系統(tǒng)也由借用調度主站系統(tǒng)逐步轉向選擇面向配電自動化應用的配電自動化主站系統(tǒng)。
(3)設備選擇中的盲目求新。缺乏通盤考慮,忽視自身基礎,盲目在局部設備上求新求好,結果新設備上馬、老設備犯卡,無法取得整體優(yōu)化的效果。
(4)系統(tǒng)結構設計中的顧此失彼。在功能設計中缺乏統(tǒng)籌兼顧,出現(xiàn)控制端與主站功能不匹配、通信通道容量不足、一次網(wǎng)架設備不適應,把先進的配電自動化系統(tǒng)裝在陳舊的配電網(wǎng)架上,其效果難以實現(xiàn)。
(5)管理體制與管理機制中的傳統(tǒng)弊端。配電自動化系統(tǒng)主要覆蓋生產(chǎn)、營銷兩大專業(yè),如果還強調垂直職能專業(yè)管理,沒有條塊結合分工協(xié)作的保證措施,再好的系統(tǒng)也舉步維艱。同時,在系統(tǒng)功能設計中,還存在傳統(tǒng)管理機制中的重系統(tǒng)、輕客戶;重技術、輕管理;重形式、輕實效的思維定式。
(6)GIS還是孤立的靜態(tài)設備管理系統(tǒng)而不是動態(tài)的實時GIS,將SCADA和地理信息統(tǒng)一起來。
(7)配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范行業(yè)標準雖然已經(jīng)頒布,但要解決各地配電自動化的不規(guī)范問題,仍需要一個過程。
3、配電網(wǎng)自動化問題解決措施
配電網(wǎng)自動化的發(fā)展是電力發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物,隨著電力市場及用電水平的提高,配電網(wǎng)面臨著一場新的改革和發(fā)展,配電網(wǎng)自動化將進一步得到完善。但是配電網(wǎng)自動化在中國仍然是一種因發(fā)展而新出的事物,必須采取科學的態(tài)度,實事求是的原則,加強我國配電網(wǎng)自動化的研究,因地制宜地進行配電網(wǎng)的改造。
(1)分析地區(qū)配電網(wǎng)的實際應用情況,找出本地區(qū)配電網(wǎng)存在的技術方案問題,本著實事求是立足國情和網(wǎng)情的原則。
(2)配電網(wǎng)自動化是一項綜合性工程,涉及的專業(yè)多,規(guī)劃性強的系統(tǒng),應根據(jù)電網(wǎng)、城市配網(wǎng)的規(guī)化進行,避免盲目。
(3)配網(wǎng)自動化方案是自動化的核心,在引進國外技術的同時結合國內配電網(wǎng)的實際情況進行分析,國外配電網(wǎng)與國內在很大程度上不盡相同,應有所區(qū)別,吸取精華,適合國情、地情、網(wǎng)情。
(4)配電設備的使用面廣、量大、運行環(huán)境較為嚴酷,設備選擇應符合當前配電網(wǎng)形勢要求,具有高度可靠性和優(yōu)越的技術性能。并以真空開關為主,免維護周期長,二次保護和控制設備具有可靠牲,抗干擾能力及適合戶外高溫和低溫等較為嚴酷的運行環(huán)境,應具有遠方通訊的接口。自動化程度高,一次開關設備與二次保護裝置能良好地配合,能自動實現(xiàn)配電網(wǎng)自動隔離故障,恢復正常供電的能力,具有就地和遙控功能。
(5)遠方通訊是自動化的關鍵技術,RTU要符合配電網(wǎng)使用,分布(散)式,單點的特點:通訊方式應選擇合理,通訊功能強,誤碼率小,速度快,符合遠方實時監(jiān)控的功能。
(6)計算機應用軟件的開發(fā),首先選擇具有開放、兼容的操作平臺,對各種標準的數(shù)據(jù)庫應具有聯(lián)接功能,地理信息應實時地反應配電系統(tǒng)的潮流及負荷情況,對事故記錄及信息反饋,可實現(xiàn)負荷控制、遠方抄表、設備數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計及規(guī)劃、無功優(yōu)化的理論計算等。計算機軟件功能是配電系統(tǒng)自動化的核心,好的軟件可充分體現(xiàn)出技術和自動化的水平,應充分比較。
(7)配電網(wǎng)的工程設施應有計劃地分期、分批實施。應確定配電網(wǎng)絡的基本條件,導線截面、輸送容量、線路走向及用戶的基本條件。先采用具有自動化功能的一次開關設備和二次保護監(jiān)控設備完成自動送電、故障自動分閘和隔離故障功能,能做到隔離和區(qū)分故障點。在條件具備時,再投入通訊和計算機網(wǎng)絡,避免走彎路,資金投入可以分批實施。
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