1、現(xiàn)在農(nóng)村電網(wǎng)自動(dòng)化在農(nóng)村電網(wǎng)改造與建設(shè)中存在的問(wèn)題
(1)選型問(wèn)題:自動(dòng)化技術(shù)含量不高;部分新興公司難以保證良好的售后服務(wù),且產(chǎn)品沒(méi)有經(jīng)過(guò)國(guó)家權(quán)威部門(mén)的檢測(cè)、鑒定。
(2)功能單一:沒(méi)有考慮到系統(tǒng)的擴(kuò)展與接口。
(3)技術(shù)力量薄弱:縣級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)人員相對(duì)于城市電網(wǎng)調(diào)度人員而言數(shù)量較少、技術(shù)水平較低。
(4)先進(jìn)的調(diào)度系統(tǒng)與落后的管理系統(tǒng)并存。
2、適合農(nóng)村電網(wǎng)的新一代調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)
(1)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo):
新一代的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)考慮到Internet/Intranet技術(shù)對(duì)電力企業(yè)的影響,在設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)時(shí)應(yīng)以SCADA功能為基礎(chǔ),DA/DMS、AM/FM/GIS、MIS及其他子系統(tǒng)為擴(kuò)展功能的、具有一體化平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)化、多功能系統(tǒng)。
①系統(tǒng)的硬件方面:優(yōu)先采用最新的、高可靠性的微型計(jì)算機(jī)硬件技術(shù),作為系統(tǒng)工作站、服務(wù)器的硬件平臺(tái)。有條件的也可采用最新的RISC 或UNIX工作站系統(tǒng)。 ②系統(tǒng)的軟件方面:調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的操作系統(tǒng)采用新一代的Microsoft Windows NT/2000;數(shù)據(jù)庫(kù)采用高性能的商用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù),如MS SQL Server,Oracle,Sybase等,使系統(tǒng)軟件配置標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范;系統(tǒng)的輸出形式采用Microsoft Office 的Excel 等優(yōu)秀工具軟件,使報(bào)表系統(tǒng)更加方便易用;軟件結(jié)構(gòu)采用網(wǎng)絡(luò)分布式的客戶/服務(wù)器模式。
(2)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則:
①穩(wěn)定性:應(yīng)用于農(nóng)村電網(wǎng)中的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),穩(wěn)定性是第一位的。落后的系統(tǒng)會(huì)增加技術(shù)人員掌握的難度,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮作用;②實(shí)用性:堅(jiān)持人機(jī)對(duì)話簡(jiǎn)潔、明了、方便的原則,且能完成調(diào)度系統(tǒng)與MIS系統(tǒng)之間的信息共享;③易維護(hù):系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與選擇應(yīng)具有通用性,系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)應(yīng)具有遠(yuǎn)程維護(hù)功能;④先進(jìn)性;⑤可擴(kuò)性;⑥伸縮性:根據(jù)用戶應(yīng)用系統(tǒng)的需要和投資狀況,系統(tǒng)應(yīng)能靈活地選擇軟硬件配置,并具有跨多硬件平臺(tái)的特點(diǎn),系統(tǒng)的規(guī)??蓮膯闻_(tái)機(jī)器到多臺(tái)機(jī)器、單種機(jī)型到多種機(jī)型任選;⑦靈活性:組成系統(tǒng)的各功能模塊,多數(shù)要能做到"即裝即用";⑧安全性: 系統(tǒng)硬件采用冗余設(shè)計(jì),保證系統(tǒng)的不間斷可靠運(yùn)行;由操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)以及應(yīng)用軟件的操作等級(jí)三方面來(lái)滿足嚴(yán)格的安全操作要求。
(3)系統(tǒng)的功能規(guī)范:
新一代電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能應(yīng)是立足于SCADA功能、拓展DMS 功能,實(shí)現(xiàn)新一代的SCADA /DMS、調(diào)度管理、電能量計(jì)費(fèi)于一體的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。
(4)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu):
①調(diào)度系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu)采用雙網(wǎng)冗余分布式結(jié)構(gòu),重要節(jié)點(diǎn)采用雙機(jī)備份,保證實(shí)時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性;② 為確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊的可靠性,可采用雙重網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)??蓪?shí)現(xiàn)自動(dòng)切換并可均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷,單一網(wǎng)絡(luò)故障不影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。
(5)系統(tǒng)的軟件平臺(tái):
①未來(lái)的農(nóng)村電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)是以SCADA為基礎(chǔ)的統(tǒng)一平臺(tái);②系統(tǒng)應(yīng)采用分布式、多手段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);③應(yīng)采用以TCP/IP 為核心的網(wǎng)絡(luò)通信管理系統(tǒng);④系統(tǒng)應(yīng)采用實(shí)時(shí)庫(kù)與商用庫(kù)有機(jī)結(jié)合的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng);⑤系統(tǒng)應(yīng)具備功能強(qiáng)大的圖形系統(tǒng);⑥系統(tǒng)還應(yīng)具備與MIS系統(tǒng)的WEB接口及相關(guān)的輸出能力。
(6)系統(tǒng)可靠性指標(biāo):
可靠性應(yīng)按照《縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化功能規(guī)范(DL/T 635-1997)》并參照國(guó)家電力公司農(nóng)電司原《縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)用化驗(yàn)收細(xì)則》的要求予以制定??紤]到近年來(lái)計(jì)算機(jī)及相關(guān)配套系統(tǒng)、設(shè)備的性能、可靠性的提高,應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的可靠性提出較高的要求,我們建議,在現(xiàn)階段,農(nóng)村電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的年可用率應(yīng)達(dá)到99.95%。
考慮到農(nóng)村電力系統(tǒng)的技術(shù)人員較薄弱,調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)具備遠(yuǎn)程維護(hù)功能。
(7)典型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu):
典型的農(nóng)村電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有:雙前置機(jī)、雙調(diào)度機(jī)、雙服務(wù)器、雙網(wǎng)絡(luò)、并帶有遠(yuǎn)程維護(hù)、調(diào)度管理、MIS信息系統(tǒng)及模擬屏接口的系統(tǒng)。
3、農(nóng)村電網(wǎng)的通訊方式
(1)傳統(tǒng)的通訊模式:
在傳統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)中,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸采用電力載波、音頻電纜、無(wú)線擴(kuò)頻、微波、光纖等方式進(jìn)行。
近年來(lái),隨著通信技術(shù)的發(fā)展,微波、無(wú)線擴(kuò)頻、光纖等多種通訊方式也逐漸進(jìn)入了電力行業(yè),部分通訊方式甚至已經(jīng)成為電力行業(yè)的主流。
(2)發(fā)展中的通訊方式:
隨著電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化、變電所自動(dòng)化等技術(shù)與裝備的發(fā)展,建設(shè)成熟、穩(wěn)定、高性能的通訊系統(tǒng)成為必然,因此,在建設(shè)電力通訊系統(tǒng)中要考慮電力通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)
與發(fā)展方向,把專業(yè)網(wǎng)和公用電話網(wǎng)有機(jī)地聯(lián)接起來(lái),形成各負(fù)其責(zé)、穩(wěn)定可靠的電力通訊系統(tǒng),以下的幾種方式僅供參考:
表1
①對(duì)于資金較富裕的地區(qū),應(yīng)以光纖為主干網(wǎng)、主干通道,而以電力載波、通信電纜、微波、無(wú)線擴(kuò)頻等作為通信支線,以節(jié)省投資。②對(duì)于公用電話發(fā)達(dá)的地區(qū),其行政、調(diào)度業(yè)務(wù)通信可采用公用電話網(wǎng);對(duì)于不需長(zhǎng)時(shí)間占用通道、數(shù)據(jù)量較少的通訊方式,如撥號(hào)入網(wǎng)、遠(yuǎn)程抄表等,同樣應(yīng)采用公用電話網(wǎng),采用分時(shí)復(fù)用的通信方式。③對(duì)于各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸需要不間斷通信,需長(zhǎng)期占用信道,這時(shí)應(yīng)建立專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。一般可選用光纖、載波、通信電纜、無(wú)線擴(kuò)頻等方式進(jìn)行,在設(shè)置時(shí)應(yīng)從技術(shù)、資金等方面進(jìn)行綜合論證。④對(duì)交通不便,有線通信線路架設(shè)較困難的地區(qū),可考慮以無(wú)線通信為主要數(shù)據(jù)通信手段,并優(yōu)先考慮無(wú)線擴(kuò)頻通信等價(jià)廉而有效的通信手段。⑤對(duì)通信設(shè)備的選擇,要考慮技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠性、產(chǎn)品性能價(jià)格比和功能的可擴(kuò)展性等因素,在建設(shè)農(nóng)村電力通訊網(wǎng)時(shí)應(yīng)在滿足當(dāng)前通信系統(tǒng)要求的情況下留有擴(kuò)展空間,以避免系統(tǒng)發(fā)展帶來(lái)重復(fù)投資與建設(shè)的后患。
4、農(nóng)村電網(wǎng)的變電所建設(shè)模式
(1)變電所自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè):
所謂變電所自動(dòng)化系統(tǒng)是將變電所的二次設(shè)備(包括控制設(shè)備、信號(hào)器具、測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置等)利用微機(jī)技術(shù),經(jīng)過(guò)功能的組合,實(shí)現(xiàn)信息共享,對(duì)變電所實(shí)施自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。
變電所自動(dòng)化系統(tǒng)可以收集到較齊全的數(shù)據(jù)和信息,經(jīng)過(guò)主控制單元的高速計(jì)算和判斷,可以方便地監(jiān)視和控制變電所內(nèi)各種設(shè)備的運(yùn)行,完成對(duì)相關(guān)設(shè)備的操作。
其主要特征是:功能綜合化、結(jié)構(gòu)微機(jī)化、安裝分布化、操作監(jiān)視屏幕化、運(yùn)行管理智能化。
主要功能:監(jiān)視控制、微機(jī)保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、電壓和無(wú)功自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)通信及系統(tǒng)自診斷功能等。
變電所自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu):各種形式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),都有其適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)需求的特點(diǎn),應(yīng)因地制宜,依據(jù)實(shí)用、可靠、穩(wěn)定的原則選擇最佳的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
變電所自動(dòng)化系統(tǒng)的選擇可參照表1:
(2)無(wú)人值班變電所的建設(shè):
在進(jìn)行農(nóng)村電網(wǎng)變電所自動(dòng)化改造與建設(shè)中,應(yīng)本著經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、穩(wěn)定、可靠的原則, 根據(jù)具體所配置的實(shí)際情況,選擇合適的變電所二次微機(jī)綜合自動(dòng)化裝置。老所改造或新所建設(shè)
可參照以下模式進(jìn)行。
對(duì)于配電變電所和10kV開(kāi)閉所,如果是在老所基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,基本可按如下兩種方式進(jìn)行:
方案一:保留原有的保護(hù)裝置,可選用遙信、遙控一體化的分布式測(cè)控裝置直接安裝于設(shè)備間隔,遙測(cè)部分選用交流采樣單元或智能電能表進(jìn)行集中采集。
方案二:對(duì)于小區(qū)變、箱式變,由于規(guī)模小,接線簡(jiǎn)單,選用"集中式"變電所主控系統(tǒng)更適合變電所改造與建設(shè)的需要。
而對(duì)于新建變電所,建議選用監(jiān)控和保護(hù)二合一功能的面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu)分布式變電所主控系統(tǒng);還可以采用復(fù)費(fèi)率多功能電能表以現(xiàn)場(chǎng)總線方式與主控CPU模塊通信,采集出線負(fù)荷及相關(guān)數(shù)據(jù)。
另外,我國(guó)以10kV為主的配網(wǎng)開(kāi)關(guān)站,其二次自動(dòng)化推薦采用將饋線的測(cè)量、控制、保護(hù)和通信接口集中于一體的"四合一"智能模塊,并分散安裝到各開(kāi)關(guān)柜上,既簡(jiǎn)化投資,又簡(jiǎn)化施工難度。
(3)農(nóng)村電網(wǎng)無(wú)人值班變電所的推廣:
隨著農(nóng)村電網(wǎng)自動(dòng)化水平的提高,變電所實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班不僅可行,而且是農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì),新建或改造變電所,通過(guò)裝設(shè)微機(jī)監(jiān)控、變電所自動(dòng)化系統(tǒng),減少了人為失誤,降低了出錯(cuò)的機(jī)率,增強(qiáng)了設(shè)備運(yùn)行的可靠性,簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)。通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高變電所自動(dòng)化水平,降低了電力建設(shè)造價(jià),推動(dòng)了農(nóng)村電網(wǎng)科學(xué)運(yùn)行管理的進(jìn)程;同時(shí),實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班,亦是提高農(nóng)村電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)水平和保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要技術(shù)手段。
建設(shè)無(wú)人值班變電所的原則是:堅(jiān)持新建與改造相結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)變電所自動(dòng)化和調(diào)度自動(dòng)化為基礎(chǔ),以提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平和提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益為目的。