摘要:本文介紹了我國配電網(wǎng)及配電網(wǎng)自動(dòng)化的的基本情況,分析了我國配電網(wǎng)中存在的問(wèn)題以及一些解決的措施,我國配電網(wǎng)雖然經(jīng)過(guò)了長(cháng)時(shí)間的發(fā)展和完善但是仍然存在著(zhù)很多技術(shù)上的缺陷。我國配電網(wǎng)面臨著(zhù)適應社會(huì )經(jīng)濟持續快速發(fā)展及不斷更新改造的雙重任務(wù)。我國配電網(wǎng)經(jīng)過(guò)多年的建設和改造,供電能力已有顯著(zhù)的提高,但是我國不同地區配電網(wǎng)發(fā)展的許多共性問(wèn)題仍然沒(méi)有解決。
1 前言
完整的電力系統由發(fā)電、輸電、配電和用電四部分組成。配電網(wǎng)從輸電網(wǎng)或地區發(fā)電廠(chǎng)接受電能,通過(guò)配電設施就地分配或按電壓逐級分配給各類(lèi)用戶(hù)的電力網(wǎng)。配電網(wǎng)是與用戶(hù)關(guān)系zui密切的部分,是向用戶(hù)提供電力的zui直接的保證。
配電自動(dòng)化(DA)是一項集計算機技術(shù)、數據傳輸、控制技術(shù)、現代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統,其目的是提高供電可靠性,改進(jìn)電能質(zhì)量,向用戶(hù)提供服務(wù),降低運行費用,減輕運行人員的勞動(dòng)強度。
2 我國配電網(wǎng)及配電網(wǎng)自動(dòng)化的現狀
我國配電網(wǎng)經(jīng)過(guò)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(mǎn)足我國社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展的需求,但是長(cháng)期以來(lái)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(shù)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(zhù)電力的發(fā)展和電力市場(chǎng)的建立, 配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節顯得越來(lái)越突出。配電網(wǎng)實(shí)現自動(dòng)化是一項綜合性工程, zui基本條件是應具有較為完善多路電源配電網(wǎng)點(diǎn), 具有較好城市規劃及電源路徑分布, 有較為可靠一次、二次設備, 城市建設規模和經(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(zhù)很多問(wèn)題。
2.1 配電網(wǎng)存在的問(wèn)題
(1) 配電網(wǎng)絡(luò )電源點(diǎn)落后于城市建設發(fā)展, 城市規模和商業(yè)建立, 電源點(diǎn)容量及電能輸出受到限制, 尤其是配電電線(xiàn)傳輸通道。
(2) 改革開(kāi)放以來(lái), 城市建設速度迅速, 負荷增長(cháng)率高, 但電力配套建設不及時(shí), 輸電線(xiàn)半徑小, 線(xiàn)路長(cháng), 瓶頸效應比較突出, 出現卡脖子現象嚴重, 電能輸不出去, 往往而引起停電事故。
(3) 出線(xiàn)通道影響與城市規劃不相適應, 有方改用下電纜, 施工及投資不允許, 采用架空導線(xiàn)環(huán)境, 條件受限, 有采用絕緣導線(xiàn), 網(wǎng)絡(luò )復雜較為普遍。
(4) 早期建設線(xiàn)路導線(xiàn)細、年久失修, 高能耗設備多, 線(xiàn)損率高, 導線(xiàn)半徑小及無(wú)功缺額較大, 合線(xiàn)損損耗大, 個(gè)別區配電網(wǎng)損耗達到30%, 一般區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(shù)性能低劣, 供電事故頻繁, 往往是一點(diǎn)故障引發(fā)全線(xiàn)大面積停電事故。城市繁華段, 重要場(chǎng)所用戶(hù)停電, 影響社會(huì )治安及經(jīng)濟市場(chǎng)。.
(6) 城市電網(wǎng)改造涉及面廣, 要求較高, 停電難度大。
2.2 配電自動(dòng)化存在的問(wèn)題
(1) 功能設計的單一問(wèn)題。應用配電自動(dòng)化系統,提高供電可靠率,似乎成了功能設計的傳統思路。但據電力可靠性中心簡(jiǎn)報數據表明,現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(wèn)題出于按照固有傳統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(shí)間等于或大于預安排停電時(shí),才會(huì )體現出這一功能的作用。
(2) 配電自動(dòng)化由單純的配電監控與數據采集(SCADA)系統加配電自動(dòng)化(DA)轉向具有DA、配電管理系統(DMS)、地理信息系統(GJS)等較完整的配電自動(dòng)化實(shí)時(shí)及供電企業(yè)管理系統,配電主站系統也由借用調度主站系統逐步轉向選擇面向配電自動(dòng)化應用的配電自動(dòng)化主站系統。
(3) 設備選擇中的盲目求新。缺乏通盤(pán)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(wú)法取得整體優(yōu)化的效果。
(4) 系統結構設計中的顧此失彼。在功能設計中缺乏統籌兼顧,出現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*配電自動(dòng)化系統裝在陳舊的配電網(wǎng)架上,其效果難以實(shí)現。
(5) 管理體制與管理機制中的傳統弊端。配電自動(dòng)化系統主要覆蓋生產(chǎn)、營(yíng)銷(xiāo)兩大專(zhuān)業(yè),如果還強調垂直職能專(zhuān)業(yè)管理,沒(méi)有條塊結合分工協(xié)作的保證措施,再好的系統也舉步維艱。同時(shí),在系統功能設計中,還存在傳統管理機制中的重系統、輕客戶(hù);重技術(shù)、輕管理;重形式、輕實(shí)效的思維定式。
(6) GIS還是孤立的靜態(tài)設備管理系統而不是動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)GIS,將SCADA和地理信息統一起來(lái)。
(7) 配電自動(dòng)化系統功能規范行業(yè)標準雖然已經(jīng)頒布,但要解決各地配電自動(dòng)化的不規范問(wèn)題,仍需要一個(gè)過(guò)程。
2.3 配電網(wǎng)自動(dòng)化問(wèn)題解決措施
配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展是電力發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物, 隨著(zhù)電力市場(chǎng)及用電水平的提高,配電網(wǎng)面臨著(zhù)一場(chǎng)新的改革和發(fā)展, 配電網(wǎng)自動(dòng)化將進(jìn)一步得到完善。但是配電網(wǎng)自動(dòng)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(xué)的態(tài)度, 實(shí)事求是的原則, 加強我國配電網(wǎng)自動(dòng)化的研究, 因地制宜地進(jìn)行配電網(wǎng)的改造。
(1)分析地區配電網(wǎng)的實(shí)際應用情況, 找出本地區配電網(wǎng)存在的技術(shù)方案問(wèn)題, 本著(zhù)實(shí)事求是立足國情和網(wǎng)情的原則。
(2) 配電網(wǎng)自動(dòng)化是一項綜合性工程, 涉及的專(zhuān)業(yè)多, 規劃性強的系統, 應根據電網(wǎng)、城市配網(wǎng)的規化進(jìn)行, 避免盲目。
(3) 配網(wǎng)自動(dòng)化方案是自動(dòng)化的核心, 在引進(jìn)國外技術(shù)的同時(shí)結合國內配電網(wǎng)的實(shí)際情況進(jìn)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*的技術(shù)性能。并以真空開(kāi)關(guān)為主, 免維護周期長(cháng), 二次保護和控制設備具有可靠牲, 抗干擾能力及適合戶(hù)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(dòng)化程度高, 一次開(kāi)關(guān)設備與二次保護裝置能良好地配合, 能自動(dòng)實(shí)現配電網(wǎng)自動(dòng)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(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù), RTU 要符合配電網(wǎng)使用, 分布(散)式, 單點(diǎn)的特點(diǎn):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(shí)時(shí)監控的功能。
(6) 計算機應用軟件的開(kāi)發(fā), 首先選擇具有開(kāi)放、兼容的操作平臺, 對各種標準的數據庫應具有聯(lián)接功能,地理信息應實(shí)時(shí)地反應配電系統的潮流及負荷情況, 對事故記錄及信息反饋, 可實(shí)現負荷控制、遠方抄表、設備數據庫統計及規劃、無(wú)功優(yōu)化的理論計算等。計算機軟件功能是配電系統自動(dòng)化的核心,好的軟件可充分體現出技術(shù)和自動(dòng)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(shí)施。應確定配電網(wǎng)絡(luò )的基本條件, 導線(xiàn)截面、輸送容量、線(xiàn)路走向及用戶(hù)的基本條件。先采用具有自動(dòng)化功能的一次開(kāi)關(guān)設備和二次保護監控設備完成自動(dòng)送電、故障自動(dòng)分閘和隔離故障功能, 能做到隔離和區分故障點(diǎn)。在條件具備時(shí), 再投入通訊和計算機網(wǎng)絡(luò ),避免走彎路,資金投入可以分批實(shí)施。
4 我國配電網(wǎng)及自動(dòng)化的發(fā)展趨勢
4.1為配電自動(dòng)化搭建配電網(wǎng)絡(luò )
4.1.1改變傳統的投資體制,形成多元的輸電網(wǎng)絡(luò )
投資主體在改革以前的垂直一體化結構下。電網(wǎng)投資和電源投資統一由一體化的電力公司規劃,但在“重電源、輕電網(wǎng)”指導思想下,電網(wǎng)投資遠落后于電源的投資。而在市場(chǎng)化改革后,廠(chǎng)網(wǎng)分離,解決電網(wǎng)投資尤其是輸電網(wǎng)絡(luò )的互聯(lián)投資不足更沒(méi)有得到有效解決。為此,在*和南方電網(wǎng)公司作為網(wǎng)絡(luò )主要建設者之外,可以引進(jìn)商業(yè)輸電投資模式。