智能配电网络与配电自动化分析论文_孙增献,张召民,于青松,朱本青

智能配电网络与配电自动化分析论文_孙增献,张召民,于青松,朱本青

(北京和信瑞通电力技术股份有限公司 北京市 100050)

摘要:随着我国的经济在快速的发展,社会在不断的进步,我国已经趋于智能化发展的新时期,基于新兴的智能电网为导向,提出配电网自动化建设标准。分析构建自动化的配电信息交互系统,探讨其作用与实现方式。

关键词:智能电网;自动化;配电建设

引言

对于智能化电网的构建是目前全球电力系统建设中的重点内容,亦属于热门话题。智能电网属于电网系统发展变革的新趋势,其主要包含智能化配电网络以及自动化配电设备。为了进一步加强配电网络的技术变革发展,需要强化对于智能电网的建设,充分发挥其在电力系统发展中的促进作用。

1配电自动化技术在配电网中应用的必要性

配电网是电力供应体系中的重要一环,现代供电电力系统是一项复杂的系统性工程,任何一个环节出现问题都将影响电力的供应保障。尤其是现代电力需求不断增长的今天,庞大的电力需求将进一步加大电力供应保障、调配的难度。配电自动化技术的应用将有助于提高配电网运行的效率和运行的可靠性,借助于配电自动化技术能够在减少配电网人力投入的同时提升配电网运行的效率与运行的可靠性,避免一些人为因素或是其他因素所导致的用电故障或是在故障发生时及时帮助故障的排查和诊断。现代配电供应保障体系将更加复杂,需要在配电自动化技术领域加大投入,提高配电自动化技术的信息化、自动化以及可靠性和效率等方面的水平,以使得配电自动化技术能够在配电领域发挥出更大的作用。

2自动化的配电信息交互系统

自动化配电信息平台建设,主要面临相关系统正在建立或已经建立的现实环境,必须将电力流、业务流以及信息流加以全面深层次的融合。在配电管理方面,应以配电生产运营指挥、停止供电管理为向导,数据信息应以自动化配电、地理信息系统(GeographicInformationSystem)为中心,以电网主配信息模型(PublicInformationModelofMainDistributionNetwork)为基础,实现配电工程自动化、生产管理自动化、调度自动化、调度管控系统等多个模块的集成、共享和应用,从根本上解决配电网风险预估和管控、智能化停电管理、配电系统应急智慧,要和95598平台形成良性互动、功能互补,要和电力用户实际需求形成紧密关联。自动化配电标准设计,需要自动化配电系统建设完全依照国际电工委员会61271标准与60426标准,切实实现系统动态性、实时性、开放性和标准化,为系统的长期发展奠定基础,确保自动化配电系统信息交互体系的最终完成。建立以国际电工委员会标准为界限的信息交换线路,促进信息跨区域交互、模型自动化检测能力,实现系统和系统之间的互相操作与动态集成。为将图形维护环节切实简化,确保系统和系统之间图形信息达到统一化标准,通过现行GeographicInformationSystem图像源,利用互相操作手段和具体标准,对其他系统实施检测与维护,进而确保每一个系统之间图形的统一性。根据国际电工委员会61271标准,从GeographicInformationSystem导出的模型与图形,可以依照差异性需求实现多层系统复合性图形利用。与此同时,也延伸了动态矢量图形的标准,使矢量图与城市信息模型(CityInformationModeling)实现点位对应,基本解决了适用于数据采集与监视控制系统(SupervisoryControlAndDataAcquisition)动态性矢量图形对象合并,以及适用于配电网信息数据分析动态形矢量图形的统一问题。创新应用电网公共信息模型一体化模型建立技术,实现地理信息系统和自动化配电网之间的互相操作。实现了配电网工程信息数据的实时更新,设备数据信息、地理信息、用户信息等方面的深层整合;形成一个统一性的系统信息交互、集成模板规范,以此为基础上又进一步实现地理信息系统和自动化配电网图像模型的互相操作,在地理信息系统内做到电网数据的动态性展现,为电网图像模型资源中心数据资 源的唯一性提供坚实保障。面向服务结构(Service-OrientedArchitecture)整合现行业务系统的方式,实现配电网数据信息的标准化整合整理,有效监督配电网数据信息系统,大幅提升运维工作的可靠性、及时性与精准度。将消除、检测、维修等一系列运维工作归纳于一个统一平台当中,实现单位与单位之间、部门与部门之间的高质量、高效率组织联动,确保电网内部信息与外部客户信息的积极互动。实现分布式太阳能发电站信息、新能源汽车充电站信息有效接入自动化配电网系统。综合配电网多电源特点,结合差异层次不同管理需求,在数据全局共享的重要思想的引导下,开发出符合配电管理特点的图形模型系统,为配电网分区域、分级别的电力调度提供重要保障。为全面达成配电网巨量信息数据的稳定储存和高效率交互,构建符合国际电工委员会61271标准的信息资源集成中心,将包括图像、电网资源、设备资产状况等基础类信息,设备运行状态、线路负载等电网工作实时类信息,停电维修规划、工作履行状态等管理类信息的全方位、多角度、深层次共享。配电中心能够对内部各种信息数据进行稳定的标准化储存,能够领用国际电工委员会60426标准消息机制,利用服务准则实施标准服务功能颁布,充分发挥出面向服务的架构中高透明访问思想的重要内涵。构建地理信息系统为基础的配电网通信网络,在该网络中实现多角度的监督控制管理,在地理局限性的背景下,实现各项通信网络的光缆在线监督检测系统、实施监督控制系统内信息的开放性共享与图形化管控。

3智能配电网络与配电自动化

3.1智能配电网与配电自动化的差异分析

与传统意义上的配电系统相比较,智能化配电系统的应用存在着多方面的应用优势。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆智能化配电系统环境下,其各方面性能均得到明显的优化提升。在智能化配电网中,其二次转换技术主要包含DA技术以及SD技术。其中SD技术的应用,可有机融合多项电力科技,有效的降低投入成本和维护成本,提升配电系统整体性能,使其配电网络运行性能上更加完善。强化了配电网络以及用户之间的沟通,有效规避了传统供电模式下的局限性。通过改变AMI系统应用,从而可以使得用户自主选择用电时段,有效避免用电高峰期和阶梯电价,提升用电效率。

3.2开展配电自动化应用

按照“边建设、边应用”的指导思想,在进行配电自动化建设工作的同时,同步组织开展配电自动化系统应用工作。与主网调度自动化(EMS)强调电网节点全覆盖、设备全监控不同,配电自动化建设必须适应配网设备点多面广、辐射状运行、配套设施建设难度大等特点,充分考虑网架特点、供电可靠性要求,对配电终端的配置模式(三遥、两遥、一遥)和部署位置进行科学计算和充分论证。在前期工程建设中,以馈线自动化功能(FA)功能为核心对建设方案进行了优化和调整,充分考虑实现故障隔离与负荷转供,提升配电自动化实用化应用效果。

3.3机理分析

配电系统模型不考虑或不考虑过渡稳定度水平对110kV系统电源的影响。与目前的稳定度计算数据相比,使用110kV系统电源的稳定性计算数据,为了分析湖南电力系统的机制,过渡稳定度水平良好。在网络1和网络4的情况下,在同一功率潮流条件下,系统过渡稳定结果为:通过实际的分配网络CO2对简化后的负荷进行比较而得到的包括110kV的详细网络的实际配电网直接连接的实际配电网的TE110总线Nnected。TA220侧附近的3相永久短路故障在从TA220至TB220的行1的0.12秒后被消除。过渡稳定度计算结果:当以负载连接时,系统的TB110母线电压不稳定,但当连接到配电网时,整个网络稳定。在过渡稳定度的过程中,110kV的网络、GB、GC、Gd三个单元不影响从TA220到TB220的发送功率,向系统提供一定的有效功率。在过渡稳定度的过程中,负载被转换为一定的阻抗,它将能动功率大小的逆正比例供给电压的平方值。

3.4合理调度电力

配电自动化技术不仅能够对配电网安全运行提供有力保障,同时配电自动化技术还能够在配电网用电高峰时结合用电需求对电力进行合理的调配,缓解配电网供电压力。而在配电网用电低谷时通过系统调配降低供电损耗。配电调配将会经历用电高峰和用电低谷期,供电高峰期侧重于配电供应保障,在配电供应面临巨大压力时通过调配保障配电供应保障。而正常供电或是用电低谷期则侧重于配电效率,降低供配电的损耗。配电自动化技术的应用将使得配电网运行调配人员对配电网的运行状态更加了解,通过对配电网运行参数进行采集与分析,从而对配电网荷载程度、电网畅通程度以及电网电源分布位置等实现更加直观的了解和掌握,并以此为基础完成配电网的电力调配,对电力供应重点区域进行供电保障,从而使得配电供应保障更加高效、智能化。而在配电供应正常状态或是低谷状态,借助于配电自动化技术强大的信息采集与分析能力对配电网的运行参数进行分析,以此获取配电网运行时的电力损耗数据,并借助于强大的信息处理能力计算出配电网电力供应的最优化方案,以此来降低配电网供电的电能损耗。

3.5构建长效机制

配电自动化的基础数据管理具有长期性的特征。为此,我们应围绕终端设备数据存在的问题,加强专项整顿,做好必要的巡视和备件管理工作,有效协调各个部门,提升实时数据的准确性。针对终端设备点多、面广、异动频繁等突出问题,制定相应的规范与操作标准,同时制定出相应的信息模型,保证信息流动的准确性与通畅性。

3.6高级配电自动化技术研究

智能配电化系统主要是以智能化网络发展为目标,将其功能发挥到配电、供电全过程。高级配电自动化技术是指可以对连接分布式电源的配电系统进行优化控制,高级配电自动化技术是配电网络全新的升级优化,通过实现电网管理、控制,最大程度的提升电网运行性能,高级配电网络是在传统电自动化的基础上更新、升级。支持大量分布式电源接入,其功能有进一步提升完善。对于目前智能化配电与配电自动化分析研究,职能配电网络成为当前配电技术新概念,高级配电自动化技术网络的划分,可有效提升高级配电自动化技术的供电针对性、供电服务质量。使得用电能被各个区域所应用。对于目前智能化配电和配电自动化分析研究,其应用大大提升了整体形式的供电质量,但仍需要借助高级配电自动化技术进行深入化的整合及区域划分,进一步提升智能配电分布的合理性。

结语

自动化配电工程不但能够实现电力事故的及时诊断和快速阻拦,大幅缩小停电区域,提高电力公司电力供应的稳定性与可靠性。在配电网工程常规运行的状态下,利用实时监控功能对配电网运行状态予以全方位掌握,改善配电网运行模式和供电质量,进而将设备的使用功能深层拓展,具有极高的经济价值。

参考文献:

[1]邓雄.智能配电网建设中配电自动化技术的研究与应用探讨[J].电子技术与软件工程,2015(06):168.

[2]张铁峰,李佳,顾建炜.基于IEC61850的配电电压无功控制全模型架构研究[J].电力信息与通信技术,2016,14(04):134-139.

[3]张红斌,吴志力,葛斐,荣秀婷,杨卫红,徐重酉.基于SMART准则的配电自动化建设效果评价体系研究[J].电网技术,2016,40(07):2192-2198.

论文作者:孙增献,张召民,于青松,朱本青

论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期

论文发表时间:2019/12/2

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