配網(wǎng)自動(dòng)化
今后很長(zhǎng)時(shí)間,配網(wǎng)自動(dòng)化都會(huì)是個(gè)很熱門的方向。
一、配網(wǎng)自動(dòng)化概述
1)為什么要實(shí)施配電系統(tǒng)自動(dòng)化:提高供電可靠性、保證供電質(zhì)量 、提高服務(wù)質(zhì)量
- 兩大供電指標(biāo):供電可靠性:城市中心區(qū)要求供電可靠性≥ 99.99%; 供電電能質(zhì)量:電壓:電壓合格率 ≥ 98% 頻率:50 ± 0.2 HZ; 諧波。
2)與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的區(qū)別
- 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化針對(duì)高壓網(wǎng)絡(luò)(發(fā)、輸、變)的自動(dòng)化調(diào)度及監(jiān)控;配電網(wǎng)自動(dòng)化針對(duì)配電網(wǎng)(包括用戶在內(nèi))更復(fù)雜,用戶負(fù)荷,設(shè)備種類多、數(shù)量大(大一個(gè)數(shù)量級(jí)),且具有地理分布特征;
- 中低壓網(wǎng)絡(luò)與高壓網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別:X與R相近
3)實(shí)施配電系統(tǒng)自動(dòng)化的前提條件
- 通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)
- 合理配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)劣與自動(dòng)化 實(shí)現(xiàn)密切相關(guān)
4)配網(wǎng)自動(dòng)化與智能電網(wǎng)
IEC提出的:smart grids are intended to increase the quality of the electricity supply by providing functions such as:
–network automation網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化;
–power quality management 電能質(zhì)量管理;
–distributed generation management分布式發(fā)電管理;
–demand response需求側(cè)響應(yīng);
–smart metering智能表計(jì);
–preventive maintenance 預(yù)防維護(hù);
–outage management 停電管理;
–energy storage management. 儲(chǔ)能管理
5)國(guó)內(nèi)外情況
-----國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)本身現(xiàn)狀
- 城市配電網(wǎng)饋線實(shí)現(xiàn)絕緣化(60%以上):
- 木制電桿改為鋼筋水泥桿;
- 城市配電網(wǎng)市中心架空轉(zhuǎn)地下電纜(美觀、節(jié)省空間、安全);
- 城區(qū)配電網(wǎng)改造基本完成 ;
- 農(nóng)村電網(wǎng)結(jié)構(gòu)尚無根本性改變 ;
- 仍然普遍存在問題:配電網(wǎng)規(guī)劃問題(電源規(guī)劃、饋線、結(jié)構(gòu))
-----國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀(起步于20世紀(jì)90年代)
- 配電管理、營(yíng)銷自動(dòng)化
- 負(fù)荷控制和管理系統(tǒng)
- 實(shí)施了各種類型的饋線自動(dòng)化:饋線加各種分段,利用開關(guān)自身的控制特性就地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)隔離及供電恢復(fù);縮短線路故障后停電時(shí)間,加快恢復(fù)供電。
- 配電SCADA系統(tǒng):建立配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),在配電網(wǎng)調(diào)度中心建立主站系統(tǒng),在各變電站所設(shè)置RTU,F(xiàn)TU饋線遠(yuǎn)方終端,從而達(dá)到實(shí)時(shí)集中監(jiān)控的功能。
-----國(guó)外配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀(起步于20世紀(jì)60-70年代)
- 歐美模式:主站 + FTU(電流型故障檢測(cè)原理);主站實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)定位、隔離、供電恢復(fù)或負(fù)荷轉(zhuǎn)移。
- 日本模式 :三步發(fā)展模式。1)饋線自動(dòng)化:電壓型故障檢測(cè)原理,就地解決故障定位、隔離、供電恢復(fù)或負(fù)荷轉(zhuǎn)移 2)變電站局部?jī)?yōu)化控制; 3)主站系統(tǒng)
二、配電自動(dòng)化與一次設(shè)備
1)分段器
一種智能化的負(fù)荷開關(guān),與斷路器或重合器配合使用。
- 可記錄短電流流過的次數(shù),當(dāng)達(dá)到預(yù)先整定的次數(shù)后,在無故障情況下自 動(dòng)分閘并閉鎖,從而起到自動(dòng)隔離故障區(qū)段的作用;
- 可以分?jǐn)嘭?fù)荷電流,具有一定的滅弧能力;
- 不能分?jǐn)喽搪冯娏鳎赡褪芏搪冯娏鞯膭?dòng)、熱效應(yīng);
2)重合分段器(或稱自動(dòng)配電開關(guān))
帶有自動(dòng)重合功能和智能判據(jù)的負(fù)荷開關(guān)能分合負(fù)荷電流,關(guān)合短路電流,但不能開斷短路電流。
3)重合器
具有控制和保護(hù)功能的開關(guān)設(shè)備,能進(jìn)行故障電流檢測(cè)和按預(yù)先整定的分合次數(shù)自動(dòng)完成重合操作,并在動(dòng)作后自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位。智能化程度優(yōu)于斷路器,高于斷路器。
4)負(fù)荷開關(guān)
配電網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用最廣泛的一種設(shè)備,可分合正常的負(fù)荷電流,包括一定范圍的過負(fù)荷電流,不能開斷短路故障電流,必須跟其它具有開斷故障電流能力的設(shè)備一起使用。
5)熔斷器
一種最便捷的電路保護(hù)設(shè)備依靠熔體的特性,出現(xiàn)短路電流時(shí)內(nèi)部熔絲熔斷,電路斷開,保護(hù)了電氣設(shè)備。
三、配電自動(dòng)化基礎(chǔ)
1)變電站自動(dòng)化
將變電站中的微機(jī)保護(hù),微機(jī)監(jiān)控等裝置通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)代通訊技術(shù)結(jié)合集成為一體化的自動(dòng)化系統(tǒng)。
國(guó)內(nèi)變電站自動(dòng)化的發(fā)展過程:
- 第一階段:RTU(遠(yuǎn)程測(cè)控終端) + 當(dāng)?shù)乇O(jiān)控計(jì)算機(jī)(集中式)
- 第二階段:RTU + 保護(hù) + 當(dāng)?shù)乇O(jiān)控計(jì)算機(jī)(集中式)
- 第三階段:分布式現(xiàn)場(chǎng)單元構(gòu)成分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)
2)饋線自動(dòng)化
饋線在運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí),能自動(dòng)進(jìn)行故障定位,實(shí)施故障隔離和對(duì)非故障線路及早恢復(fù)供電,以提高供電可靠性。 實(shí)現(xiàn)方式:
- 當(dāng)?shù)乜刂品绞剑豪弥睾掀鳌⒆詣?dòng)配電開關(guān)、分段器等配合就地實(shí)現(xiàn)
優(yōu)點(diǎn):故障隔離和自動(dòng)恢復(fù)供電由重合器來完成,不需要主站控制, 無須通信,投資省見效快。
缺點(diǎn):多次重合在故障上,會(huì)對(duì)配電設(shè)備多次短路電流沖擊;只適用 于配電網(wǎng)絡(luò)比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)且要求配電網(wǎng)運(yùn)行方式相對(duì)固定。
- 遠(yuǎn)方控制方式:通過負(fù)荷開關(guān),F(xiàn)TU加主站系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)
優(yōu)點(diǎn):故障定位迅速,開關(guān)動(dòng)作次數(shù)少,對(duì)配電系統(tǒng)的沖擊也小。
缺點(diǎn):需要高質(zhì)量的通訊信道,計(jì)算機(jī)主站,投資較大,工程涉及面廣, 對(duì)通訊的要去也高。
3)配電需求側(cè)管理
- 負(fù)荷管理:供、需雙方相互配合,推行分時(shí)、 分季、可停電電價(jià)
- 需方發(fā)電
- 自動(dòng)抄表
- 多種電價(jià)
四、配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)方式
實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的運(yùn)行監(jiān)視和控制的自動(dòng)化系統(tǒng),具備配電SCADA(Supervisory control and data acquisition)、故障處理、分析應(yīng)用及與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)互連等功能,主要由配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站、配電自動(dòng)化系統(tǒng)子站(可選)、配電自動(dòng)化終端和通信網(wǎng)絡(luò)等部分組成。
- 配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站:主要實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控等基本功能和分析應(yīng)用等擴(kuò)展功能,為配網(wǎng)調(diào)度和配電生產(chǎn)服務(wù)。
- 配電自動(dòng)化終端:是安裝在配電網(wǎng)的各種遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)、 控制單元的總稱,完成數(shù)據(jù)采集、控制、通信等功能。
- 配電自動(dòng)化系統(tǒng)子站:是配電主站與配電終端之間的中間層,實(shí)現(xiàn)所轄范圍內(nèi)的信息匯集、處理、通信監(jiān)視等功能。
1)配電主站
配電主站應(yīng)構(gòu)建在標(biāo)準(zhǔn)、通用的軟硬件基礎(chǔ)平臺(tái)上,具備可靠性、可用性、擴(kuò)展性和安全性,并根據(jù)各地區(qū)的配電網(wǎng)規(guī)模、實(shí)際需求和配電自動(dòng)化的應(yīng)用基礎(chǔ)等情況選擇和配置軟硬件。
2)配電終端
配電終端應(yīng)用對(duì)象主要有:開關(guān)站、配電室、環(huán)網(wǎng)柜、箱式變電站、柱上開關(guān)、配電變壓器、配電線路等。
配電終端可分為饋線終端(FTU)、站所終端(DTU)、配變終端(TTU)和具備通信功能的故障指示器等。
3)通信方式
通信方式主要包括光纖專網(wǎng)、配電線載波、無線專網(wǎng)和無線公網(wǎng)。
4)配電自動(dòng)化應(yīng)用形式
考慮到各地區(qū)的差異性,配電自動(dòng)化具有多樣化的實(shí)現(xiàn)模式,并具有各自的適用范圍:簡(jiǎn)易型、實(shí)用型、標(biāo)準(zhǔn)型、集成型、智能型。
五種實(shí)現(xiàn)方式,根據(jù)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、一次設(shè)備、通信條件的改善,以及相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的成熟等情況,每一種都可以由低到高地升級(jí)和轉(zhuǎn)化。
- 簡(jiǎn)易型:
簡(jiǎn)易型配電自動(dòng)化系統(tǒng)是基于就地檢測(cè)和控制技術(shù)的一種系統(tǒng)。它采用故障指示器獲取配電線路上的故障信息,利用GSM等無線通信方式將故障指示信號(hào)上傳到相關(guān)的主站,由主站來判斷故障區(qū)段;在一次設(shè)備具備條件的情況下,采用重合器或配電自動(dòng)開關(guān),通過開關(guān)之間的時(shí)序配合就地實(shí)現(xiàn)故障的隔離和恢復(fù)供電。
適用于單輻射配電線路和無專門通信條件區(qū)域的配電線路。
- 實(shí)用型:
實(shí)用型模式是利用多種通信手段(如光纖、載波、無線公網(wǎng)/專網(wǎng)等),以實(shí)現(xiàn)遙信和遙測(cè)功能為主,并可對(duì)具備條件的配電一次設(shè)備進(jìn)行單點(diǎn)遙控的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。配電自動(dòng)化系統(tǒng)具備基本的配電SCADA 功能,實(shí)現(xiàn)配電線路、設(shè)備數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)測(cè)。 根據(jù)配電終端數(shù)量或通信方式等條件,可增設(shè)配電子站。
適用于單輻射配電線路和無專門通信條件區(qū)域的配電線路。
- 標(biāo)準(zhǔn)型:
標(biāo)準(zhǔn)型模式是在實(shí)用型的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)完整的配電SCADA功能和集中型饋線自動(dòng)化功能,能夠通過配電主站和配電終端的配合,實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障區(qū)段的快速切除與自動(dòng)恢復(fù)供電,并可通過與上級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、電網(wǎng)GIS平臺(tái)等其他應(yīng)用系統(tǒng)的互連,建立完整的配網(wǎng)模型,實(shí)現(xiàn)基于配電網(wǎng)拓?fù)涞母黝悜?yīng)用功能,為配電網(wǎng)生產(chǎn)和調(diào)度提供較全面的服務(wù)。實(shí)施集中型饋線自動(dòng)化的區(qū)域應(yīng)具備可靠、高效的通信手段(如光傳輸網(wǎng)絡(luò)等)。
適用于配電一次網(wǎng)架和設(shè)備比較完善,配電網(wǎng)自動(dòng)化和信息化基礎(chǔ)較好且具備實(shí)施集中型饋線自動(dòng)化區(qū)域條件的供電企業(yè)。
- 集成型:
集成型模式是在標(biāo)準(zhǔn)型的基礎(chǔ)上,通過信息交互總線實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化系統(tǒng)與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的互連,整合配電信息,外延業(yè)務(wù)流程,擴(kuò)展和豐富配電自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用功能,支持配電生產(chǎn)、調(diào)度、運(yùn)行及用電等業(yè)務(wù)的閉環(huán)管理,為配電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的綜合分析以及輔助決策提供服務(wù)。
適用于配電一次網(wǎng)架和設(shè)備條件比較成熟,配電自動(dòng)化系統(tǒng)初具規(guī)模,各種相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較為豐富的供電企業(yè)。
- 智能型:
智能型模式是在標(biāo)準(zhǔn)型或集成型的基礎(chǔ)上,通過擴(kuò)展配電網(wǎng)分布式電源/儲(chǔ)能裝置/微電網(wǎng)的接入及應(yīng)用功能,在快速仿真和預(yù)警分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行配電網(wǎng)自愈控制,并通過配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和提高供電能力實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行,以及與智能用電等其他應(yīng)用系統(tǒng)的互動(dòng),實(shí)現(xiàn)智能化應(yīng)用。
適用于已開展或擬開展分布式電源/儲(chǔ)能/微電網(wǎng)建設(shè),或配電網(wǎng)的安全控制和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行輔助決策有實(shí)際需求,且配電自動(dòng)化系統(tǒng)和相關(guān)基礎(chǔ)條件較為成熟的供電企業(yè)。
自己的一個(gè)小小總結(jié),僅供參考。
責(zé)任編輯:售電衡衡
-
權(quán)威發(fā)布 | 新能源汽車產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì)落地:鼓勵(lì)“光儲(chǔ)充放”,有序推進(jìn)氫燃料供給體系建設(shè)
2020-11-03新能源,汽車,產(chǎn)業(yè),設(shè)計(jì) -
中國(guó)自主研制的“人造太陽”重力支撐設(shè)備正式啟運(yùn)
2020-09-14核聚變,ITER,核電 -
探索 | 既耗能又可供能的數(shù)據(jù)中心 打造融合型綜合能源系統(tǒng)
2020-06-16綜合能源服務(wù),新能源消納,能源互聯(lián)網(wǎng)
-
新基建助推 數(shù)據(jù)中心建設(shè)將迎爆發(fā)期
2020-06-16數(shù)據(jù)中心,能源互聯(lián)網(wǎng),電力新基建 -
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)下看電網(wǎng)企業(yè)數(shù)據(jù)變現(xiàn)之路
2019-11-12泛在電力物聯(lián)網(wǎng) -
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)典型實(shí)踐案例
2019-10-15泛在電力物聯(lián)網(wǎng)案例
-
新基建之充電樁“火”了 想進(jìn)這個(gè)行業(yè)要“心里有底”
2020-06-16充電樁,充電基礎(chǔ)設(shè)施,電力新基建 -
燃料電池汽車駛?cè)雽こ0傩占疫€要多久?
-
備戰(zhàn)全面電動(dòng)化 多部委及央企“定調(diào)”充電樁配套節(jié)奏
-
權(quán)威發(fā)布 | 新能源汽車產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì)落地:鼓勵(lì)“光儲(chǔ)充放”,有序推進(jìn)氫燃料供給體系建設(shè)
2020-11-03新能源,汽車,產(chǎn)業(yè),設(shè)計(jì) -
中國(guó)自主研制的“人造太陽”重力支撐設(shè)備正式啟運(yùn)
2020-09-14核聚變,ITER,核電 -
能源革命和電改政策紅利將長(zhǎng)期助力儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展
-
探索 | 既耗能又可供能的數(shù)據(jù)中心 打造融合型綜合能源系統(tǒng)
2020-06-16綜合能源服務(wù),新能源消納,能源互聯(lián)網(wǎng) -
5G新基建助力智能電網(wǎng)發(fā)展
2020-06-125G,智能電網(wǎng),配電網(wǎng) -
從智能電網(wǎng)到智能城市
-
山西省首座電力與通信共享電力鐵塔試點(diǎn)成功
-
中國(guó)電建公司公共資源交易服務(wù)平臺(tái)摘得電力創(chuàng)新大獎(jiǎng)
-
電力系統(tǒng)對(duì)UPS的技術(shù)要求