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配网自动化建设与运行管理问题研究

:根据配网自动化现状、存在的问题及实现自动化的相关措施,从配网自动化系统建设、运行、管理等方面进行探讨,提出一些观点和看法,为配网自动化建设与运行管理提供借鉴。
    论文关键词:自动化现状;配网自动化建设;配网自动化管理
    20世纪90年代,配电网自动化在国内兴起。随着城网改造实施,电力企业力求使配网符合现代经济建设发展的需要。配网自动化技术的研究应用成为我国配网领域中一项重要的举措,引起了科研、制造单位的广泛关注和重视。国内外供电企业纷纷试点或大面积推广配电自动化技术,以提高供电可靠性、供电质量、用电满意度以及管理效率。然而,多数配网自动化试点项目建成后没能发挥应有作用。主要表现在预期与实际达成的效果相距甚远;投资后效益不明显,导致配网自动化没有起到真正作用。
    一、目前状况
    配电自动化(DA),是利用现代计算机及通信技术,将配电网的实时运行、电网结构、设备、用户以及地理图形等信息进行集成,构成完整的自动化系统,实现配电网运行监控及管理的自动化、信息化。随着电力体制改革深化,电力市场和电力运营被各个电网公司提升到战略地位,对末端电力用户的管理、电量的管理成为其中一个重要的环节。越来越多的公变、专变被列入采集和监控的范围,使得配网自动化这个采集处理数据的平台逐渐丰富起来,配电变压器的采集终端的通信方式更加多样。为提高供电可靠性,加强配电网和农村电网运行管理,挖掘现有配电网潜力,各供电公司纷纷投入资金,建设配电自动化系统。这些系统的建成,成为县级调度的千里眼,为运行管理提供了科学决策手段。
    当前,供电企业各级领导及工程技术人员对建设配网自动化系统的热情较高,期望值也较高。虽然国内供电局也开始以设备自动化作为先进企业的评价标准,但由于我国配网自动化系统的建设还处于探索阶段,许多问题还没有达成广泛共识。部分供电局重建设、轻维护,建设完成的部分配网自动化系统也逐步退出运行。
    二、配网自动化存在的问题
    1.片面追求功能完善,忽视部分核心功能和系统应用价值的实现
    (1)为了提高配网自动化水平,构筑一个理想网架下的系统。对配网自动化系统缺乏统一细致的规划,提不出完整而准确的需求,直接导致建成后缺乏实用性;(2)过分追求狭义的故障处理和恢复功能,具备示范,不具备推广。(3)只解决了少数馈线的自动化,导致使用方没有切实的受益,而没有对整个配网实现科学管理,投入产出比很不明显。
    配网属于一个负荷高度集中,运行环境复杂,故障较多的用户终端,而对可靠性要求较高,需要对配网数据进行监视、管理和及时发现处理缺陷以提高供电可靠性。
    2.配网自动化系统的技术问题
    技术问题主要有设备及系统的可靠性问题、通信方式及网络平台的选择问题控制电源和操作电源的提取问题等。主要表现在:(1)配网自动化系统对设备的可靠性和可维护性要求很高。(2)配网自动化系统的大量站端设备安装在户外,运行环境恶劣,电子设备较易损坏。(3)10kV开关控制电源和操作电源提取困难。(4)开发厂商对供电企业配网管理流程不熟悉,对需求了解不深入,因而产品的适应性不好。(5)配网自动化往往须采用多种通信方式相结合,导致通信可靠性不强。
    3.设计与建设问题
    该问题主要表现在:(1)首先从配网自动化设计单位选择,依靠专业配网自动化设计公司。从主站、通信、设备、土建、实现方式、管理模式等全方位考虑。(2)配网自动化系统是一个十分复杂的系统工程。目前存在工作职责不确定,运行管理工作跟不上,系统应用和数据维护工作薄弱。(3)存在把DMS看成EMS的翻版或简单集成等不良倾向,在配电网网架规划方面,要分析本公司实现配网自动化所需要的潜在功能,确定合适的实现方案,值得注意的是每个公司都有它的特殊性,如地理环境、网架结构和规模、管理模式、负荷性质等。
    4.配网管理模式与配网自动化运行不匹配,配网基层工作人员对配网自动化技术认识不足
    配网本来就是电力系统技术、管理薄弱环节,一直存在人员匮乏,技术能力不强等问题。配网自动化工程涉及到通信、自动化、一次设备、配网运行等一系列相关人员的协调工作,人员培养和管理就是一项复杂工作,所以配网自动化在软硬件基本成熟的情况下,对管理、运行维人员的培养极其重要。
    5.配电自动化系统涉及到电力系统、计算机、通讯、电子技术、地理信息等多个领域
    配电网设备比较分散、地理情况变化多端、覆盖面广、用户众多,且易受用户增容以及城市建设等外界因素的影响。从目前的技术水平来看,尚没有一种通信技术可以完全满足配电自动化系统各层次的需要,往往采用混合的通信方案。
    三、配网自动化对策
    (1)加强配网自动化系统设备运行维护。配网自动化是一项分配电网运行管理与自动化、通信等新技术相结合的工作。配电网本身具有点多面广、涉及人员多、线路结构不稳定的特点,加上计算机、信息技术具有更新换代的特点,因此配网自动化系统设备运行维护工作的开展将成为配网自动化系统运用的关键,配网自动化工程系统其运行依靠无数的终端设备提供数据支持、有线与无线通讯网络提供数据传输通道,以及数据库的更新实现数据统计、汇总、分析等功能,为了确保系统正常运行需要对系统进行定期或不定期维护,包括:1)终端设备运行维护(故障巡视检查)。2)通讯光纤运行维护、检修。3)计算机设备的维护数据图形维护日结日清,也可采用外包维护等方式。4)城区的建设和异动,相关设备更改,数据输入。5)运行中经常出现数据接收不到或数据接收中断现象,主要是配网自动化终端由于电源烧坏、接线方式有误、装置掉电等。

    (2)成立相应配网自动化运行维护职能机构。配网自动化涉及到通信、自动化、一次设备、配网运行等一系列相关工作,人员培养和管理就是一项复杂的系统工作,所以须成立相应的班组,并配有懂得相关业务技能的人员。
    在实施配网自动化后,降低了运行人员的劳动强度,提高劳动效率,使运行人员对配电网络的运行状况掌握得更全面更快捷,为供电企业创造更好的经济效益和社会效益。
    (3)应做好配电网络规划及自动化规划,搞好本地区配网结构、负荷情况调查,且要结合本地区配电网规划情况,进行配网自动化建设,网架结构应相对完善、稳定。
    (4)应选择那些具有良好电力市场背景、对电力系统了解较深的且有良好业绩的专业公司所开发的产品。应本着质量可靠原则,优先选择符合相关产业标准并取得国家计量认证合格资质且通过质检中心检测的合格产品。
    (5)根据自身实际情况,在现有设备条件下,因地制宜,实现自动化目标。建设性能可靠的一次设备,如线路、断路器、变压器等,最后,还要建立健全基础资料,如主接线图、地理图、各种统计报表和数学模型等。
    6.由于配电网自动化工作涉及面广、投资高,必须根据用电需求和供电可靠性要求,综合考虑现有配电网结构和设备状况,制订规划、分步实施,与配电网改造和发展规划同步考虑,协调配合,在总结试点取得成功经验的基础上,逐步推广。
    四、结论
    (1)配网自动化是个新生事物,应首先做好规划设计工作,找准系统功能定位,先试点后推广,及时对运行工作进行总结,发现问题,及时调整。配网自动化是一项复杂的系统工程,坚持“简单、可靠、实用、经济”的原则,统一设计、分步实施,必须从实际出发,有计划、有步骤地分阶段、分区域实施,试点实施工作应根据配电网的实际情况确定。在工程设计时,要充分考虑户外设备防水、防潮、防锈蚀等问题,户外设备应选择可维护性好或免维护设备,并尽可能与一次设备同寿命,系统功能应有扩充余地。
    (2)理清配网自动化系统与现有各系统之间的关系,保证系统兼容性,避免因系统发展和技术进步引起大规模改造。充分评估配电自动化系统投运后的维护及管理成本,提高系统的投入产出效益。
    (3)应保证开放性、安全性、先进性与实用性。将配电自动化系统建设当成整合目前各类自动化系统和信息系统的一次契机,实现配电网生产、管理信息集成和配网优化运行。
    (4)坚持建设和管理并重。结合配电系统自动化建设工作,建立和完善配网管理制度和管理流程,推进配网管理水平的提高,建立专业的维护队伍和专门机构,调整管理机构设置,实现配电系统管理现代化。
    (5)成立配网调度。配网自动化在逐步建设和发展中,必须有相关人员进行运行维护,对发现的缺陷进行处理。对大量城网异动导致的通信和网架变动进行处理,对该类异动和缺陷进行监管。
    (6)重视各项管理规章制度的及时修订和完善,重视对配网自动化系统运行管理维护人员的业务培训,保证各部门工作的协调开展。
    (7)通过建立这套系统,全面实现信息资源共享,为配网规划与设计提供实时信息,为用电报装提供高压用户的最新资料。