配网自动化技术风险及控制研究
作者:佚名; 更新时间:2017-02-02

  摘要:配网自动化综合应用了电气一二次技术、自动化技术、通信技术、信息技术,由于这些技术都属于高新技术,很多都未完全成熟,加之应用经验不足,给配网自动化的顺利发展埋下很多隐患。文章分析了配网自动化的关键技术风险,并结合实际工作经验提出了相应控制策略,以供同行参考。

  关键词:配网自动化;关键技术;风险分析;控制措施;电力系统

  1概述

  配电网在整个电力系统中占有重要地位,配电网运行的安全与否会直接影响到电力供应的连续性、可靠性。配电网自动化是近年来发展起来的一项新技术,它综合应用集成了配电网一二次设备、自动化技术、通信技术等,具有很多技术交叉点,不易掌握且信息整合难、管理难,这就给大规模建设配网自动化埋下了很多风险,为使配网自动化建设在我国得到迅速发展,我们必须分析配网自动化关键技术风险,并采取相应措施进行控制。

  2关键技术风险及控制思路

  配电网自动化系统主要是用来运行监控中低压系统的,利用配电自动化系统可处理各种中低压故障并进行应用分析,配电自动化主站、终端及相关通信系统是配电网自动化系统的主要构成部分,配电网自动化系统应用中的技术风险主要为:

  2.1主站及信息技术

  配网自动化系统主站的开发通常是在调度自动化主站多年发展的基础上进行的,由于配电网网络具有复杂的联络,且规模比较大,其相比于变电站,虽然单个监控点只有少量的信息量,但其总监控点量,要比主网大很多,对人口规模较大城市来说,其配网自动化主站需处理的信息总量通常要比主网高很多,所以实现配网自动化主站高级应用的难度也要比主网高很多;配网自动化系统需涉及到很多其他业务系统,这些业务系统的数量与复杂度都比主网涉及的大,这就进一步增加了配网整合信息的难度;在计算机技术、网络通信技术以及数据库技术逐步完善的影响下,配网自动化主站建设开始朝着数字化、智能化、集成化方向发展,其实现的功能越来越多。在配网自动化发展过程中面临的主要技术风险大致可总结为下列三点:

  2.1.1高级分析及应用。绘图时拓扑数据自动生成、及时检验各项数据连接关系、拓扑动态着色、分析显示动态电源等功能当前国内很多生产厂家都可完成,但能完成一些高级分析功能的厂家却不多,如状态估计、分析潮流、预测负荷、进行网络仿真等,对于一些智能化功能如自愈控制、智能预警、智能监视等能完成的厂家少之又少,所以在进行配网自动化建设时,应先把基本功能完成,等配网自动化技术成熟后,再逐步引入一些高级应用功能。

  2.1.2数据交互与集成标准与技术。未来信息化的发展必然朝着交互化与集成化的方向发展,当前信息化应用最需迫切解决的问题就是“信息化孤岛”问题。采用点对点方式来促使主站与配电GIS进行简单交互,这样对配电网各系统信息高效交互的实现非常不利,因此在配电网系统建设的前期,就应以IEC61968/61970标准为基础,把各系统间的联络都打通,这样配网自动化管理信息化的作用才能得到充分发挥。就系统集成内容而言,我们可把系统集成分为数据集成、业务流程集成以及界面集成。信息集成交互方式主要有三种:点对点、综合数据平台、总线,这些方式都有自身的优缺点,如点对点集成方式在进行多个系统接口处理过程中,会指数级增加接口数量,这样便会给后期带来巨大的维护工作量,综合数据平台虽然可把接口数量问题顺利解决,但这种方式封装与加工信息能力不强,存在的原始数据较多,接受信息的一方必须再处理、再加工数据,加之数据绑定现象明显,这样系统会出现过紧耦合现象,不利于数据开发。总线技术可把接口数量问题与系统耦合问题充分解决,但就当前的总线技术发展现状而言,还有很多问题亟待解决,其科学、合理应用还有一定风险,今后需进行深入研究。

  2.1.3建设规模及主站配置水平的确定。要想科学合理地进行配网自动化建设,首先应把各监控点的类型、数量与投资规模弄清楚,这样才可依据主站系统的规模需求,对其具体建设形式进行准确确定。但由于当前仍没有一个统一、准确、通用的计算法来确定服务器的配置与数据量的比例关系,随着厂商的不同其系统软件算法也不同,通常都是由各厂商依靠自身经验进行配置,这样就很难避免出现主服务器出现配置偏高或偏低现象。对于那些预期能完成投资规模的单位,最好应按照规划规模一次完成建设,实际建设中会有很多不确定因素影响到投资规模,尤其是对于那些先进行试点建设,然后再进行大规模建设的单位,应先采用较低配置开建,然后再按分批建设加以扩容改造的形式来进行主站建设。

  2.2通信技术

  纵观各种通信方式,我们发现在配网自动化系统中比较适用的就是光纤以太网通信,这主要是由于这种通信方式不但具有较高可靠性,而且传输信息速度快,加之近年来价格的逐步下降,其越来越受到人们的青睐,但这种通信方式也有很多不足如易受光纤敷设通道条件影响,其价格与同类通信方式相比仍然偏高等。因此,就实际通信现状而言,在解决监测点通信时,人们应用无线公网通信的也比较多,主要是由于这种通信成本较低,但在实际应用中,仍有很多问题亟待解决,如易掉线、通信速率低,安全可靠性差等,因此我们应重视无线专网技术、无线公网技术这方面的风险分析与控制。

  2.3终端装备及其他技术

  2.3.1标准化及“一体化”。配网自动化系统的实际终端设备数量通常都要比主网系统的大很多,由于系统需接入外部电源、各种电压电流信号与通信网络信号,应用标准化的配置与接线,可使安装调试工作量大幅减少,借助一体化集成电源、互感器、通信模块以及一次设备,这样一方面可使系统的安装调试工作量大大减少,另一方面可把系统故障率降低,便于系统维护。当前,终端与通信模块的一体化以及一次设备与互感器的一体化都实现了,一体化正向着一次设备智能化的更高层次发展。

  2.3.2设备及元件的可靠性。在上一轮配网自动化中普遍存在终端与其元件的缺陷问题,虽然当前提高了终端设备的防护等级,改善了其结构特性,但由于终端设备大多都在较差的环境中运行,尤其是一些户外终端设备,加之各厂商产品质量存在较大差异,因此应尽量使用工业级元件,对部分故障率特别高的元件应使用军品级元件,对于终端功能模块应采用独立的模块化、插件化设计,以防系统中某一模块发生故障后,引发整体更换现象,同时这样设计对今后系统功能或容量的扩展也十分有利。

  2.4智能化发展的技术方向

  借助信息技术来对能源利用进行优化是智能化技术的核心,其全面监控与双向信息交流的实现,主要依靠的是分布式数据传输、计算、控制。自愈好、自适应能力强、高安全性、高可靠性是其主要特点,并且其兼容性与互动性也非常好。对于配网智能化的发展应以配网自动化发展为基础,应重视配网系统数据采集技术与信息集成技术的应用,要让各种配网设备朝着通用化的方向发展,系统构成要尽量实现分布化,此外还应重视配网系统EMS功能的开发。

  3结语

  总之,配网自动化是近年来发展起来的一项新技术,其组成部分中很多关键技术还没有完全成熟,很多技术都没有一个明确标准。当前的试点或建设面临的技术风险较大,有很多未知问题等待我们去探索、去解决。因此我们必须重视配网自动化关键技术的研究与其风险的控制,努力吃透配网自动化技术,科学、合理地管理配网自动化,只有这样才能更好地保障配网自动化技术的顺利发展,才能促进我国电力生产的高产、高效。

  参考文献:

  [1]姚建国,杨春胜,高宗和,杨志宏.电网调度自动化系统发展趋势展望[J].电力系统自动化,2007,(13).

  [2]立军,刘麟,石峻峰,赵文广,任小勇.IEC61850体系下的配电网自动化系统[J].电力设备,2007,(12).

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