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配电自动化系统是一项综合了计算机技术、现代通信技术、电力系统理论和自动控制技术的系统工程,它表现为一种集成化自动化系统,在实时状态下,能够监控、协调、管理配电网各环节设备与整个配电网优化运行。
在国内城乡配电网建设与改造的过程中,配电自动化对于提高供电可靠性,优化配网运行方式,降低线路损耗,提高管理的现代化水平和服务质量等有着重要的意义:
配电自动化系统与合理的网架结构和可靠的设备基础相结合,可大大提高供电可靠性;
配电自动化系统使用户实时遥控配电网开关进行网络重构和电容器投切管理成为可能,通过配电网网络重构和电容器投切管理,就能在不显著增加投资的前提下达到改善电网运行方式和降低网损的目的;
在某些线路发生过负荷的情况下,企业可以通过配电自动化系统实现技术转荷与负荷管理,这种优化控制可以将负荷从重负载甚至是过负载转移到轻负载馈线上,利用现有的配电网资源消除过负荷,从而有效提高馈线的负荷率,增强配电网的供电能力;
配电自动化系统可以通过监测和管理配电网关键位置处的电压并将其控制在期望范围内的方式,达到提高电压质量的目的;
通过配电自动化系统,不必登杆操作,在配电控制中心就可以控制柱上开关;可进行远方自动抄表;报表、曲线、操作记录等自动存档;数据统计和处理;这些手段无疑显著地降低了劳动强度,提高了管理水平和服务质量。
上世纪90年代末,我国配网领域曾出现过配电自动化系统的建设热潮,但到今天,除了少数个别项目之外,大多数的配电自动化项目均归于失败。究其原因,主要存在如下两方面主要问题:
1 )系统可靠性不高
构建高度可靠的配电自动化系统要遵循以下几点原则:具有可靠的电源点(双电源进线、备自投、变电所自动化);具有可靠的配电网网架(规划、布局、线路);具有可靠的设备(一次智能化开关、二次户外FTU、TTU);具有可靠的通信系统(通信介质、设备);具有可靠的主站系统(计算机硬件、软件、网络)。在配电自动化系统建设初期,除了由于一次、二次设备硬件技术、通信方式落后等问题可能会影响系统正常运行外,主站系统无法安全、可靠、稳定运行是造成系统失败的主要原因。由于设计上的一些缺陷,虽然在电网正常时能够满足要求,然而在电网故障时,这些缺陷将造成系统无法正常工作,甚至会发生误操作导致重大的人身或经济损失。
2) 系统实用性不高
由于资金规模等原因,国内大多数的配电自动化工程规模都不是很大,往往只占到整个地区配电网络的非常少的一部分。相应的主站SCADA系统的主要功能主要用于自动化试点区域的数据采集和监视控制,没有整个网架的概念,对配电调度员的实际用处并不大。众所周知,以GIS技术为基础的配网资源管理系统能够有效地实现网架及设备管理,只有将配电网动态数据与静态数据相结合,作一体化设计,才能充分发挥高级分析等应用在调度和生产中的实际作用。信息系统的生命力在于实用性,那种过分强调SCADA画面表现功能的设计理念已经无法应对越来越高的应用需求。
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