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为满足对电能质量更高的要求及缓解大范围分布式电源对大电网的冲击,新加坡电力公司发展了支持实时监测配电线数据的ADAS系统以对电能质量进行管理,这种实时监测功能利用IT技术实现。在ADAS内,装备了大量带有内置传感器的开关,这些开关被用来监视并测量配电网的零序电压和零序电流。同时,带有TCP/IP接口的RTU可以对测量的数据进行计算并通过光纤网络把数据传输回中心控制系统,这些高级RTU功能的实现也完善了ADAS的整体系统结构。ADAS通过RTU实现的高级功能主要分两类:电能质量监测和故障现象预警。
美国:美国是配电自动化发展成熟的国家之一,其重心在于提高供电可靠性,减少停电时间,改善对客户的服务质量,增加客户满意度。
1994年,美国长岛地区LILCO公司对120条故障易发配电线路进行自动化改造,是美国最早建设的配电自动化系统。此后,卡罗兰纳Progress Energy公司、南加州Edison公司、底特律Edison公司、德州Oncor公司、Albama电力公司等先后建设了配电自动化系统。2004年以后,随着基于Scada-mate开关的IntelliTEAM II系统的安装,Oncor公司开始大规模建设,至今已安装配电变电站、柱上开关、电缆环网开关、线路补偿电容装置RTU4500余套。Oncor公司建设了900MHz无线网络,用于配电自动化系统与高级读表系统(Advanced Metering System,AMS)通信。无线网络AMS路由器分别与安装在变电站内的配电自动化数据转发器与AMS数据转发器连接,通过光纤通道与配电自动化主站与AMS主站通信。配电自动化与抄表数据在无线网络里是混合传输的,而在变电站与控制中心之间由不同的通道传输。这样,既减少了分支通信网的投资,又可以保证配电网监控数据传输的实时性。
Alabama电力公司于1991年开始实施配电自动化,现已覆盖645个配电变电站(占96.6 %)、648个柱上开关、190个电缆环网开关、818个线路补偿电容装置与82个应急电源。2009年底,Alabama电力公司与美国能源部、美国电力科学研究院合作建设综合配电管理系统(IDMS)平台,通过获取高级读表系统、变电站自动化系统、配电自动化系统的数据来优化配电网系统性能,提高服务质量。系统包括SCADA、AM/FM/GIS、停电管理、作业管理、用户投诉处理等诸多子系统,具有电压/无功控制、培训模拟、潮流分布分析、停电分析、停电预警、电力设备动态分析等高级应用功能。
法国:法国电网调度机构分为三级:国家调控中心、大区调控中心和区域配电网调控中心。其中,国家调控中心、大区调控中心属于法国输电公司(RTE),区域配电网调控中心属于法国配电公司(ERDF)。ERDF在配电网建设方面非常重视配电网自动化,早期已实现了配电网自动化全覆盖,主要采用馈线自动化模式,遥控操作通过GPRS短信实现。
2008年,ERDF开始在区域调控中心开发部署新一代的配电网自动化系统,配电网故障实现故障诊断分析、故障定位、故障区域隔离、网络重构及供电恢复,2010年底完成对所有30个ACR的部署,缓解了配电网稳定运行和配电网调控所面临的压力。然而,法国尽管配电自动化实现全覆盖,但其配电网遥控开关率不高(8.2%),单靠配电自动化系统很难实现故障的精确隔离。因此,法国采用调度员遥控开关与现场人员就地操作开关相结合方式缩小故障隔离区域。本着经济、简洁和高效原则,因地制宜,ERDF精确规划遥控开关的布局,合理规划遥控开关的安装位置、数量和优先程度。城市和农村实现自动化控制的标准不同,每条馈线遥控开关数量也有所区别(城市为3~4台,农村为2~3台)。
同时,采用远程故障信息采集与就地检测相结合的方式,实现故障的准确定位;采用远程控制与就地控制相结合的方式,缩小故障的隔离范围。通过馈线自动化功能与机械化维修队伍相结合方式处理电网故障,做到故障的精细分析、准确隔离和快速恢复供电,50%以上的故障恢复供电时间不超过3分钟。
德国:德国电网是欧洲输电协调联盟(UCTE)中最大的电网和电力供应的重要枢纽。在输配电网方面,德国较少重视配电网自动化,而是重视加强配电网的网络结构。
高压电网充分考虑了储备容量,尤其是电网的热备用容量。电网公司必须留有1%的热备用容量,热备用的时间为1小时。这些备用容量分成三块,电厂、电力经销商和系统本身各备一份,三者要分别签入供电合同,这样,整个系统的备用容量总量不必很大,但是分布合理,因而显得相当充裕。
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