配电网络自动化管理系统的结构研究
摘 要:配电自动化是将现代计算机技术和通信技术应用于配电网设备上进行监视与控制,实现配电网设备半自动或全自动运行。配电自动化是电网现代化的必然趋势,是优化网络结构、简化保护和运行管理程序、提高供电可靠性和电能质量的有效措施,还可以全方位提高整个配电网络技术水平、管理水平。
关键词:配电网络;自动化管理系统;系统结构
中图分类号:TP27
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)08-0269-01
配电网络自动化管理系统(DMS)主要分二个方面:第一,配电管信息化系统;第二,配电自动化系统。DMS系统既包含对整个配电系统进行实时监控的SCADA系统,也包含如自动绘图、设备管理及地理信息系统(AM/FM/GIS)、配网优化和分析等的控制和管理应用软件等,同时也包括了停电管理、故障投诉管理等配电工作管理系统。
1 配电自动化系统
配电自动化系统是应用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,实现配电网正常运行及事故情况下的监测、保护、控制的自动化系统,包括配电网SCADA、配电变电站自动化和馈线自动化三个方面。
配电网SCADA系统包括通过传统的变电站RTU收集配电网的实时数据,进行数据处理以及监视控制等功能,还包括有沿线分布的面向现场的FTU用以实现馈线自动化的远动功能。
变电站自动化系统除了对整个变电站/开闭所实现监视、测量、保护和控制功能以外,还可根据需要,设置配电自动化子站与供电区域内的配电自动化装置(如柱上开关FTU、配变TTU等)进行通信,组成自动化系统,实现馈线故障自动隔离,恢复供电等功能。
馈线自动化(FA)是指变电站馈电线路出线开关以后由A杆到用户表计之前的馈线实现自动化,其功能分为两方面:一是正常时的状态检测、数据测量和运行优化;二是事故状态下的故障检测、故障隔离和恢复供电。实施馈线自动化可以提高事故状态下故障检测、故障隔离和恢复供电的反应速度,取代传统的由人工查线、隔离再恢复的方式,可减少停电经济损失和社会影响。
2 配电自动化系统的结构
按配电自动化系统的系统分为3层,由上至下分别为配电自动化中心主站(含区域分站)、配电子站和配电终端。配电自动化中心站负责全局的监视与管理,是配调监控信息汇集、管理中心,区域分站负责区域配电管理。中心主站与区域分站之间有着管理功能上的分布,数据均由中心主站负责采集、存储管理。配电子站层负责实现变电站的10kV出线的馈线自动化功能。配电终端则对线路上的开关、配变的数据进行采集和处理。
配电管理信息化系统是将各方面的功能集成,开成以Gls地理信息系统、故障报修及负荷管理系统有机融合。以AM/FM/GIS系统为平台,结合SCADA实时数据可产生配电网的实时接线图,结合故障报修系统构成故障检修定位功能可提高故障处理速度,可为负荷管理系统提供用户信息。各系统集成后,除了可减少重复建设,实现数据统一外,还可使原本孤立的系统功能丰富,产生新的应用。
2.1 地理信息系统(AM/FM/GIS)
配电网具有面广量大的特点,从变电站、馈电线路到千家万户的电能表,设备管理任务非常繁重,而这些任务均与地理位置有关。各模块如SCADA、DMS、MIS、GIS之间涉及到设备属性、参数、实时数据等数据信息的共享。数据共享所带来的优点是显而易见的:
(1)避免数据重复建设;
(2)避免数据定义的双重性。保证数据安全性,实现系统的同步;
(3)将各系统有机结合,形成完整的一体化应用。保护设备的安装点、所对应的设备、用户的位置、负荷采集点等等均包含同属性,以此为基础,组织管理数据,联系各模块的枢纽正是GIS应用。以实现空间属性为基础将电力系统的众多数据加以组织,既可以保证数据的统一性,又扩展了数据的空间属性,使得数据更具有现实意义,也使得各功能模块紧密联系。因此,完整的DMS系统,应建立在地理信息系统GIS的基础上,通过GIS的不同应用,提高配网管理的水平。
2.2 AM/FM/GIS系统在离线方面的应用
(1)设备管理:即在地理图背景上管理配电设备;(2)用电管理:用电管理系统使用AM/FM/GIS系统,按街道、门牌编号为序,对大小用户进行业扩报装、查表收费、负荷管理等业务营运工作;
(3)规划设计系统:供电企业可通过地理图上的设备管理、用电管理信息和数据,结合小区负荷预报的数据,构成配电网规划和设计计算的基础。
2.3 AM/FM/GIS系统在在线方面的应用
AM/FM/GIS系统在SCADA中的应用是利用AM/FM/GIS系统的图形信息,SCADA系统可在地图上动态显示设备运行状态,从而有效地管理系统的运行。AM/FM/GIS系统在电话投诉热线(TCM)中的应用:投诉电话线的目的是为了快速准确地根据用户的故障投诉判断故障地点及抢修队所处位置,及时派出抢修队伍处理故障,减少停电时间。因此,GIS系统所提供的地理信息、设备运行状态,为故障电话处理的充分发挥起重要的作用。
参考文献
[1]厉吉文,李红梅,张连宏,范士峰.配电系统自动化实施过程中的几点建议[J]电网技术,1999,(10).
[2]王兴念,赵奕,苏宏勋,陈勇,海涛.配电自动化系统的实用设计[J]电工技术杂志,2004,(7).