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电力电子在电力系统中的应用(2)

北极星电力网技术频道    作者:林媛   2012/10/18 16:31:23   

  所属频道:  火力发电    关键词:  电力电子 电力系统

1. 配电自动化前景

配电网自动化智能电网投资重中之重: 配电网作为输配电系统的最后一个环 节, 其实现自动化的程度与供用电的质量和可靠性密切相关。配电自动化是智能电网的重要基础之一。从投资构成上我们预计,智能电网的投资构成上,配网自 动化将占 40%左右,是智能电网投资的重中之重。 我国配网自动化处于初级阶 段:配网自动化在我国处在起步阶段,国内城市配网馈线自动化率不足 10%,目 前国外配网自动化的比例达到 60%-70%,国内仍刚刚开始试点,未来市场空间广 阔。

2. 配电自动化简介

配电自动化指:利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设 备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门 的工作管理有机地融合在一起, 改进供电质量, 与用户建立更密切更负责的关系, 以合理的价格满足用户要求的多样性, 力求供电经济性最好, 企业管理更为有效。 配电自动化是一个庞大复杂的、 综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配 电系统有关的全部功能数据流和控制。 从保证对用户的供电质量, 提高服务水平, 减少运行费用的观点来看,配电自动化是一个统一的整体。

配自动化包含以下配电自动化包含以下 4 个方面:①馈线自动化。馈线自动 化完成馈电线路的监测、 控制、 故障诊断、 故障隔离和网络重构。 其主要功能有: 运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、 无功补偿和调压等。②变电站自动化。变电站自动化指应用自动控制技术和信息 处理与传输技术, 通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控、 测量和运行操作的一种自动化系统。 变电站自动化以信号数字化和计算机通信技 术为标志, 进入传统的变电站二次设备领域,使变电站运行和监控发生了巨大的 变化,取得显著的效益。变电站自动化的基本功能有:数据采集、数据计算和处 理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、与继电保护交换信息、自动控制的 协调和配合、 与变电站其他自动化装置交换信息和与调度控制中心或集控中心通 信等项功能。变电站自动化技术是配电自动化的重点之一。③配电管理系统。配 电管理系统(DMS)是指用现代计算机、信息处理及通信等技术和相关设备对配电 网的运行进行监视、管理和控制。它是配电自动化系统的神经中枢,整个配电自 动化系统的监视、控制和管理中心。主要功能有:数据采集和监控(SCADA)、配 电网运行管理、 用户管理和控制、 自动绘图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS) 等。④需求侧管理。通过一系列经济政策和技术措施,由供需双方共同参与的供 用电管理。包含负荷管理、用电管理及需方发电管理等。需求侧管理的几个内容 涉及电力供需双方, 甚至与电力管理体制有关, 必须通过立法和制订相应的规则, 并最终由电力市场来调节。 可以看到,电力的供需双方不仅仅是一种电力买卖关 系,也是以双方利益为纽带的合作伙伴关系,在电力市场环境下,需求侧管理必 将被重视。

3.配电自动化发展趋势

根据对国内外发展动态的研究,配电自动化技术的发展呈现以下特点:

1) 多样化 尽管配电自动化技术的发展经历了三个阶段,但是从日本等国家 的应用情况看,各个阶段的技术都在使用,并且各有其适应范围:基于自动化开 关设备相互配合的馈线自动化系统适合于农网等负荷密度 低、供电半径长、故 障较多而供电可靠性较差的区域;第二阶段的配电自 动化系统 (DAS)适合于 中小城市和县城;基于人工智能具有丰富高级应 用的第三阶段配电自动化系统 适合于大城市和重要园区; 甚至仅仅具有遥信和遥测功能而不具备遥控功能的配 电网信息系统也有其应用前景,主要因为它可以直接采用公用通信资源 (如 GPRS 等),而不需要建设专用通信网。

2)集成化 配电自动化涉及面很广,它不但有自己实时信息采集的部分, 还有相当多的实时、 非实时和准时实时信息需要从其它应用系统中去获取。 比如, 从地调自动化系统中获取主供电网和变电站信息; GIS 系统中获取配电线路拓 从 扑模型和相关图形;从 PMS 系统中获取配电设备参数;从用电营销系统/负荷控 制系统中获取用户信息等。 因此, 配电自动化的主站不再是单一的实时监控系统, 而是将多个与配电有关的应用系统集成起来形成综合应用的系统。 为了规范应用 系统间集成和接口,国际电工委员会制订了 IEC 61968 系列标准,提出运用信 息交换总线 (即企业集成总线),可将若干个相对独立的、相互平行的应用系 统整合起来,在实现信息交换的同时,使每个系统继续发挥自己的特色,形成一 个有效的应用整体。

3) 智能化 配电系统是智能电网的重要环节,配电系统智能化则是配电自动 化的发展方向。因此,配电自动化与实现智能电网密切相关,主要表现在: 自 愈配电技术。这就是配电自动化系统中馈线自动化的故障诊断、定位、隔离以及 恢复供电的基本功能, 在智能电网的背景下需要进一步升级为适应分布式发电的 双向能量流下的馈线自动化功能。 高效运行技术。这就是配电自动化系统中高 级应用软件功能。 在智能电网的背景下需要进一步升级为考虑设备全生命周期的 资产优化与智能调度业务功能。 分布式电源和储能系统的接入技术。这是配电 自动化系统面临的新要求, 尤其是涉及到配网潮流计算和分析以及分布式电源对 电网的影响。 定制电力技术。根据电能质量的相关标准,以不同的技术和价格 提供不同等级的电能质量, 以满足不同用户对电能质量水平的需求。配电自动化 系统是其技术支撑手段之一。 用户互动技术。这就是配电自动化系统中停电管 理功能,在智能电网的背景下需要进一步升级为适应用户双向互动的业务功能。

来源:西安科技大学高新学院
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