【配网自动化系统在错峰用电管理中的应用】 错峰用电

　　摘要：我国很多地区在错峰用电管理方面开始使用配网自动化管理系统，这不仅可以确保该地区错峰用电计划的有效实施，还有利于减少社会资源的损失。文章阐述了错峰用电管理自动化系统的设计思想以及系统的总体配置结构，介绍了错峰用电管理中的相关问题，分析了配网自动化系统在错峰用电管理中的应用，详细阐述了配网自动化系统在错峰用电管理中所发挥的作用。
　　关键词：配网自动化系统；错峰用电管理；配置结构；设计思想
　　中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）07-0048-03
　　配网自动化系统经中国南方电网公司鉴定，现在已经居于国内同行业的领先水平，配电自动化系统在中国南方电网试点单位上线运行后，得到了较好的运行效果。加强了线损管理，实现了小指标管理；在国内首次实现真正意义上的线损 “四分”管理。配网自动化系统的实施对于降低线损、实现节能减排等多方面都起到了非常积极的作用，在电力行业具有较好的推广应用前景。而我国当前的供电服务范围在不断扩大，用电量也在大幅度增加，各个区域的电网布局日趋复杂，这导致了电网故障率的上升，同时使得用电居民对供电的可靠性、电能的质量以及供电业的服务要求不断提高，而原有的运行维护方式已经不能够满足现在的复杂电网，加之运行维护工作越来越困难，因此有必要加速配网自动化系统的建设。
　　一、配网自动化系统
　　（一）配网自动化系统的设计思路
　　第一，信息化是配网自动化系统建立的基础，一个完整的配网自动化系统所具备的功能有：将配电系统在线数据和离线数据、配电网数据、用户数据、电网结构和地理图形等进行信息集成，然后实现对配网及其相关设备在正常运行和事故状态的情况下的监测、保护、控制和用电以及配电管理的自动化。
　　第二，配电GIS系统是配网调度自动化系统的基础数据平台，GIS系统能够对配网自动化系统上所有的站外馈线图形、相关的属性数据和运行参数进行统一录入和维护。配电GIS系统通过调用相关属性数据可以生成总的接线图、环网图以及单线图等，然后再将站外馈线图模导入到配网调度自动化系统，从而可以保证模型的集中维护。另外的站内图形、实测数据参数以及网络协议等都是由调度自动化主站的图形数据库模块来维护。
　　第三，配网调度自动化系统的支撑平台不仅要具有清晰合理的层次分布式的结构和平台模块，还要具有应用统一的管理能力，满足数据和通信接口的接入，可以随时进行拓展接入的新规约。此外，要注意商用数据应该具备开放的标准SQL语言的访问接口，有利于与其他的系统互连并共享数据。
　　第四，系统的规模、容量、处理速度以及CPU负荷有着足够的冗余，要求满足将来五年的配网远景规划的实际需要，且要保证配电线路的数量增加不会使得系统性能明显地下降。配网自动化系统要能够依据功能和规模的扩展进行线性无缝扩充。
　　（二）配网自动化系统的总体配置结构
　　配网自动化系统总体配置结构如图1所示。配网自动化系统的总体结构模式是两层结构模式，光纤通信采用的是自愈环通信，其中三个环路配电终端直接连接到主站的，两层结构即配电主站层和配电终端层。
　　配电主站层主要实现功能：配网SCADA能够进行实时监控，该层能够对DA网络重构方案起到优化作用同时还起着配电管理功能。
　　配电终端层主要实现功能：能够进行数据采集，控制命令并执行命令，此外还可以自动检测DA故障，识别DA故障等功能。
　　配网自动化系统配置时采用的是分布式的结构，系统中的大部分硬件设备采用的是冗余配置，其中的网络使用的是冗余的双交换式的局域网结构，采用这类结构不仅能够实现设备和网络出现故障时的自动切换，还能够确保配网自动化系统的正常运行。配网自动化系统中的主要硬件设备有调度员工作站、测试工作站以及维护工作站；系统中的服务器主要有三种，分别是数据采集服务器、数据库服务器以及应用服务器。除了具备这些硬件配置的原则外，各项开放式的国际标准也是不能忽视的。
　　二、错峰用电管理相关的问题
　　首先，要遵循错峰用电的原则。在实际的生活中遵循错峰优先、平衡缺口、保障重点以及控制高耗能用电的原则。严格按照用电指标做好负荷的控制，保证居民的生活、农业生产、医院以及学校等重要的单位能够正常用电，要控制好高耗能类企业用电，将这类企业用电的时段转移到低估时段用电，以便腾出部分负荷供社会的需求。
　　其次，要明确错峰用电管理的对象。在各个地区的错峰管理员首先要对错峰用户定义错峰群组，然后再对这些已经定义好的错峰用户设置错峰定值，也就是规定用电户在错峰的时间里所允许使用的最大负荷值。不同的错峰用户有这不相同的错峰用电安排
　　见表1：
　　表1 各类错峰用户的错峰用电情况
　　用户类别 错峰用电安排
　　A类用户：宾馆、酒店、大型商场等第三产业专变用户 负荷紧张时期，在电网用电高峰时段减负荷25%，不需参与轮休
　　B类用户：10千伏及以上电压等级专线供电的大工业用户 每天在电网用电高峰时段避峰，参与分组轮休。
　　C类用户：非专线供电的大工业、普通工业专变用户，部分接于容量受限的公用变压器的普通工业用户 每天在电网用电高峰时段避峰；在负荷特别紧张时期还须延长避峰时间，参与分组轮休。
　　D类用户：耗能大的小型金属冶炼厂 以电网负荷低谷时段用电为主，负荷特别紧张时按指标用电。
　　
　　再次，做好错峰用电的实施方式和预警机制。目前主要有三种实施方式，分别是自觉错峰、用户强制错峰以及线路强制错峰，在实际的操作过程中用户的主要实施方式为自觉错峰。现有的预警信号主要有红色、黄色、绿色和白色四种。
　　三、配网自动化系统在错峰用电管理中实现的功能
　　配网自动化系统的SCADA功能：针对市区内10 kV反馈线上的每一个检测点线路上运行参数进行集中监控，可以实现的主要功能有数据的采集和处理、显示运行的结果、实时数据库、有顺序地进行记录事件、对发生的事故进行追忆、有错误的信息可以发出警告或者处理错误信息，还可以实现遥控操作、趋势曲线、监视系统、监视通道以及各种操作的切换等功能。
　　配网自动化系统可以对10 kV馈线故障的快速故障诊断、隔离和自动恢复供电功能：在配网自动化系统正常运行的情况下，采用电压、电流混合型DA方案来完成整个的DA过程；当配网自动化系统中出现中断现象时，就要启动电压型就地控制方案，并实现故障的隔离。混合型DA方案是主保护，就地控制方案是后备保护，这样就可以很好地确保DA故障处理的准确性和可靠性。
　　配网自动化系统具有监测TTU功能：该自动化系统不仅能够实时地监视配电变压器的运行情况，还能够监视配变TTU提供的在不同时段的电量、负荷曲线以及超欠值等实时数据；这些被监视的对象都是主要的数据源，更有利于实现配电管理功能；此外，该系统还有利于实施馈线和台变的线损考核，促进了配网自动化线路中线损的实时管。
　　配网自动化系统还能够控制与管理负荷：对于系统中的负荷数据都是来自不同的各种渠道，配网自动化系统能够对这些数据进行综合分析，经过处理与加工后，做出最后的控制策略，实现高层次的负荷管理，如负荷性质、负荷的分类以及负荷短期的预测等。不仅如此，配电自动化系统还对远方抄表、电量电价的分析以及系统怎样实现自动计费和管理等方面都有了进一步的研究。
　　除上述的功能外，配网自动化系统还可以实现GIS/AM/FM的联网、应用与开发；DMS与EMS、MIS的联网以及各种数据的共享等。
　　四、结语
　　自从配网自动化系统在错峰用电管理中运行以来，配网系统的供电可靠性得到大大的提高，从而保证了在网内的所有用户到达了“N-1”的供电安全准则。配网自动化系统在电网中的应用，使得故障停电的范围和停电的时间大大缩小了，进而提高了供电的可靠性。通过实时检测与控制负荷，运行方式得以优化，有效地降低了各种损耗，提高了电能的质量，实现了配网自动化系统的经济运行。
　　
　　参考文献
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　　（责任编辑：周加转）

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