[免费论文]配电自动化探究现状
题时代及意义.配电系统(DistributionSystem,DS)是电力供应系统的最后环节,是安全供电.高效运转和服务质量的有力保障.到目前为止在配电网上的投资相对较低,电能质量相对较差,供电可靠性也有待提高,发展水平相对与发达国家还有不小的差异.配电网的发展水平决定了当前电能质量.网络损耗等,配电网直接面对用户,也是满足用户服务和需求侧管理的主要部分.当前存在的这些问题,可以通过建立一个科学高效.反应灵活.保证电能质量的配电自动化系统(DistributionAutomationSystem,DAS)来解决.配电自动化(DistributionAutomation,DA)的完成实施,可以让供电变得更为可靠,在提升电能品质的同时,也可以提升企业的管理水平以及经济效益,用户.企业得以互惠共生.它具有的优势是：第一,由于具有配网联手.分配负荷的能力,可以缩短停电时间.次数.第二,可少电力负荷低谷.高峰等出现的几率,减轻因谐波不稳定.电压幅值等导致的负面影响,使得设备.线路具备更高的时效性.利用率.第三,新能源电力可被更好的接入至配网系统内,在提高设备管理水平的同时,维护.运行费用将因此而降低.第四,可迅速针对故障点进定位.隔离,减轻运行维护人员的工作强度,在缩小停电影响范围的同时,让供电变得更为可靠.DA的规划设计以智能化.模块化作为主要改进方向,特别是日益增加的城市电缆线路,须要将先进可靠技术运用其中.在保证配电网供电可靠性的同时,还要考虑到经济因素,合理的完成DA系统的规划工作,为DA的建设工作提供指导性的意见.1.2.1.2.1国外配电自动化发展.DAS目前己被运用于诸多工业发达国家,国外配电网自动化系统己形成配电网管理系统‘集用户负荷控制.变电站自动化以及远程抄表等功能于一体,功能己超过140种.国外诸多制造电力系统设备的知名制造商,目前己基本进入DA领域,例如COOPER.ABB.西门子公司等,均生产出了独具特色的相关产品.就配电网自动化相关领域来说,日本的发展速度相对较快[M].到1986年为止,全国41610条配电线路之中的86.5%己能够在故障发生之后,依照时限有序进行自动恢复供电,配电线开关的远程监控被运用于其中的6.7%中.自1950s始,日本将自动地对故障区域进行隔离,且针对没有故障的区域进行送电的依照时限有序完成送电的设备运用于配电线路之上.1960s至1970s,对远方监视控制装置逐步开始研发：1975年之后,通过计算机的运用,由此形成自动控制系统；在此之后,因计算机通信技术的高速发展,在实际的电网中对配电线远方监视控制系统.DA计算机系统的运用,己经取得了非常大的进展.上世纪八十年代,PUB将SCADA系统投运于大型配电网内,且该系统在九十年代得以更为完善.一开始,系统仅把22kV配电网的1000多个配电站纳入其中,当前,已能够实现对6.6kV配电网的4000多个配电站的覆盖.EspooSahko公司,则向85000个客户提供了DA,共涉及到8座110/20kV的一次变电站,1100km的20kV馈电线和1400个20/0.4kV的配电变电站.结合运用于国外的DAS内的通信情况,到现在为止尚未形成相应的技术,可令该系统内全部层次的需求得以实现.在系统之中,诸多通信技术共同构成了通信系统,所有层次依照具体需求,对恰当的通信方式予以选用.现今,欧美等国家的DA相关的技术及建设规模,较我国境内更为先进,共经历了如下三大阶段[6_7].第一阶段：自动控制.电力电子得以迅速发展,取得显着成效,DA行业也因此得以快速发展.自七十年代开始,如智能化重合器等设备开始出现,并被大量运用,这也表明,DA技术已达到FA这一全新阶段.第二阶段：1980s,伴随通信技术.电子技术和计算机技术等的发展,令DA技术得以进入全新阶段.如自动调压.远程监视等诸多实用功能被加入其中.尤其是欧美等国,开始针对这一系统进行大规模的运用.构建.这一阶段以需求侧管理.数据采集以及监视系统作为突出代表.第三阶段：在电力发展的同时.配电网架.电力负荷因此而更为复杂,人工调度的缺陷也由此凸显.在监控自动化技术日益发展的同时,由此产生了DA管理功能.其不仅可被广泛运用于配电网络的生产.调度等之中,还将诸多扩展功能添加其中,如设备管理.停电管理等.因欧美等国家DA发展较早,技术较为先进,因此,该发展模式也被其他国家所效仿.而不论是地区经济状况,还是城市发展不同,DA的建设发展,均需历经以上三大阶段.1.2.2国内配电网自动化发展.就本国而言,DA技术依然处于初期发展之中,城市配网FA率低于10%.而发达国家在这一方面的比例处于60°/.到70%之间.因试点工作刚刚开始,日后,其将具备广阔的市场空间.结合相关数据来看,十三五期间,将有8000亿元被投入于配电网建设方面,年均值在1600亿元以上.预计,至2018年,这一投资数额依然将达到1500亿元以上.2018年.2019年,DA的投资将分别达到150亿.200亿元,市场发展的高峰期即将到来.对比而言,国内DA的发展与国外仍然存在差距.但近年来,通过吸取.学习发达国家DA的应用技术,本国DA技术水平也得以显着提升[M°].总体而言,依然历经了以下三大阶段：第一阶段.以本地控制FA方案作为发展的初期阶段.通过综合本地设备以及由国外引入的先进设备,以便于切除存在故障的区域,并恢复没有故障地带的电能供给.其存在问题,即针对小电流接地系统,不具备良好的处理单相接地隐患的能力,动作只会在单相接地隐患更深入的演变为相间短路故障后发生,不具备突出的故障切除能力.所有设备几乎均为自国外引入,成本偏高,投入以及后期效益无法成正比.结合DA的发展而言,本国在这一阶段己总结出诸多经验,但同时也面临诸多教训.第二阶段：首次在建设DA时,对数据监视.采集等系统进行运用.首先,通过对主站的构建,以此作为信息总控制台.此后,将终端装设于线路的各端,以便于对数据进行采集.输送.最终,结合信息通道,让终端.主站的信息得以互通.在实际运用之后,处理故障的能力得以显着提升.且故障的持续时间因此而缩短.第三阶段：运用信息网络技术,将信息共享于终端.主站等之间.此外,伴随计算机.电力电子等技术的发展,如负荷监测.远程抄表等在内的诸多功能开始与DAS融合,显着提高了配电网的经营能力以及运行效率.在数年的发展之后,针对DAS的维护.规划等方面,国内己具备丰富经验.且国内的相关设备制造商,也开始对全新设备.技术进行深入探讨,目前已能够逐步摆脱对国外技术.设备等的依赖,为推动国内DA的发展打下了基础.1.2.3配电自动化系统规划探究现状.DAS的规划是发展DA的重要环节,需要考虑各项因素对DA的影响构建规划原则,实现DAS的合理规划.大部分DA规划方法主要依据国家电网给出的配电自动化试点建设与改造技术原则给出.文献[13-19]给出了各地区电网的DA规划方案及建设方案的探究,依照技术原则,并根据各地电网发展的不同特点,提出了适应本地发展的DA建设方案,并取得了较好的结果.文献[13]根据辽宁省电网的实际情况,剖析不同供电公司管辖下供电区域的特点,以提高配电管理水平为主要目的,给出了相应的主站.终端设计方案,设备改造方案以及通信方案.文献[14]则以济南配电网为例,剖析了济南电网试点区域的负荷特点.网架结构.自动化应用现状等,并总结其存在的问题,分别制定对应的规划建设目标,给出建设改造方案.文献[15-19]分别给出了石家庄.潍坊.宁波.三亚以及东莞的配电自动化规划方案.但是上述论文均未给出具体的优化配置模型及其求解的数学方法.近些年发展出了依照数学规划方法对DAS进行合理规划,建立数学模型进行求解.文献[20]采用多项式0-1规划方法对馈线自动化进行合理规划,文献中给出解析法的配电网可靠性计算方法,并将可靠性的计算纳入馈线自动化规划的模型中,实现馈线自动化设备的最优配置.文献[21]对配电终端配置数量进行了规划,分别从投入产出和供电可靠性的角度进行剖析,给出终端数量最优配置的影响因素.但未给出相应的配电主站.子站以及通信系统的配置情况.文献[22]依照差异化规划原则给出DA的主站.终端.通信与继电保护的优化配置剖析,考虑了不同区域供电可靠性不同带来的差异,给出优化配置方案.文献[23]综合考虑了供电可靠性与经济性之间的平衡,采用差异化规划原则,建立了实施DA后的收益模型,针对不同类别的供电区域给出不同的规划方案.经济性采用净收益模型进行体现,将供电可靠性以停电损失费用计及在经济性中进行优化计算,给出配置结果.1.3本文探究工作.DA的发展可以有效的提高DS的供电可靠性,提供更高质量的电能,对DS的发展有重大作用.DAS的合理有效规划显得尤为重要,不仅要考虑到供电可靠性还要考虑资金投入,因此本文主要针对DAS的合理规划进行研宄,本文的主要探究内容如下：1.首先对提出课题的意义.时代进行阐述,对国内.外DA的具体特点.状况进行叙述.2.剖析DA对供电可靠性的影响,包括DAS的配电主站.子站.终端及通信系统对供电可靠性的影响因素剖析.并根据供电可靠性要求的不同,对供电区域进行划分,为DAS规划模型的建立打下基础.3.提出考虑供电可靠性及经济性的配电终端配置模型,利用进化策略算法对该优化配置模型进行求解,实现满足供电可靠性的配电终端最优经济配置.根据配电终端配置情况,及所在地区经济发展水平.负荷密度等,确定配电主站和子站的规划原则,并确定相应的通信系统规划原则,最终完成DAS的合理配置.4.将DAS规划模型应用于实际电网中,给出该模型下实际电网的规划情况,并剖析规划方案的合理性与有效性.返回本篇文章目录导航↑
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