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随着我国市场经济建设的迅猛发展和人民生活水平的日益提高,工业、农业、生产、生活对电能质量和供电可靠性的要求不断提升。现代化的办公设备、电气化的生活用品与自动化的流水生产线,不能允许任何理由即使是很短时间的停电。但目前本地区配电网的状况是:设备陈旧落后、供电半径长、技术含量低、线路损耗大、布局不合理、检修任务繁重,经常因为处理一处故障就得全线停电,且查找故障时间较长,不能短时间恢复供电,影响了配电线路的安全、可靠、经济运行,用电客户对此极不满意。因此,加快配电网自动化建设,建设现代化的配电网络,提高供电可靠性,适应经济发展和人民生活的需要,已迫在眉睫。
配电网是电力系统中最后一个直接面向用户供电的环节,配电网建设水平的高低直接关系到用户能否得到安全、可靠、经济优质的电能,因此,配电网的建设是优质服务的一项基础工程。随着我市的用电户数的增多与配电网的逐渐扩大,电网故障机率增加,使配电网的运行维护工作量越来越大,配电网结线方式更加复杂,现有运行、检修人员很难适应如此繁琐的配电网的管理,如不加快配电网自动化建设,优质服务质量和安全可靠供电将很难保证。另外,电力行业改革的不断深入,电力市场化与绩效管理的实施,科技兴电战略和实施减人增效目标的实现,都迫切要求我们尽快实施配电网自动化建设。实践证明,一流的供电企业必须有一流的配电网,加快配电网自动化建设,完善配电网的供电功能和服务功能,真正做到以配电网自动化建设带动供电企业经济技术指标的优化提高,进而促进企业全面发展,达到一流供电企业的标准。配电网自动化建设是提高供电企业管理水平,提高经济效益的需要,建成后,可以加强对配电网的实时监控,减少线路停、送电的工作量,提高劳动生产率和工作的安全性;能正确判断故障位置,自动隔离故障,自动恢复非故障区域的供电,把故障停电时间缩小到最短,提高电网的安全性和可靠性,提高事故处理的效率,减少对用户停电的次数和实际停电时间,减少用户因停电而受到的损失。对不同的用户群,少供电量的价值有很大的差别,因此很难对所有的用户给出一个较为精确的价值评估,然而,这个价值肯定是电价本身所不能比拟的。
供电可靠性管理是供电企业现代化管理的重要内容,是市场经济下对供电企业的一个新的要求,它的根本任务是:在电力企业的规划设计、设备制造、基建安装、生产运行各环节中制定并执行统一的可靠性准则,监察并分析供电系统运行可靠性;以各项可靠性指标来检验规划设计、设备制造、基建安装、生产运行各环节预期的目标和效益,作为各环节技术进步和技术改造的重要依据,提出各项可行的改进措施,借以提高对用户的供电可靠性。从历年的供电可靠性统计报表中我们不难看出,过高的停电户时数已严重影响了供电企业的社会效益与经济效益。如何降低停电户时数、提高供电可靠性,不仅是用电户要求,而且供电企业自身发展、走向市场化的要求。
在此方面我们也曾作过一定的尝试。例如,在配电线路上加装故障指示器,每相各一只,线路跳闸时,根据故障指示器的动作情况来判定故障范围,从而隔离故障点,恢复其它线路的正常运行,尽快查找故障,恢复正常供电,提高供电可靠性。但是,故障指示器的动作正确率极低,有时候不动作,所以,没有在配电网运行中得到较为广泛的推行使用。在分支线路上加装分支跌落开关,一方面加大了线路建设的投资,另一方面,由于这种开关受自然气候的影响较大,长期运行后变形,有时会出现自动跌落的现象。此外,这种开关不断直接切断负荷故障及故障电流,由于操作不当可能会造成弧光短路,从而造成主干线路跳闸。因此,我们主观上是想在线路故障时缩小停电范围,但客观上这样做又给我们埋设了一个新的故障点。
目前,配电网逐步向线路送电化、绝缘化、设备变电化的方向发展,即导线线径的选择不断加大,并使用绝缘线,普通绝缘子逐步以复合型绝缘子所替代,绝缘水平得到了提高。设备以箱式变电站、柱上真空开关为例,一、二次接线方式、保护的配备,能自动判定故障范围而有选择性地快速切除故障点,与现运行的变电站运行方式极为相像。另外,近几年来,城网改造、农网改造、县城网改造的不断实施,已使配电网架更加趋于合理,高压配电网逐步实现有备用接线方式,10千伏主干线路采用环网接线、开环运行,线路供电半径在合理范围之内,满足供电安全N-1准则,由于配电网架薄弱而造成故障停电影响供电可靠性的机率大大减少。所以,我们也应从配电网的管理上着手,提高供电可靠性。
据调查显示,在对用户的年平均停电户时数中,故障停电仅占20%左右,其它80%均为计划检修停电。虽然现在各供电公司均实施了状态化检修,但每年的春秋检停电仍提高了停电户时数,对供电系统的社会效益与经济效益都产生了一定的影响。所以,如何减少计划停电范围,减少停电户时数,是提高供电可靠性的又一突破点。现在,配电网建设力求实现环网供电,但由此引发的配电事故率也有所上升,2009年,沈阳供电公司发生的人员触电死亡事故也是由此造成的。所以,加快配电网自动化建设势在必行。配电网自动化系统建成后,对配电网一次设备及一次网络的建设,将大大降低配电网的故障率,缩小配电网故障的停电范围,也将给配电网的管理模式带来变革,从而减少因计划检修、计划施工及改扩建导致的停电时间。
根据国家电网公司电网建设与改造技术导则的要求,配电自动化系统应具有较高的安全性、可靠性、实用性、开放性、扩展性和容错性。配电网自动化系统是一个集计算机技术、数据传输、控制技术、现代化设备与管理职能于一身的综合管理系统,具有在正常运行及事故情况下的监测、保护、控制、用电和配电网管理的现代化等功能。配电自动化系统是一项系统工程,实现城区配电自动化系统应本着“统筹考虑,全面规划,分步实施,注重实效”的原则。
配电网自动化建设必须坚持三条原则,具备三个功能,满足三项技术要求。
1.三项原则
(1)能满足配电网10年以上的发展要求。
(2)技术成熟可靠,投资回报年限短,社会效益和经济效益最大化。
(3)有技术升级空间,随着配电网的不断发展扩大,不断完善配电网自动化系统。
2.三个功能
(1)实现多电源和环网供电,能自动隔离故障。
(2)继电保护设备能够判断相间故障、接地故障类别,具备可调次数、时间的自动重合闸功能;远动、通讯终端应满足配电网户外分散、多点和数据传输量的要求。
(3)配电网主变电站能实现对配电网的实时状态监控、配电设备地理信息管理系统及与其它应用系统接口。
3.三项技术要求
(1)实现故障自动定位和迅速切除,使停电时间和停电范围最小化。
(2)实现通过控制中心与受控点之间的计算、传递实现配电网实时监控、信息交换、数据读取和命令发送。
(3)使配电网自动化系统与县调自动化、办公自动化、营业管理自动化系统在一个操作平台上实现资源共享。
配电网自动化系统能大大简化客户用电报装程序。现在,用户办理报装,首先要到营业部门办理登记手续,然后由相关专业技术人员到现场查看供电及计量方案,还要翻阅该线路或台区的负荷情况,确实满足供电条件无问题后,才能开始做预算计算费用,继而进行施工,到用户真正能用上电要一周左右的时间,影响了电业部门在人民心目中的形象,同时也影响了供电企业自身的效益。而配电网自动化系统能将配电网中的10KV线路及设备、0.4KV低压台区及各台区的配电变压器参数、进户线及负荷情况一览无余地提供给有关人员,技术人员根据这些资料,结合相关的设计要求,短时间内就能做出方案,尽快将合格的电能送到用户家中,达到用户满意、供电企业受益。
目前,用电客户对不间断供电要求不断提高,但为了保证对用户供电真正意义上的不间断,要定期安排停电处理配电线路存在的缺陷。在停电前,要预先通知用电户。现在,除了电视通知外,对重要用户还要打电话,本来是一个小时检修工作量,但电话通知却要三四个小时,降低了工作效率,加重了工作负担。同时,由于配电网不断扩大,新增用户不断增多,配网技术参数变化更新不能及时传到配电调度及运行、检修单位手中,造成停电通知不全,用户对此多有怨言,从绩效管理方面来看,这是一个失败。配网自动化是一个多部门协调配合系统,各专业人员及时将变动情况进行更新,所以,配电调度、配电运行检修部门、营业部门、局相关领导掌握的都是统一的配电网参数,且绝对与现场实际相符,能根据停电线路情况自动生成停电通知书,不会有错通知、漏通知的现象发生。同时,配电修灯人员也能从系统中掌握配电网停电的基本情况,及时准确地解答用户对停电信息的咨询,避免由于停电范围不确切而影响用户正常的生产、生活。同时,配电检修人员能从系统中掌握配电线路环网基本情况,清楚带电部位,有效杜绝误登带电线路、设备,确保人身安全。过去,我们有过这样的经验教训,修灯人员接到用户电话报修,说某某处停电了,修灯人员及时赶到了现场,发现配电变台一、二次开关均在分开位置,查巡线路时发现,营业装表接电人员正在为用户装设动力表,一场虚惊,这就是由于供电企业各生产部门之间信息的不协调造成的,一是浪费了供电企业的人力、物力、财力,二是存在极大的安全隐患,如果遇上不负责任的修理人员,直接将一、二次开关送上,可能就会造成一起人身事故。如果,配电网自动化系统能将此停电信息及时提供给修灯人员,一是能免去修灯人员跑这趟冤枉路,二是能有效避免事故的发生。
配电网自动化系统的效益很大程度上体现在配电设备管理上,配电网系统设备数量庞大,布局分散,管理困难。比如设备检修,如果没有相应的配电网自动化监控管理系统,所有设备按一定期限定期检修,其工作量巨大,耗费大量人力物力。配电网自动化管理系统的使用可以使设备检修的针对性更强。通过对负荷的监控,合理分配负荷,还可以最大限度地减少供电企业的设备投资;通过远程集中抄表等手段,不仅可以节省人工,而且可以对用户配电站进行远程的用电负荷变化过程进行监控,从而在一定程度上代替了现在运行的负控装置。
配电网自动化系统能够实现远方操作功能。配电网故障大多发生在恶劣天气下,这就为故障点的查找、故障点的隔离造成了困难,虽然我们的绝缘工器具配备比较齐全,但现场操作由于交通、雷电、大风等接近故障点时造成的不安全因素仍不可避免。如果能够实现远方操作,一是能够快速选择故障点、隔离故障点,二是能够保证作业人员的人身安全。能够实时监控配电线路、设备的运行情况,及时发现故障及安全隐患,以及线路、变压器的负荷情况,及时通知有关部门进行处理、调整,从而避免过去按照一定周期进行巡视、测试,才能够发现缺陷,不利于线路、设备健康运行的弊端。
配电网自动化系统能为供电企业各生产部门提供及时、准确、一致的配电网现场图形资料,从而为有关部门确定业扩、大修工程计划提供可靠的信息,而现在的手工制图根本无法实现。当前,各供电企业都在逐步实施按线、按台区承包,一是检查各台区的线损情况,对不合格台区及时进行改造,提高经济效益;二是监督抄收人员的实抄率,完成对抄收人员的绩效管理。但这样做,各线路、台区的线损率很难计算准确,不能实时完成对线路、台区线损情况的统计分析。实时监测电压、波形情况,实时进行调整,真正让用户用上合格的电能,让用户满意,让用户放心。
综上所述,配电网自动化系统建设是利用现代技术构建一个完整的、时间与空间、实时监控与管理一体的现代化配电网数字信息系统,以全面提高配电系统的安全、效益、效率、供电质量和为客户的服务水平,尽快扭转配电系统管理落后的局面,体现供电企业社会效益与经济效益的统一,适应供电企业市场化改革、提高自身竞争能力、自我发展、推进现代化管理要求,也是将要推行的绩效管理的要求。新的世纪,新的起点,“东北经济大振兴,我们做什么?”时代呼唤已对我们提出了新的要求,东北老电网在市场经济下如何为各企业、居民生活提供优质、合格、可靠的电能,为企业的发展、壮大保驾护航,已是一个不容忽视的问题。作为供电企业,加强配电网运行的稳定性,提高供电的可靠性,是我们的义务;加快配电网自动化建设,适应市场经济发展,是我们的责任。
所以,我们一定要抓住“两网改造一同价”的有利时机,优化配电网结构,更新配电线路设备,加快配电网自动化建设,提高供电可靠性。
配电网是电力系统中最后一个直接面向用户供电的环节,配电网建设水平的高低直接关系到用户能否得到安全、可靠、经济优质的电能,因此,配电网的建设是优质服务的一项基础工程。随着我市的用电户数的增多与配电网的逐渐扩大,电网故障机率增加,使配电网的运行维护工作量越来越大,配电网结线方式更加复杂,现有运行、检修人员很难适应如此繁琐的配电网的管理,如不加快配电网自动化建设,优质服务质量和安全可靠供电将很难保证。另外,电力行业改革的不断深入,电力市场化与绩效管理的实施,科技兴电战略和实施减人增效目标的实现,都迫切要求我们尽快实施配电网自动化建设。实践证明,一流的供电企业必须有一流的配电网,加快配电网自动化建设,完善配电网的供电功能和服务功能,真正做到以配电网自动化建设带动供电企业经济技术指标的优化提高,进而促进企业全面发展,达到一流供电企业的标准。配电网自动化建设是提高供电企业管理水平,提高经济效益的需要,建成后,可以加强对配电网的实时监控,减少线路停、送电的工作量,提高劳动生产率和工作的安全性;能正确判断故障位置,自动隔离故障,自动恢复非故障区域的供电,把故障停电时间缩小到最短,提高电网的安全性和可靠性,提高事故处理的效率,减少对用户停电的次数和实际停电时间,减少用户因停电而受到的损失。对不同的用户群,少供电量的价值有很大的差别,因此很难对所有的用户给出一个较为精确的价值评估,然而,这个价值肯定是电价本身所不能比拟的。
供电可靠性管理是供电企业现代化管理的重要内容,是市场经济下对供电企业的一个新的要求,它的根本任务是:在电力企业的规划设计、设备制造、基建安装、生产运行各环节中制定并执行统一的可靠性准则,监察并分析供电系统运行可靠性;以各项可靠性指标来检验规划设计、设备制造、基建安装、生产运行各环节预期的目标和效益,作为各环节技术进步和技术改造的重要依据,提出各项可行的改进措施,借以提高对用户的供电可靠性。从历年的供电可靠性统计报表中我们不难看出,过高的停电户时数已严重影响了供电企业的社会效益与经济效益。如何降低停电户时数、提高供电可靠性,不仅是用电户要求,而且供电企业自身发展、走向市场化的要求。
在此方面我们也曾作过一定的尝试。例如,在配电线路上加装故障指示器,每相各一只,线路跳闸时,根据故障指示器的动作情况来判定故障范围,从而隔离故障点,恢复其它线路的正常运行,尽快查找故障,恢复正常供电,提高供电可靠性。但是,故障指示器的动作正确率极低,有时候不动作,所以,没有在配电网运行中得到较为广泛的推行使用。在分支线路上加装分支跌落开关,一方面加大了线路建设的投资,另一方面,由于这种开关受自然气候的影响较大,长期运行后变形,有时会出现自动跌落的现象。此外,这种开关不断直接切断负荷故障及故障电流,由于操作不当可能会造成弧光短路,从而造成主干线路跳闸。因此,我们主观上是想在线路故障时缩小停电范围,但客观上这样做又给我们埋设了一个新的故障点。
目前,配电网逐步向线路送电化、绝缘化、设备变电化的方向发展,即导线线径的选择不断加大,并使用绝缘线,普通绝缘子逐步以复合型绝缘子所替代,绝缘水平得到了提高。设备以箱式变电站、柱上真空开关为例,一、二次接线方式、保护的配备,能自动判定故障范围而有选择性地快速切除故障点,与现运行的变电站运行方式极为相像。另外,近几年来,城网改造、农网改造、县城网改造的不断实施,已使配电网架更加趋于合理,高压配电网逐步实现有备用接线方式,10千伏主干线路采用环网接线、开环运行,线路供电半径在合理范围之内,满足供电安全N-1准则,由于配电网架薄弱而造成故障停电影响供电可靠性的机率大大减少。所以,我们也应从配电网的管理上着手,提高供电可靠性。
据调查显示,在对用户的年平均停电户时数中,故障停电仅占20%左右,其它80%均为计划检修停电。虽然现在各供电公司均实施了状态化检修,但每年的春秋检停电仍提高了停电户时数,对供电系统的社会效益与经济效益都产生了一定的影响。所以,如何减少计划停电范围,减少停电户时数,是提高供电可靠性的又一突破点。现在,配电网建设力求实现环网供电,但由此引发的配电事故率也有所上升,2009年,沈阳供电公司发生的人员触电死亡事故也是由此造成的。所以,加快配电网自动化建设势在必行。配电网自动化系统建成后,对配电网一次设备及一次网络的建设,将大大降低配电网的故障率,缩小配电网故障的停电范围,也将给配电网的管理模式带来变革,从而减少因计划检修、计划施工及改扩建导致的停电时间。
根据国家电网公司电网建设与改造技术导则的要求,配电自动化系统应具有较高的安全性、可靠性、实用性、开放性、扩展性和容错性。配电网自动化系统是一个集计算机技术、数据传输、控制技术、现代化设备与管理职能于一身的综合管理系统,具有在正常运行及事故情况下的监测、保护、控制、用电和配电网管理的现代化等功能。配电自动化系统是一项系统工程,实现城区配电自动化系统应本着“统筹考虑,全面规划,分步实施,注重实效”的原则。
配电网自动化建设必须坚持三条原则,具备三个功能,满足三项技术要求。
1.三项原则
(1)能满足配电网10年以上的发展要求。
(2)技术成熟可靠,投资回报年限短,社会效益和经济效益最大化。
(3)有技术升级空间,随着配电网的不断发展扩大,不断完善配电网自动化系统。
2.三个功能
(1)实现多电源和环网供电,能自动隔离故障。
(2)继电保护设备能够判断相间故障、接地故障类别,具备可调次数、时间的自动重合闸功能;远动、通讯终端应满足配电网户外分散、多点和数据传输量的要求。
(3)配电网主变电站能实现对配电网的实时状态监控、配电设备地理信息管理系统及与其它应用系统接口。
3.三项技术要求
(1)实现故障自动定位和迅速切除,使停电时间和停电范围最小化。
(2)实现通过控制中心与受控点之间的计算、传递实现配电网实时监控、信息交换、数据读取和命令发送。
(3)使配电网自动化系统与县调自动化、办公自动化、营业管理自动化系统在一个操作平台上实现资源共享。
配电网自动化系统能大大简化客户用电报装程序。现在,用户办理报装,首先要到营业部门办理登记手续,然后由相关专业技术人员到现场查看供电及计量方案,还要翻阅该线路或台区的负荷情况,确实满足供电条件无问题后,才能开始做预算计算费用,继而进行施工,到用户真正能用上电要一周左右的时间,影响了电业部门在人民心目中的形象,同时也影响了供电企业自身的效益。而配电网自动化系统能将配电网中的10KV线路及设备、0.4KV低压台区及各台区的配电变压器参数、进户线及负荷情况一览无余地提供给有关人员,技术人员根据这些资料,结合相关的设计要求,短时间内就能做出方案,尽快将合格的电能送到用户家中,达到用户满意、供电企业受益。
目前,用电客户对不间断供电要求不断提高,但为了保证对用户供电真正意义上的不间断,要定期安排停电处理配电线路存在的缺陷。在停电前,要预先通知用电户。现在,除了电视通知外,对重要用户还要打电话,本来是一个小时检修工作量,但电话通知却要三四个小时,降低了工作效率,加重了工作负担。同时,由于配电网不断扩大,新增用户不断增多,配网技术参数变化更新不能及时传到配电调度及运行、检修单位手中,造成停电通知不全,用户对此多有怨言,从绩效管理方面来看,这是一个失败。配网自动化是一个多部门协调配合系统,各专业人员及时将变动情况进行更新,所以,配电调度、配电运行检修部门、营业部门、局相关领导掌握的都是统一的配电网参数,且绝对与现场实际相符,能根据停电线路情况自动生成停电通知书,不会有错通知、漏通知的现象发生。同时,配电修灯人员也能从系统中掌握配电网停电的基本情况,及时准确地解答用户对停电信息的咨询,避免由于停电范围不确切而影响用户正常的生产、生活。同时,配电检修人员能从系统中掌握配电线路环网基本情况,清楚带电部位,有效杜绝误登带电线路、设备,确保人身安全。过去,我们有过这样的经验教训,修灯人员接到用户电话报修,说某某处停电了,修灯人员及时赶到了现场,发现配电变台一、二次开关均在分开位置,查巡线路时发现,营业装表接电人员正在为用户装设动力表,一场虚惊,这就是由于供电企业各生产部门之间信息的不协调造成的,一是浪费了供电企业的人力、物力、财力,二是存在极大的安全隐患,如果遇上不负责任的修理人员,直接将一、二次开关送上,可能就会造成一起人身事故。如果,配电网自动化系统能将此停电信息及时提供给修灯人员,一是能免去修灯人员跑这趟冤枉路,二是能有效避免事故的发生。
配电网自动化系统的效益很大程度上体现在配电设备管理上,配电网系统设备数量庞大,布局分散,管理困难。比如设备检修,如果没有相应的配电网自动化监控管理系统,所有设备按一定期限定期检修,其工作量巨大,耗费大量人力物力。配电网自动化管理系统的使用可以使设备检修的针对性更强。通过对负荷的监控,合理分配负荷,还可以最大限度地减少供电企业的设备投资;通过远程集中抄表等手段,不仅可以节省人工,而且可以对用户配电站进行远程的用电负荷变化过程进行监控,从而在一定程度上代替了现在运行的负控装置。
配电网自动化系统能够实现远方操作功能。配电网故障大多发生在恶劣天气下,这就为故障点的查找、故障点的隔离造成了困难,虽然我们的绝缘工器具配备比较齐全,但现场操作由于交通、雷电、大风等接近故障点时造成的不安全因素仍不可避免。如果能够实现远方操作,一是能够快速选择故障点、隔离故障点,二是能够保证作业人员的人身安全。能够实时监控配电线路、设备的运行情况,及时发现故障及安全隐患,以及线路、变压器的负荷情况,及时通知有关部门进行处理、调整,从而避免过去按照一定周期进行巡视、测试,才能够发现缺陷,不利于线路、设备健康运行的弊端。
配电网自动化系统能为供电企业各生产部门提供及时、准确、一致的配电网现场图形资料,从而为有关部门确定业扩、大修工程计划提供可靠的信息,而现在的手工制图根本无法实现。当前,各供电企业都在逐步实施按线、按台区承包,一是检查各台区的线损情况,对不合格台区及时进行改造,提高经济效益;二是监督抄收人员的实抄率,完成对抄收人员的绩效管理。但这样做,各线路、台区的线损率很难计算准确,不能实时完成对线路、台区线损情况的统计分析。实时监测电压、波形情况,实时进行调整,真正让用户用上合格的电能,让用户满意,让用户放心。
综上所述,配电网自动化系统建设是利用现代技术构建一个完整的、时间与空间、实时监控与管理一体的现代化配电网数字信息系统,以全面提高配电系统的安全、效益、效率、供电质量和为客户的服务水平,尽快扭转配电系统管理落后的局面,体现供电企业社会效益与经济效益的统一,适应供电企业市场化改革、提高自身竞争能力、自我发展、推进现代化管理要求,也是将要推行的绩效管理的要求。新的世纪,新的起点,“东北经济大振兴,我们做什么?”时代呼唤已对我们提出了新的要求,东北老电网在市场经济下如何为各企业、居民生活提供优质、合格、可靠的电能,为企业的发展、壮大保驾护航,已是一个不容忽视的问题。作为供电企业,加强配电网运行的稳定性,提高供电的可靠性,是我们的义务;加快配电网自动化建设,适应市场经济发展,是我们的责任。
所以,我们一定要抓住“两网改造一同价”的有利时机,优化配电网结构,更新配电线路设备,加快配电网自动化建设,提高供电可靠性。