城網(wǎng)改建與配電系統(tǒng)自動(dòng)化
時(shí)間:2009-04-02 20:40:53來源:hesp
導(dǎo)語:?電力供求關(guān)系的變化,導(dǎo)致電力市場(chǎng)由賣方市場(chǎng)向買方市場(chǎng)轉(zhuǎn)變,為電力經(jīng)營(yíng)從壟斷走向開放提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。
我國(guó)電力供求關(guān)系的變化和國(guó)家電力公司的成立,標(biāo)志我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展已進(jìn)入了一個(gè)新的歷史階段。電力供求關(guān)系的變化,導(dǎo)致電力市場(chǎng)由賣方市場(chǎng)向買方市場(chǎng)轉(zhuǎn)變,為電力經(jīng)營(yíng)從壟斷走向開放提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。而開放的電力市場(chǎng),勢(shì)必將促進(jìn)含配電系統(tǒng)自動(dòng)化在內(nèi)的城網(wǎng)建設(shè)和改造,以及電力電子技術(shù)(用戶電力)的應(yīng)用。
國(guó)家電力公司的成立,實(shí)施“公司化改組、商業(yè)化運(yùn)營(yíng)、法制化管理”,及時(shí)地適應(yīng)了這一發(fā)展趨勢(shì)。但是,由于長(zhǎng)期習(xí)慣于缺電局面和壟斷經(jīng)營(yíng),突然面臨上述諸多新的形勢(shì),各方面的準(zhǔn)備均顯不足。特別是配電系統(tǒng)自動(dòng)化,過去欠帳很多,此次來勢(shì)很猛,而且還需要考慮投入設(shè)備和系統(tǒng)的使用年限,這就不得不顧及到一定時(shí)間內(nèi)可能對(duì)其產(chǎn)生影響的方方面面,以避免今后重復(fù)建設(shè)甚至重新建設(shè)。
[b]1 城網(wǎng)建設(shè)改造涉及的領(lǐng)域
[/b] 城網(wǎng)建設(shè)改造涉及的領(lǐng)域包括以下2個(gè)方面。
(1)從電壓等級(jí)上看,城網(wǎng)覆蓋高中低3級(jí)電壓。高壓主網(wǎng)屬于子輸電系統(tǒng)范疇,中低壓電網(wǎng)為配電系統(tǒng),分別由地市級(jí)的SCADA/EMS系統(tǒng)(通常無AGC)和縣區(qū)級(jí)的SCADA/LM/DMS系統(tǒng)來管理。應(yīng)該注意的是,地市級(jí)的SCADA/EMS系統(tǒng)是一個(gè)基于變電站RTU的全遠(yuǎn)動(dòng)化系統(tǒng),而縣區(qū)級(jí)的SCADA/LM/DMS不可能全部自動(dòng)化,最多只能作到中壓自動(dòng)化,低壓主要靠預(yù)付費(fèi)智能卡(Smart Card)/自動(dòng)遠(yuǎn)方讀表(AMR)的電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng),和“投訴熱線處理”來建立供需雙方的通信聯(lián)系。
?。?)從設(shè)備配置來看,將涉及到如圖1所示的4個(gè)領(lǐng)域。
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圖1 城網(wǎng)建設(shè)改造的相關(guān)領(lǐng)域
圖中,一次系統(tǒng)包括高壓子輸電系統(tǒng)和中低壓配電系統(tǒng);二次自動(dòng)化包括地市級(jí)和縣區(qū)級(jí)的有關(guān)自動(dòng)化;電力市場(chǎng)主要指“配電市場(chǎng)”;電力電子技術(shù)主要指面向配電的“用戶電力”。
當(dāng)然,關(guān)系最密切的是實(shí)線部分的一二次系統(tǒng),但需考慮到電力市場(chǎng)發(fā)展和電力電子應(yīng)用可能帶來的影響。此外,自動(dòng)化方面由于配網(wǎng)“欠帳”較多,因此配網(wǎng)中壓自動(dòng)化和雙向通信的“一戶一表”建設(shè)自然成為當(dāng)前的一個(gè)熱點(diǎn)。
[b]2 城網(wǎng)建設(shè)改造的目標(biāo)和規(guī)劃
[/b] 國(guó)家電力公司對(duì)城網(wǎng)建設(shè)改造所提出的目標(biāo)是:(1)提高供電能力10%;(2)供電可靠性99.90%~99.99%;(3)電壓合格率98%;(4)網(wǎng)損降低10%;(5)符合環(huán)保要求。
與“九五”電網(wǎng)管理工作的目標(biāo)相比,具有3個(gè)明顯的特點(diǎn):一是突出提出了商業(yè)化運(yùn)營(yíng),增加10%供電能力的具體指標(biāo);二是供電可靠性、電能質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求高了(“九五”的目標(biāo)為:供電可靠性99.7%~99.9%、電壓合格率95%、網(wǎng)損降低1.2%~2.0%);三是增加了環(huán)保要求。顯然,為了實(shí)現(xiàn)上述這些目標(biāo),必需同時(shí)啟動(dòng)城網(wǎng)一次系統(tǒng)和二次自動(dòng)化的建設(shè)和改造。
由于各個(gè)城網(wǎng)情況不同,投資水平有限,所需解決的問題和先后順序也不一樣。因此,當(dāng)前的城網(wǎng)建設(shè)改造,只能采取“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施”的方針。
一次系統(tǒng)規(guī)劃涉及的主要內(nèi)容有:(1)負(fù)荷預(yù)測(cè)(要求年誤差≤5%);(2)電壓等級(jí)(要求高/中/低電壓等級(jí)≤4);(3)接地方式(中壓);(4)網(wǎng)絡(luò)接線(含饋線負(fù)載率/短路容量);(5)變電站(含變壓器容載比);(6)無功補(bǔ)償(含電壓/無功優(yōu)化);(7)潮流及可靠分析(僅計(jì)及一次規(guī)劃);(8)網(wǎng)損分析(僅計(jì)及一次規(guī)劃)。
二次自動(dòng)化規(guī)劃涉及的主要內(nèi)容有:(1)配電管理系統(tǒng)(SCADA/DMS);(2)負(fù)荷管理系統(tǒng)(LM);(3)電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)(AMR);(4)地理信息系統(tǒng)(GIS);(5)管理信息系統(tǒng)(輸/變/配/用電管理);(6)變電站/開關(guān)站自動(dòng)化(含無人值班);(7)饋線自動(dòng)化(含環(huán)網(wǎng)控制);(8)通信網(wǎng)絡(luò)(縱向/橫向系統(tǒng)集成)。
當(dāng)前的任務(wù),就是根據(jù)城網(wǎng)的現(xiàn)狀和發(fā)展,通過上述一二次系統(tǒng)的統(tǒng)一規(guī)劃和分步實(shí)施,最終實(shí)現(xiàn)城網(wǎng)建設(shè)改造的目標(biāo)。
規(guī)劃必然涉及投資。雖然這次城網(wǎng)建設(shè)改造投資力度很大,但由于“欠帳”太多,仍然存在投資有限的問題。這就需要一二次緊密結(jié)合、相互支持、綜合優(yōu)化,不放棄任何一個(gè)節(jié)約或推遲投資機(jī)會(huì),并考慮到電力市場(chǎng)發(fā)展和電力電子技術(shù)的應(yīng)用可能帶來的影響,使投入的系統(tǒng)和設(shè)備具有較長(zhǎng)的生命周期。
[b]3 一二次系統(tǒng)的相互支持和綜合優(yōu)化
[/b] 為了實(shí)現(xiàn)城網(wǎng)建設(shè)改造的預(yù)期目標(biāo),一二次系統(tǒng)之間有些方面相互攸關(guān),需要或可以相互支持和綜合優(yōu)化。
3.1 負(fù)荷預(yù)測(cè)
負(fù)荷預(yù)測(cè)是城網(wǎng)建設(shè)改造規(guī)劃的基礎(chǔ),它既是規(guī)劃一次系統(tǒng)的建設(shè)改造(在規(guī)劃年限內(nèi),新建或改造變電站、開關(guān)站、線路等的數(shù)量、位置和規(guī)模)的依據(jù),也是開展二次自動(dòng)化工作(新建或改造負(fù)荷管理系統(tǒng)、電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等的模式、步驟和規(guī)模)的依據(jù)。
和用于調(diào)度的短期負(fù)荷預(yù)報(bào)不同,城網(wǎng)規(guī)劃用的負(fù)荷預(yù)測(cè),短期為1 a,長(zhǎng)期為5~10 a,并采用滾動(dòng)修正的方式來保證其精確度(一般要求年誤差≤5%)。主要預(yù)報(bào)饋線的負(fù)荷年增長(zhǎng)率及基于地產(chǎn)使用(居民、商業(yè)、工業(yè)、機(jī)關(guān)學(xué)校等)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因數(shù)(城市分區(qū)大小和數(shù)量、飽和區(qū)數(shù)、密度、能量因數(shù)、負(fù)荷因數(shù)及多樣性等)所決定的今后負(fù)荷水平。
這里,城網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)分區(qū)、經(jīng)常性的地產(chǎn)使用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因數(shù)的數(shù)據(jù)登錄,二次自動(dòng)化中離線設(shè)備管理和在線的地理接線,均與地理信息有關(guān)。因此,自動(dòng)化中的地理信息系統(tǒng)提供城網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)服務(wù),將顯著提高其使用水平。城網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)軟件與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合,可在任一閉合的多邊形內(nèi),統(tǒng)計(jì)檢索修改有關(guān)數(shù)據(jù),并據(jù)此進(jìn)行負(fù)荷分析和預(yù)測(cè),大大提高滾動(dòng)修正、隨時(shí)預(yù)測(cè)和查閱負(fù)荷的方便性。
3.2 節(jié)約或推遲投資
城網(wǎng)建設(shè)改造工作中,投資最大的是依據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)所進(jìn)行的一次系統(tǒng)的變電站、開關(guān)站和線路的建設(shè)改造。
3.2.1 變電站
城網(wǎng)的高壓變電站,大部分屬于子輸電系統(tǒng)的終端變電站。
傳統(tǒng)的變電站設(shè)計(jì),占地面積大、基建任務(wù)重、自動(dòng)化水平低、且多為有人值班設(shè)計(jì)。隨著綜合自動(dòng)化和無人值班技術(shù)的推廣,性能價(jià)格比明顯提高。但現(xiàn)在投入的大多數(shù)綜合自動(dòng)化無人值班變電站,仍為大控制室的集中布置設(shè)計(jì),沒有充分發(fā)揮綜合自動(dòng)化無人值班技術(shù)中二次自動(dòng)化隨一次設(shè)備分散布置、以少量通信電纜取代大量的信號(hào)電纜、取消大控制室的樓房和電纜溝設(shè)計(jì)、大大節(jié)約用地和相關(guān)的基建工程量的特點(diǎn)。
應(yīng)該注意的是,依靠少量通信電纜實(shí)現(xiàn)分散布置的綜合自動(dòng)化系統(tǒng),系以軟件組態(tài)取代現(xiàn)場(chǎng)大量繁瑣的信號(hào)電纜的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)調(diào)試。因此,還可以使自動(dòng)化系統(tǒng)的工廠驗(yàn)收(FAT)和現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備的安裝施工同時(shí)進(jìn)行,以加快整個(gè)變電站的工程進(jìn)度。
此外,為了檢修或故障時(shí)的備用切換,變電站經(jīng)常配置2臺(tái)容載比為2的變壓器。如與自動(dòng)化相配合,切換時(shí)部分負(fù)荷可轉(zhuǎn)移到相鄰變電站,以節(jié)約或推遲所需的增容投資。
3.2.2 開關(guān)站
城網(wǎng)的中壓開關(guān)站,屬配電系統(tǒng)范疇,比高壓變電站的建設(shè)改造簡(jiǎn)單得多,現(xiàn)已進(jìn)入綜合自動(dòng)化和無人值班技術(shù)的推廣階段。
我國(guó)以10 kV為主的配網(wǎng)開關(guān)站,其二次自動(dòng)化已能作到將饋線的測(cè)量、控制、保護(hù)和通信接口集成在開關(guān)柜上,首先實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)中一二次設(shè)備一體化的“零的突破”。因此,最好選用那些一二次設(shè)備統(tǒng)一集成好、并具有串行通信接口供遠(yuǎn)方監(jiān)控用的開關(guān)設(shè)備,用以簡(jiǎn)化投資和施工安裝層次。或在選用開關(guān)時(shí)對(duì)柜門的防震能力和間隔尺寸提出要求,以便開孔施工安裝集成化的測(cè)量、控制和保護(hù)自動(dòng)化設(shè)備。
3.2.3 網(wǎng)絡(luò)接線
城網(wǎng)的線路建設(shè)和改造,包括高壓主網(wǎng)、中壓環(huán)網(wǎng)和低壓配網(wǎng)。其中,通過一二次系統(tǒng)綜合優(yōu)化與投資節(jié)約密切相關(guān)的,主要是中壓環(huán)網(wǎng)線路的建設(shè)和改造。
當(dāng)前,中壓環(huán)網(wǎng)是配網(wǎng)建設(shè)改造的一個(gè)熱點(diǎn)。這不僅是為提高供電可靠性所必需,而且還可簡(jiǎn)化接線和節(jié)約投資。因?yàn)?,傳統(tǒng)上為了保證輻射形饋線供電的可靠性,通常在變電站側(cè)采用雙母線和旁路代等復(fù)雜接線。改為環(huán)網(wǎng)后,完全可由具有雙側(cè)供電能力、負(fù)荷可轉(zhuǎn)移到饋線出口側(cè)的環(huán)網(wǎng)來保證。
此外,同一輻射形饋線改為環(huán)網(wǎng)并通過自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)的分段控制后,在同樣滿足99.99%可靠性要求的前提下,如線徑允許還可成倍增加供電的用戶數(shù),以節(jié)約或推遲所需的增容投資。
因此,一次網(wǎng)絡(luò)接線應(yīng)與二次環(huán)網(wǎng)(或網(wǎng)格)控制綜合考慮,并認(rèn)真計(jì)算有關(guān)饋線的負(fù)荷率。
3.3 可靠供電
供電可靠性是城網(wǎng)建設(shè)改造的一個(gè)重要目標(biāo)。涉及到高壓主網(wǎng)、中壓環(huán)網(wǎng)和低壓配網(wǎng)。高壓主網(wǎng)一般按“N?1”的可靠性原則來規(guī)劃,一二次系統(tǒng)關(guān)系密不可分的是中壓環(huán)網(wǎng)的安全控制。
配電系統(tǒng)的安全控制和輸電系統(tǒng)不同。輸電系統(tǒng)中,系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的緊急控制和系統(tǒng)解列后的恢復(fù)控制,是分別由專設(shè)的繼電保護(hù)、重合閘和SCADA/EMS的故障診斷恢復(fù)控制應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)。而配電系統(tǒng)中,故障時(shí)的故障識(shí)別和恢復(fù)供電,統(tǒng)一由環(huán)網(wǎng)集成化的“故障定位、隔離和自動(dòng)恢復(fù)供電系統(tǒng)”來完成。這里,控制環(huán)網(wǎng)分段開關(guān)的控制器(FTU),不僅集成了測(cè)量、控制和保護(hù)等功能,而且還包括了開關(guān)投切時(shí)所需的操作電源。這是配網(wǎng)安全控制的一大特點(diǎn),也是配電系統(tǒng)中一二次設(shè)備緊密結(jié)合、實(shí)現(xiàn)“一體化”的又一個(gè)例子。
中壓配網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)控制,牽涉到負(fù)荷、走向、分段、架空、電纜等問題。因此,一二次系統(tǒng)緊密結(jié)合的“故障定位、隔離和自動(dòng)恢復(fù)供電系統(tǒng)”,必需統(tǒng)籌兼顧優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)于架空裸線,還需要考慮70%瞬時(shí)故障的特點(diǎn),增設(shè)必要的重合器,對(duì)自動(dòng)化提出故障測(cè)距,便于尋找和排除故障,以期快速恢復(fù)故障段供電等要求。
涉及中壓配網(wǎng)安全供電、與一二次系統(tǒng)密切相關(guān)的還有一個(gè)系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地問題。在小電流接地系統(tǒng)中,接地選線一直是一個(gè)難點(diǎn)問題。近年來國(guó)內(nèi)興起的消弧線圈接地,可以自清70%架空裸線的瞬時(shí)接地故障;但對(duì)于永久性故障的選線問題,是交由自動(dòng)補(bǔ)償?shù)南【€圈控制器去統(tǒng)一解決,還是仍由自動(dòng)化來處理,需結(jié)合配網(wǎng)實(shí)際,通過一二次系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合來妥善解決。
3.4 供電質(zhì)量
配網(wǎng)供電質(zhì)量主要反映在電壓水平上,城網(wǎng)建設(shè)改造目標(biāo)中,對(duì)電壓合格率提出98%的明確要求。
城網(wǎng)中高中低三級(jí)電壓的合格率,涉及負(fù)荷和電網(wǎng)發(fā)輸配能力的匹配,由輸電、子輸電和配電系統(tǒng)分級(jí)負(fù)責(zé)。調(diào)控能力決定于一次系統(tǒng),調(diào)控手段則由自動(dòng)化來實(shí)現(xiàn)。
城網(wǎng)的調(diào)控能力主要反映在變電站級(jí)的變壓器有載調(diào)壓和電容補(bǔ)償、饋線級(jí)的分布電容器和電壓調(diào)整器、以及變電站變壓器和饋線間的各種負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力。調(diào)控手段則分別由子輸電系統(tǒng)的SCADA/EMS和配電系統(tǒng)的SCADA/LM/DMS來實(shí)現(xiàn)。
應(yīng)該注意的是,某些重要用戶對(duì)供電的質(zhì)量具有較高的要求,并不滿足于98%的電壓合格率。這涉及到“電力電子”技術(shù)的應(yīng)用,本文的第5節(jié)將對(duì)此加以討論。
3.5 降低網(wǎng)損
降低網(wǎng)損是城網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)主要目標(biāo),這主要依靠一次系統(tǒng)合理的規(guī)劃和運(yùn)行。但一二次系統(tǒng)的有效配合,通過自動(dòng)化還可使網(wǎng)損進(jìn)一步降低。
據(jù)國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道,一般配網(wǎng)網(wǎng)損約占整個(gè)電網(wǎng)能量輸出的5%,通過自動(dòng)化可在此基礎(chǔ)上再減少10%(即整個(gè)配網(wǎng)的0.5%)。因此,在我國(guó)配網(wǎng)網(wǎng)損較高的情況下,自動(dòng)化更應(yīng)有所作為。
用自動(dòng)化系統(tǒng)降低網(wǎng)損需有一次系統(tǒng)支持。如通過自動(dòng)化轉(zhuǎn)移負(fù)荷、根據(jù)負(fù)荷平衡原則減 少網(wǎng)損時(shí),有關(guān)變壓器和饋線必需具有較高的容載比和負(fù)荷率。國(guó)外經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)還表明,在環(huán)網(wǎng)上進(jìn)行“一開一合”和在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行“兩開兩合”的負(fù)荷轉(zhuǎn)移,通過負(fù)荷平衡所減少的網(wǎng)損可望從百分之幾提高到 10%。
饋線級(jí)分布電容的就地補(bǔ)償和變電站級(jí)電壓無功的綜合優(yōu)化,更是用自動(dòng)化來降低網(wǎng)損,改善供電質(zhì)量提高配電能力的有力措施,但同樣也都離不開一次設(shè)備的支持。
3.6 提高供電能力
提高10%的供電能力,是城網(wǎng)建設(shè)改造、推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)最終目標(biāo)。這除了按一次系統(tǒng)規(guī)劃,對(duì)城網(wǎng)高中壓系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)改造外,還涉及到量大面廣的低壓系統(tǒng)建設(shè)改造和為千家萬戶增容所必需進(jìn)行的改線換表問題。
電力具有發(fā)供用同步完成的特點(diǎn),因此,提高供電能力與改善服務(wù)增加用電必然是一個(gè)問題的2個(gè)方面,這就為負(fù)荷管理、電量計(jì)費(fèi)等自動(dòng)化和供用電系統(tǒng)的結(jié)合,提供了廣闊前景。
當(dāng)然,整個(gè)城網(wǎng)建設(shè)改造的綜合優(yōu)化,還應(yīng)包括一次系統(tǒng)和配電系統(tǒng)自動(dòng)化本身的綜合優(yōu)化在內(nèi)。如一次系統(tǒng)電壓等級(jí)的選擇、無功補(bǔ)償與有功容量的匹配、節(jié)能變壓器的使用,配電系統(tǒng)自動(dòng)化從“多島自動(dòng)化”走向系統(tǒng)集成、支持SCADA功能的FTU和電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等。
[b]4 電力市場(chǎng)的挑戰(zhàn)
[/b] 我國(guó)電力市場(chǎng)的啟動(dòng),標(biāo)志著我國(guó)的電力工業(yè)已發(fā)展到一個(gè)新的階段:由長(zhǎng)期缺電轉(zhuǎn)向提高供電能力,由行政管理轉(zhuǎn)向“公司化改組、商業(yè)化運(yùn)營(yíng)、法制化管理”。
雖然電力市場(chǎng)由當(dāng)前的發(fā)電市場(chǎng)開放到面向大用戶的配電市場(chǎng)尚需相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,但是,為了適應(yīng)當(dāng)前供需關(guān)系的轉(zhuǎn)變和今后電力市場(chǎng)的發(fā)展,一些在長(zhǎng)期缺電和壟斷經(jīng)營(yíng)下所遺留下來的產(chǎn)物和運(yùn)行機(jī)制,已面臨必要的改造;當(dāng)前城網(wǎng)建設(shè)改造所投入的系統(tǒng)和設(shè)備,也要顧及不致因今后系統(tǒng)發(fā)展或技術(shù)進(jìn)步而重復(fù)建設(shè)甚至推倒重來。
這里,首先涉及的是負(fù)荷管理系統(tǒng)、電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)。
4.1 負(fù)荷管理系統(tǒng)
長(zhǎng)期缺電期間,對(duì)用戶限電拉閘實(shí)施計(jì)劃用電的負(fù)荷控制,應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)移到用戶不感到停電的負(fù)荷管理(LM)上來。
當(dāng)代的負(fù)荷管理,主要是按事先編制好的負(fù)荷管理方案,通過饋線降壓減載、或按編組周期輸流短時(shí)啟停用戶的可控負(fù)荷(空調(diào)、熱水器等),來實(shí)現(xiàn)用戶不感到停電的負(fù)荷管理。此外,還應(yīng)積極開展基于分時(shí)電價(jià)的需方用電管理(DSM),用以調(diào)動(dòng)需方的積極性來參與負(fù)荷管理。
供方負(fù)荷管理與需方用電管理相結(jié)合,必將有力地改善配電系統(tǒng)的負(fù)荷曲線,并為隨后電力市場(chǎng)的開展打下基礎(chǔ)。
4.2 電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)
過去壟斷經(jīng)營(yíng)時(shí)期的電量計(jì)費(fèi),主要是供方查表、用戶繳費(fèi)、逾期罰款的單向聯(lián)系方式。
城網(wǎng)建設(shè)改造中,正在進(jìn)行量大面廣的“一戶一表”建設(shè)。無論從當(dāng)前的“商業(yè)化運(yùn)營(yíng)”或今后的“配電市場(chǎng)”來看,都應(yīng)盡可能地考慮到計(jì)費(fèi)信息的雙向通信(大中用戶遠(yuǎn)方讀表和中小用戶智能卡)以及和銀行結(jié)算的關(guān)系問題。
“投訴熱線處理”是供方和廣大用戶建立雙向聯(lián)系的又一渠道。因此,進(jìn)行低壓線路和“一戶一表”的建設(shè)改造時(shí),一二次系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)一優(yōu)化設(shè)計(jì),以期建立一個(gè)面向用戶(含物業(yè)管理)分級(jí)分片雙向通信的聯(lián)系機(jī)制,提高供電服務(wù)水平。
4.3 管理信息系統(tǒng)
為保證電力市場(chǎng)交易的公平、公正和公開,當(dāng)前用于發(fā)輸電和今后用于輸配電的能量交易系統(tǒng),必需和傳統(tǒng)上保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的能量管理或配電管理系統(tǒng)分設(shè)。但電力生產(chǎn)和消費(fèi)同步完成的特點(diǎn),又決定了能量交易和安全生產(chǎn)的不可分性。因此基于Intranet/Internet以瀏覽器為特征,稱之為電子商務(wù)或網(wǎng)絡(luò)交易的能量交易系統(tǒng),將通過網(wǎng)絡(luò)交換器與實(shí)時(shí)運(yùn)行保證電網(wǎng)安全的能量管理或配電管理系統(tǒng)相連,用以建立“公開訪問的同時(shí)信息系統(tǒng)OASIS”。
顯然,傳統(tǒng)上以專用網(wǎng)、專用信道和圖形用戶界面為特征的管理信息系統(tǒng)(MIS),不適于提供電力交易使用。這就提出了一個(gè)問題:是使傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)和今后的交易信息系統(tǒng)并行發(fā)展,還是對(duì)現(xiàn)有的MIS進(jìn)行改造,使之適應(yīng)今后電力市場(chǎng)的發(fā)展。事實(shí)上,一些面臨發(fā)電市場(chǎng)壓力的網(wǎng)省級(jí)調(diào)度中心,已經(jīng)按后者行事并已改造就緒了。
[b]5 電力電子技術(shù)的應(yīng)用
[/b] 缺電局面的改觀和電力市場(chǎng)的興起,必然導(dǎo)致用戶對(duì)供電質(zhì)量要求的提高。在城網(wǎng)建設(shè)改造中,對(duì)電壓合格率要求達(dá)到98%,已能滿足絕大多數(shù)一般用戶的要求。但是,配網(wǎng)在正常狀態(tài)下仍然存在一些可能發(fā)生的瞬間擾動(dòng)或波形畸變問題,如瞬時(shí)故障時(shí)重合閘動(dòng)作產(chǎn)生的瞬時(shí)失電,鄰線故障或沖擊負(fù)荷產(chǎn)生的瞬時(shí)欠壓,異相故障時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)過壓、雷電或電容投切操作時(shí)產(chǎn)生的瞬變過程,以及非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波污染等。這對(duì)某些對(duì)供電質(zhì)量要求較高的重要用戶,如銀行、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、數(shù)據(jù)處理中心等,都是不能容忍的。特別是隨著信息技術(shù)的日益發(fā)展和普及(如現(xiàn)代化的生產(chǎn)“流水線”等),這些擾動(dòng)的影響面和所帶來的危害就愈大。這時(shí),就要求助于電力電子技術(shù)中面向供用電的“用戶電力”。
配網(wǎng)供電中的瞬間擾動(dòng)和波形畸變問題,既可由用戶側(cè),也可由供電側(cè)來解決。當(dāng)前,主要是根據(jù)需要針對(duì)性地在用戶側(cè)分別安裝不停電電源(UPS)、電壓調(diào)整器、避雷器、濾波器、靜止補(bǔ)償器等來解決問題。但分析和實(shí)踐表明,隨著這類用戶的不斷增加,總的投資和損耗將大幅度上升,質(zhì)量的改善也有限,倒不如轉(zhuǎn)由供方來統(tǒng)一解決為好。這也就是為什么1988年由美國(guó)電力科學(xué)院N.G.Hingorani博士所提出的“用戶電力”(Custom Power),近年來越來越引起人們關(guān)注的原因所在。
所謂“用戶電力”,是指供電部門通過技術(shù)手段向用戶提供可靠性更高、質(zhì)量更好的電力,用以增加電力的附加值(如電力市場(chǎng)中的論質(zhì)電價(jià))。當(dāng)前,國(guó)外著手研究開發(fā)的有:基于儲(chǔ)能逆變的配網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器(DSTATCOM)和動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)、固態(tài)斷路器(SSCB)、故障電流限制器(FCL),以及集濾波調(diào)壓和浪涌保護(hù)為一體的有源電力調(diào)整器(APLC)等。國(guó)內(nèi)已有的供電部門正在和大學(xué)合作,開展這方面的研究開發(fā)工作。
由于配網(wǎng)設(shè)備既要求可靠性高,又要求費(fèi)用低廉,這正是當(dāng)前研究開發(fā)用戶電力設(shè)備所面臨的一大難題。但是,隨著電子元件“性能價(jià)格比”的提高和“用戶電力”設(shè)備需求的增長(zhǎng),應(yīng)該說用戶電力的應(yīng)用和普及只是個(gè)時(shí)間問題。
[b]6 結(jié)束語
[/b] 過去限于投資,城網(wǎng)建設(shè)改造的問題從未認(rèn)真地提上日程。即使規(guī)劃,要求也較低,大都是著眼于應(yīng)急措施。至于配電系統(tǒng)自動(dòng)化,一般僅在一次系統(tǒng)規(guī)劃中提上一筆,甚至排不上隊(duì),只是不時(shí)見縫插針地搞上一點(diǎn),這也許就是長(zhǎng)期以來形成配電“多島自動(dòng)化”的原因之一。
這次來勢(shì)很猛的城網(wǎng)建設(shè)改造,要求水平高,使用周期長(zhǎng),雖然投資力度較大,但由于“欠帳”太多,總體來說投資仍然有限。因此,應(yīng)作好一二次系統(tǒng)的統(tǒng)一規(guī)劃、相互支持和綜合優(yōu)化,并顧及使用周期內(nèi)各種可能的影響因素,以保證在投資有限的情況下實(shí)現(xiàn)預(yù)期的各項(xiàng)目標(biāo)。
[b]參考文獻(xiàn)
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2 王明俊,于爾鏗,劉廣一.配電系統(tǒng)自動(dòng)化及其發(fā)展.北京:中國(guó)電力出版社,1998
3 于爾鏗,韓 放,謝 開,等.電力市場(chǎng).北京:中國(guó)電力出版社,1998
4 N G Hingorani. Introducing Custom Power. IEEE Spectrum. 1995(6)[/align]