配電自動化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種配電自動化系統(tǒng)，該配電自動化系統(tǒng)包含配電自動化主站、與配電自動化主站通過SDH光纖骨干網(wǎng)連接的若干變電站、以及與變電站通過光纖環(huán)網(wǎng)連接的若干配電自動化終端。本發(fā)明提升了供電可靠性，提升了配網(wǎng)規(guī)劃水平，降低了電網(wǎng)線損，提高了配網(wǎng)調(diào)度管理水平，提高了搶修工作效率。
【專利說明】配電自動化系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種配電自動化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]上海市是我國第一大城市，四個中央直轄市之一，是我國經(jīng)濟、金融、貿(mào)易和航運中心。2012年，上海市⑶P達到2.01萬億人民幣，全世界排名11位。人均⑶P及人均可支配收入均居全國各省區(qū)及直轄市首位。上海目前正處于“產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型”的發(fā)展關(guān)鍵時期，著力打造“四個中心” 一國際經(jīng)濟中心、國際金融中心、國際貿(mào)易中心、國際航運中心，這就對全市供電能力水平提出了更高的要求。
[0003]上海市浦東新區(qū)全區(qū)面積1210.41平方公里，自1990年代黨中央、國務(wù)院決定“浦東大開發(fā)”以來歷經(jīng)20余年發(fā)展，已建成金橋、張江國家級開發(fā)區(qū)、外高橋保稅區(qū)、陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)等重點區(qū)域。2013年7月3日，“中國(上海)自由貿(mào)易試驗區(qū)”獲批，落戶浦東新區(qū)沿海28平方公里，標志著上海發(fā)展的新起點。作為全市最大、最具活力的區(qū)縣，浦東新區(qū)在包括經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型等諸多方面引領(lǐng)全市。
[0004]浦東核心區(qū)配電網(wǎng)的建設(shè)范圍為浦東黃浦江沿江核心區(qū)，西至黃浦江，北至黃浦江，東至浦東南路，南至耀華路，占地約10平方公里。該核心地區(qū)用電負荷的快速增長和配網(wǎng)線路的自然延伸，不可避免造成了界線模糊、線路交叉、迂回供電等問題，影響供電可靠性和線損精益化。
[0005]浦東核心區(qū)目前沒有實施配電自動化系統(tǒng)，無法通過自動化手段實現(xiàn)配網(wǎng)設(shè)備的三遙化、配網(wǎng)調(diào)度的可視化、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的自動化，以及配網(wǎng)管理的智能化，與國際一流，甚至國內(nèi)先進的距離差距很大。如果沒有快速、可靠的配電自動化系統(tǒng)提供支撐，供電可靠率無法滿足《配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則》的要求。為進一步提高供電可靠性，實現(xiàn)智能化的配網(wǎng)管理為目標，有必要在核心區(qū)應(yīng)用適應(yīng)一次目標網(wǎng)架、電網(wǎng)故障快速自愈、簡單、實用、可靠的饋線自動化技術(shù)。
[0006]浦東核心區(qū)在配電自動化方面存在以下問題:
配電網(wǎng)架建設(shè)與改造未同步考慮配電自動化應(yīng)用需求，導(dǎo)致自動化布點分散，不能形成規(guī)模效益。
[0007]由于配電終端及通信裝置問題，引發(fā)大量無效信號，嚴重影響配網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控。
[0008]配電終端、通信等裝置缺乏標準化安裝調(diào)試、功能檢測的規(guī)范及技術(shù)手段。
[0009]EPON通信受外部環(huán)境因素影響較大，通訊瞬時中斷頻繁發(fā)生。
[0010]配電自動化系統(tǒng)運維保障體系仍需進一步完善。
[0011]配電自動化系統(tǒng)運維涉及調(diào)度、通信、運檢等多個環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)間仍存在運維工作界面不清晰，運維流程不順暢的情況；自動化運維班組配置不到位，人員定編問題沒有明確。缺乏綜合自動化專業(yè)技術(shù)人員完整培養(yǎng)體系和激勵；基礎(chǔ)運維人員專業(yè)素質(zhì)和業(yè)務(wù)技能水平提留在一次設(shè)備的運維操作，亟待提升，長期針對新技術(shù)、新設(shè)備的專業(yè)技術(shù)培訓不足，運維力量基本依靠外委力量，不能適應(yīng)配電自動化系統(tǒng)設(shè)備運行維護的需求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明提供一種配電自動化系統(tǒng)，提升了供電可靠性，提升了配網(wǎng)規(guī)劃水平，降低了電網(wǎng)線損，提高了配網(wǎng)調(diào)度管理水平，提高了搶修工作效率。
[0013]為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種配電自動化系統(tǒng)，該配電自動化系統(tǒng)包含配電自動化主站、與配電自動化主站通過SDH光纖骨干網(wǎng)連接的若干變電站、以及與變電站通過光纖環(huán)網(wǎng)連接的若干配電自動化終端。
[0014]所述的變電站包含通過以太網(wǎng)進行通信的變電站路由器和變電站交換機，所述的變電站路由器連接所述的SDH光纖骨干網(wǎng)。
[0015]所述的配電自動化終端通過終端交換機連接到光纖環(huán)網(wǎng)。
[0016]本發(fā)明提升了供電可靠性，提升了配網(wǎng)規(guī)劃水平，降低了電網(wǎng)線損，提高了配網(wǎng)調(diào)度管理水平，提高了搶修工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的示意圖。
【具體實施方式】
[0018]以下根據(jù)圖1，具體說明本發(fā)明的較佳實施例。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明提供一種配電自動化系統(tǒng)，該配電自動化系統(tǒng)包含配電自動化主站1、與配電自動化主站I通過SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步數(shù)字系列)光纖骨干網(wǎng)連接的若干變電站2、以及與變電站2通過光纖環(huán)網(wǎng)連接的若干配電自動化終端 302。
[0020]所述的變電站2包含通過以太網(wǎng)進行通信的變電站路由器201和變電站交換機202，所述的變電站路由器201連接所述的SDH光纖骨干網(wǎng)。
[0021]所述的配電自動化終端302通過終端交換機301連接到光纖環(huán)網(wǎng)。
[0022]配電自動化主站I對配電網(wǎng)設(shè)備的運行情況監(jiān)控和進行配網(wǎng)管理操作，完成與地調(diào)EMS、生產(chǎn)管理PMS等其他系統(tǒng)的信息交互，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用集成，結(jié)合配電網(wǎng)調(diào)度及運行規(guī)劃的實際需求，完善和擴展相關(guān)高級應(yīng)用功能。
[0023]變電站2作為配電自動化系統(tǒng)的中轉(zhuǎn)層，連接配電自動化主站I和配電自動化終端 302。
[0024]配電自動化終端302具備針對環(huán)網(wǎng)單元、柱上斷路器、線路監(jiān)測點等一次設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和控制功能外，還具備分布式故障處理邏輯，實現(xiàn)故障的快速隔離及自愈。
[0025]配電自動化終端302具備擴展性，便于功能擴展和現(xiàn)場升級，與一次設(shè)備采用標準化接口，方便現(xiàn)場施工、安裝及調(diào)試。配電自動化終端302的后備電源、通信設(shè)備、接線端子等位置擺放合理，易接線、散熱性好，采用工業(yè)級標準設(shè)計，滿足各種惡劣運行環(huán)境的要求。
[0026]利用本發(fā)明提供的配電自動化系統(tǒng)，浦東核心區(qū)范圍內(nèi)可以實現(xiàn):
一、網(wǎng)架分析的智能化，提升配電網(wǎng)規(guī)劃水平；
二、配網(wǎng)調(diào)度可視化，提高配網(wǎng)調(diào)度管理水平； 三、故障定位自動化，大幅提高搶修工作效率；
四、全面實現(xiàn)三遙化，提高設(shè)備運行管理水平，核心區(qū)供電可靠率經(jīng)模擬計算可達到99.999% 以上。
[0027]在浦東核心區(qū)范圍內(nèi)實施本發(fā)明，具有以下有益效果:
1、供電可靠性提升
核心區(qū)配電自動化的建成，將使得浦東公司配電自動化應(yīng)用具備了規(guī)模效應(yīng)，配電自動化的實用性將更強，今后，在IOkV網(wǎng)架合理的基礎(chǔ)之上，若建成全面的配電自動化，不僅可通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等功能第一時間恢復(fù)非故障段的供電，減少故障停電時間，同時也能夠為決策人員提供詳細的用戶負荷信息等，為停電安排提供可靠依據(jù)。配電自動化系統(tǒng)的建成，將充分發(fā)揮合理、規(guī)范的IOkV網(wǎng)架的功能，并且有效地提升計劃停電管理水平。
[0028]核心區(qū)經(jīng)過網(wǎng)架及配電自動化升級改造之后，其供電可靠性均可以達到99.999%，與國際先進地區(qū)水平及A+供電區(qū)域供電可靠率保持一致。
[0029]2、網(wǎng)架智能分析，提升配網(wǎng)規(guī)劃水平
配電自動化系統(tǒng)提供了全面的配電網(wǎng)歷史運行負荷數(shù)據(jù)，改變以往僅僅依靠裝接容量和經(jīng)驗判斷配網(wǎng)線路區(qū)段負荷而缺少實際負荷數(shù)據(jù)的情況，為規(guī)劃人員合理進行配網(wǎng)規(guī)劃提供了詳實的數(shù)據(jù)支撐，通過對歷史數(shù)據(jù)的分析，可以有效的掌握配電網(wǎng)負荷分布情況，挖掘出負荷發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律，提高負荷預(yù)測的準確度，為配電網(wǎng)規(guī)劃提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為規(guī)劃人員提供決策依據(jù)；歷史數(shù)據(jù)的挖掘分析能夠推導(dǎo)出潛在的重載負荷區(qū)段和負荷熱點地區(qū)，分析出配電網(wǎng)架的合理性和薄弱環(huán)節(jié)，超前制定有針對性的網(wǎng)架割接改造和規(guī)劃方案。
[0030]核心區(qū)配電自動化全覆蓋后可建立完整的配電網(wǎng)模型，實現(xiàn)對配電線路電流、功率、安全裕度等參數(shù)的實時監(jiān)測，從而得到準確度較高的潮流計算結(jié)果，提升配網(wǎng)規(guī)劃能力和水平。隨著潮流計算功能的實用化，為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)計算提供了堅實基礎(chǔ)，可以為規(guī)劃人員提供可靠的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)建議，形成優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)潮流，達到降低網(wǎng)損、均衡負荷和改善電能質(zhì)量的目的。
[0031]3、設(shè)備改造與自動化并舉，降低電網(wǎng)線損
在核心區(qū)一次網(wǎng)架建設(shè)改造過程中，通過優(yōu)化試點區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、縮短供電半徑、合理安排線路及配變運行方式、老舊高耗能變壓器更換為低損耗變壓器等措施，可以有效降低配電網(wǎng)電能損耗。
[0032]核心區(qū)配電自動化系統(tǒng)建成后，通過對饋線開關(guān)、配變等設(shè)備的運行狀態(tài)實現(xiàn)實時監(jiān)視，可以為配電網(wǎng)運行和規(guī)劃設(shè)計工作提供更為全面、可靠的運行參數(shù)(如負荷分布、設(shè)備狀態(tài)等)，有利于及時了解配電運行狀況，合理決策配電網(wǎng)建設(shè)、改造項目。同時，查找、分析出線損率偏高的線路及原因，為運行人員制定整改措施提供信息支撐，有助于公司把線損率控制在更低水平上。
[0033]4、配網(wǎng)調(diào)度可視化，提高配網(wǎng)調(diào)度管理水平
配電自動化在核心區(qū)的全覆蓋，實現(xiàn)了電網(wǎng)運行監(jiān)控向配電終端的延伸，提升了配電網(wǎng)運行狀態(tài)的監(jiān)控能力，實現(xiàn)了對配電網(wǎng)運行的真正監(jiān)視，有效解決了配網(wǎng)調(diào)度“盲調(diào)”的問題，有力的支撐了配網(wǎng)調(diào)度的“調(diào)控一體化”。通過對配電自動化系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的監(jiān)控，調(diào)度員可以清晰地看到每條線路、每個環(huán)網(wǎng)單元等各個節(jié)點的實時負荷電流情況，為配電網(wǎng)運行方式調(diào)整、負荷轉(zhuǎn)移、合解環(huán)操作等提供決策依據(jù)，并可通過遠方遙控操作配電自動化設(shè)備，提升了調(diào)度對配電網(wǎng)的有效管控和快速響應(yīng)能力，提高了配電網(wǎng)調(diào)度運行管理水平。
[0034]配電自動化系統(tǒng)還為狀態(tài)估計、負荷轉(zhuǎn)供、合解環(huán)等高級應(yīng)用的實用化打下堅實基礎(chǔ)。核心區(qū)配電自動化數(shù)據(jù)全覆蓋后，調(diào)度員所面對的是一張拓撲完整、數(shù)據(jù)詳實的電力網(wǎng)，而不是以前一個個孤立的配電站；在此基礎(chǔ)上計算出來的狀態(tài)估計、和解環(huán)結(jié)果更為準確，能真正輔助調(diào)度員提前發(fā)現(xiàn)問題、做出正確決策。
[0035]5、快速定位故障，大幅提高搶修工作效率
以往的配網(wǎng)故障處理必須要等搶修人員到達現(xiàn)場，并全線巡查一遍后，向調(diào)度匯報可能存在的故障點，調(diào)度再發(fā)令由現(xiàn)場人員操作完成故障隔離和恢復(fù)供電；配電自動化的實施后，通過分布式FA實現(xiàn)故障就地識別定位，自動隔離故障區(qū)段，快速恢復(fù)非故障區(qū)段供電，大大縮短了故障停電的時間。同時，調(diào)度員可根據(jù)自動化設(shè)備上傳的各種信號、網(wǎng)架重構(gòu)等信息，判斷定位故障點區(qū)間位置，指揮搶修人員快速查找具體故障點開展搶修，從而達到加快故障處理速度、縮短搶修時間的目的。
[0036]6、全面遙測遙信，提高設(shè)備運行管理水平
浦東公司面臨著運行人員較少而管轄設(shè)備數(shù)量不斷增加的矛盾，而配電自動化設(shè)備實現(xiàn)了調(diào)度遠方操作，極大的緩解了運行操作人員緊張的矛盾，減少了現(xiàn)場倒閘操作可能發(fā)生的安全風險。同時，解決了一直以來配網(wǎng)系統(tǒng)缺乏信息來源，只能到現(xiàn)場解決問題的難題，通過對遙測、遙信量的獲取和分析，可以有效提高運行巡視工作水平，并降低運行人員現(xiàn)場巡視的工作頻次和強度，豐富了配電網(wǎng)設(shè)備的運行手段，提高了工作效率和管理效率。配電自動化系統(tǒng)通過對現(xiàn)有系統(tǒng)的集成實現(xiàn)配電生產(chǎn)信息的共享，為各應(yīng)用部門提供及時、正確、一致的設(shè)備運行工況監(jiān)控信息和圖形及數(shù)據(jù)資料，有效減少運行維護人員誤操作的可能性，避免各類潛在因素對電網(wǎng)安全供電的影響，進一步保障供電安全。
[0037]通過核心區(qū)現(xiàn)代化配電網(wǎng)的建設(shè)工程能夠提高浦東核心區(qū)的供電可靠性，提升電力公司社會服務(wù)形象，其帶來的社會效益是巨大的。
[0038]7、提升供電服務(wù)質(zhì)量，提高服務(wù)滿意度
提高對電力事故的反應(yīng)速度，快速的切除故障、恢復(fù)對非故障區(qū)域的供電，是政府和社會對供電公司的普遍要求。在全社會大力提倡優(yōu)質(zhì)服務(wù)的今天，行風建設(shè)關(guān)系到電力部門的社會形象。從用戶的最大利益出發(fā)，減少停電，提高政府和老百姓對電力行業(yè)的滿意率是搞好行風的根本，因此，配電自動化系統(tǒng)的實施可以收到可觀的社會效益。
[0039]8、保障浦東核心區(qū)經(jīng)濟建設(shè)快速發(fā)展
供電可靠性的提高，是政府招商引資，發(fā)展經(jīng)濟建設(shè)必需創(chuàng)造的良好硬件環(huán)境之一。結(jié)合浦東新區(qū)的建設(shè)及發(fā)展規(guī)劃對于供電提出的更高要求，配電自動化的實施可有效的提高供電可靠性，為浦東新區(qū)的經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展提供用電保障。
[0040]9、促進電力系統(tǒng)技術(shù)水平的提高
電力系統(tǒng)在配電自動化的實施過程中，通過最新的計算機、通信、電力、電子技術(shù)的應(yīng)用，使電力系統(tǒng)的整體技術(shù)水平上升一個新臺階。
[0041]利用本發(fā)明提供的配電自動化系統(tǒng)，浦東核心區(qū)配電網(wǎng)將實現(xiàn)智能化的配網(wǎng)運行管理，形成高效快速的故障搶修和供電恢復(fù)機制，全面提升供電可靠性，為本區(qū)域經(jīng)濟騰飛打好基礎(chǔ)。
[0042]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應(yīng)當認識到上述的描述不應(yīng)被認為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種配電自動化系統(tǒng)，其特征在于，該配電自動化系統(tǒng)包含配電自動化主站(I)、與配電自動化主站(I)通過SDH光纖骨干網(wǎng)連接的若干變電站(2 )、以及與變電站(2 )通過光纖環(huán)網(wǎng)連接的若干配電自動化終端(302 )。
2.如權(quán)利要求1所述的配電自動化系統(tǒng)，其特征在于，所述的變電站(2)包含通過以太網(wǎng)進行通信的變電站路由器(201)和變電站交換機(202)，所述的變電站路由器(201)連接所述的SDH光纖骨干網(wǎng)。
3.如權(quán)利要求2所述的配電自動化系統(tǒng)，其特征在于，所述的配電自動化終端(302)通過終端交換機(301)連接到光纖環(huán)網(wǎng)。
【文檔編號】H02J13/00GK103872781SQ201410122549
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】楊光, 何維國, 宋若晨, 施永梅, 顧黎強, 孫陽盛, 張可, 張鉆, 衛(wèi)春, 徐曉芳, 張利明, 余建平, 沈正華, 劉謹, 徐文靜, 邱名義 申請人:國網(wǎng)上海市電力公司