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仿真技术在配网自动化的应用探讨
xiao_xiao1 发表于 2009/10/19 14:23:35 674 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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为确保配网自动化卓有成效地进行，各电力企业对其发展规划和人员培训工作都极为重视， 国家电力公司也对此提出了明确的要求。因此从仿真技术的应用角度出发，对如 何搞好配网自动化的发展规划和人员培训工作进行探讨。
1 配电自动化与输电自动化简略回顾
输电自动化，包括电网调度自动化、输电系统控制、远动、通信、继电保护和变电站自动化 等，是电力自动化中起步较早，并已取得较为成熟技术的自动化系统。现在，输电自动化已 形成由能量管理系统（EMS），实时监控及数据采集系统（SCADA），调度自动化系统，输电 变电站自动化系统及潮流计算、稳定计算、短路计算和系统规划等高级分析软件组成的庞大 的自动化体系。在仿真技术的应用方面，已有的RTDS和EMTP等数字仿真系统，实现了与传统 电力系统动态模拟的良好结合，建立了不同形式的数字仿真——动态模拟混合仿真系统。这 些数字仿真软件和混合仿真系统，在输电运行自动化的新技术研究和新产品开发等方面，已 发挥了十分重要的作用。在人员培训方面，已有的专门用于运行操作技能培训的各级调度员 培训仿真系统（DTS）和变电站运行人员培训仿真系统，取得了很好的人员培训效果。
在配电自动化中，较早起步的是配电变电站自动化和用户自动化（如负荷控制和电力营销管 理等）。由于其具有与输电自动化的较多共性，其技术和产品也就易于通过“移植”和“改 进”输电自动化的相关技术和产品的方式取得。因此，配电自动化在这两方面的发展较快， 并已取得一定成效。但是，由于配电网络和输电网络，在网络结构及其对自动化的要求上存 在着较大差异，其技术和产品也就很难通过“移植”和“改进”的方式取得。面对配网自动 化提出的各种新课题，只能从新的角度去思考并加以研究解决。
2 配电网络同输电网络对自动化要求的主要差异
1） 输电网络为网状结构。输电线路不分段，更不会从分段上T接出输电线路。网络运行方 式相对固定，故障概率较小，不会经常进行负荷转带和网络重构。而配电网络为辐射状结构 ，并包含一定数量的环网。配电线路可能要分成几段，从每一分段上又要T接出一定数量的 馈电线路。网络运行方式不固定，故障概率较大，需要经常进行负荷转带和网络重构。由于 网络结构和运行特征上的很大差异，使在输电自动化上已很成熟的高级分析软件，例如潮流 计算和网络规划等，在配网自动化上就不能使用。在输电自动化上不存在的对馈线各分段进 行故障定位，隔离和尽快对非故障段恢复送电，以及负荷转带和网络重构问题，在配网自动 化上就成了衡量自动化水平和效果的主要问题。
2）输电网络主要是大电流接地系统，而配电网络主要是小电流接地系统。在输电自动化中 没有对小电流接地系统的问题进行深入研究。在配电网络中的已有技术，也不能满足配网自 动化对馈线单相接地故障时，对各分段进行快速检测、定位和排除故障的需要。这就要求进 行更深入的研究。
3) 输电网络较易建成与之完全配套的通信网络，其实时运行数据可 以通过SCADA系统取得。网络元件的参数和数学模型已基本齐全，网络的建模和分析计算方 法已基本成熟。而在配电网络中，难于建成与之完全配套的通信网络，其实时运行数据有相 当大的一部分不能通过SCADA系统取得。网络元件的参数和数学模型，特别是连接在配网上 的需求方用电和发电设备的参数和数学模型，有一部分也是未知数。网络建模和分析计算方 法，也还需要进一步研究。因此，在配网自动化中，存在着大量的不确定因素需要解决。
4) 输电网络跨越的地理范围大，详细的地理信息对输电网络不是太重 要。而配电网络复盖的地理范围小，网络设备的分布又较密集。特别是在城市的中心区，地 理信息对于配电网络已经至关重要。因此，在配网自动化中，一定要具有以地理信息系统（ GIS）为中心的自动绘图（AM）和设备管理（FM）的良好功能，即AM/FM/GIS功能。同时，还 要实现AM/FM/GIS和SCADA系统的一体化。
5) 输电网络拥有一整套分工明确、训练有素的输电自动化专职工作人 员，包括各级调度员，变电站运行人员，以及运行方式、继电保护、远动通信和计算机的工 作人员等。而配电网络却没有这一套自动化的专职工作人员。由于配网自动化尚处于刚刚起 步阶段，无论从自动化的模式和软硬件产品方面，还是从配网工作人员运行、管理自动化系 统的操作技能和实际经验方面，配网自动化同输电自动化相比都存在着相当大的差距。因而 ，配网自动化的人员培训工作不仅更加重要，而且应有新的特色。