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配自之:配电自动化的历史和趋势

电力猫1个月前 (05-23)配电自动化


国网公司的配电网管理,近些年经历了三个中心建设、三集五大、专业化管理和营配末端融合等管理阶段。伴随着配电网的发展,在5G、大数据、区块链和人工智能等技术的冲击下,配电自动化未来的发展趋势是什么?

一、我们首先回顾一下配电自动化的历史。

配电自动化(Distribution AutomationDA)是指以配电网一次网架和设备为基础,综合利用计算机、信息及通信等技术,并通过与相关应用系统的信息集成,实现对配电网的监测、控制和快速故障隔离,为配电管理系统提供实时数据支撑。通过快速故障处理,提高供电可靠性;通过优化运行方式,改善供电质量、提升电网运营效率和效益。

20世纪50年代以前,英、美、日等发达国家开始利用人工方式进行操作和控制配电变电站及线路开关设备。

50年代初期,时限顺序送电装置得到应用,该装置用于自动隔离故障区间,加快查找馈线故障地点。

7080年代,电子及自动控制技术得到发展,西方国家提出了配电自动化系统的概念,各种配电自动化设备相继被开发和应用,如智能化自动重合器、自动分段器及故障指示器等,实现了局部馈线自动化

80年代,进入了系统监控自动化阶段,实现了包括远程监控、故障自动隔离及恢复供电、电压调控、负荷管理等实时功能在内的配电自动化技术,但也由于计算机技术的限制,当时的配电自动化系统多限于单项自动化系统。

80年代后期至90年代,进入了配电网监控与管理综合自动发展阶段,配电自动化受到广泛关注,地理信息系统技术有了很大的发展,开始应用于配电网的管理,形成了离线的自动绘图及设备管理系统、停电管理系统等,并逐步解决了管理的离线信息与实时SCADA/DA系统的集成问题。在一些发达国家,出现了涉及配电自动化领域的系统设备厂家及其各具特色的配电自动化产品。

进入21世纪以来,随着计算机技术的迅猛发展,欧美等发达国家提出了高级配电自动化及智能化电网的概念,把配电自动化提升到了一个新的高度。新技术的发展要求配电网具有互动化、信息化、自动化特征,同时具备接纳大量分布式能源的能力,配电网开始向智能化方向发展。

二、配电自动化类型有哪些呢?

配电自动化主要分为以下5种类型:简易型、实用型、标准型、集成型、智能型。

三、配电自动化功能

配电自动化的基本功能可分为运行自动化功能和管理自动化功能两方面。数据采集与监控、故障自动隔离及恢复供电、高压及无功管理、负荷管理、自动读表等,称为配电网运行自动化功能;设备管理、检修管理、停电管理、规划及设计管理、用电管理等,称为配电网管理自动化功能。

配电自动化发展趋势

1.配电自动化的规划和实施:

(1)配电自动化规划应根据城市电网发展及运行管理需要,按照因地制宜、分层分区管理的原则制定。

(2)配电自动化的建设应遵循统筹兼顾、统一规划、优化设计、局部试点、远近结合、分步进行的原则实施;配电自动化应为建设智能配电网创造条件。

(3)配电自动化的功能应与城市电网一次系统相协调,方案和设备选择应遵循经济、实用的原则,注重其性价比,并在配电网架结构相对稳定、设备可靠、一次系统具有一定的支持能力的基础上实施。

(4)配电自动化的实施方案应根据应用需求、发展水平和可靠性要求的不同分别采用集中、分层、就地自动控制的方式。

2.配电自动化的趋势

1)主站

随着一次设备、配电自动化设备和数据量的快速增加,智能分布式是发展的方向。

2)通信

随着5G的发展,经加密的无线专网、无线公网传输,在城市等通道资源匮乏的区域必然代替光纤等传统方式。

3)终端

随着传感器技术和5G的发展,集成多种传感器和局域通信传输的采集终端,是发展的方向。

4)数据处理

随着区块链、人工智能等技术的发展,区域中台,区域数据处理是发展的方向。

未来的配电自动化,必将把策略判断、数据处理等功能分层分级设置,按照区域构建网格化处理单元。最终形成由一次、二次、自动化、感知和通信等技术融合的智能终端设备为元素;5G等高速、大数据量传输和交互;多层次、不同功能界面的智能配电网络。


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