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配电箱厂家:配电管理系统的选型


配电箱厂家:配电管理系统的选型
   配电管理系统(DMS)是一个基于高可靠性的配电一次网络基础上的,可提高配电自动化水平、改善对用户服务质量的综合性、实时性管理信息系统。浙江省电力公司以世界银行部分贷款用于建设杭州、宁波各一套配电管理系统,为此在对国内外配电管理系统现状调研的基础上,提出以下几个问题。
1 国外配电管理系统
  国外从80年代后期开始建立配电管理系统这一概念,其主要功能模块是逐年积累和堆砌而成的,都是从一个监控的SCADA系统着手,然后在SCADA基础上,加上配电网分析与管理软件。配电管理系统主要用于满足电力市场的需要。用户有权要求电力公司提供高质量的服务,包括合格的电能质量、对用户业扩申请的快速反应、供电故障或者中断情况下的快速抢修,也包括用户缴费的方便性。
  美国的Con Edison电力公司,正是在这样的需求下,将ALSTOM ESCA的SCADA系统与其80年代初开发的地理信息系统(GIS)、客户信息系统(CIS)、抄表系统Billing进行集成。自动制图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS)所提供的图形能准确地描述真实的配电网络,提供标准化图形符号和注释,增强可读性,用户对图形和数据库信息易于访问,文件易于进行电子传送。当图形或数据需要修改时,若在一处修改,则另一处的修改自动完成,为工作人员提供了一个友好的工作环境。
  日本九州电力公司,1970年完成了对所有变电站(约500座)的遥测与遥信之后,逐步实现对柱上开关的遥控,到1994年实现了对所有柱上开关(约10万台)的遥控,预计到2005年在所有85个营业所完成自动控制。在九州电力公司,GIS只为配电网络图提供地理背景,GIS与SCADA之间没有任何关联,GIS的作用没有得到充分发挥。由于配电网络采用“三分段四连接”方式,故障的诊断、隔离和恢复主要是由变电所出线开关多次试投再辅以计算机控制来实现。据九州电力公司统计,依靠这样的配电自动化系统,可以使非故障区段从停电经过故障隔离、网络重构至恢复供电,所需时间减少150 min,是一套比较经济实用的控制系统。
2 国内配电管理系统
  近年来,国内一些主要研究机构也在积极研究配电自动化,一些电力公司也正在考虑或已经开始试点。由国家电力公司电力自动化研究院开发主站、法国施耐德公司提供四单元环网开关和FTU的上海浦东金藤开发区配电自动化[1]试点小区已经投运了2年,运行情况良好。由三川电气公司提供的利用配电线路载波作为通信方式的馈线自动化已在邯郸电力公司投运,根据邯郸电力公司的介绍,对运行情况比较满意。
3 DMS选型应注意的几个问题
3.1 配电网络设计
  无论是配电管理系统,还是配电自动化,都是为了向用户提供优质服务、改善电力公司企业形象,促进“增供扩销”而采取的一些手段。所有这些手段都基于一个设计良好的配电网络。设计配电网除了满足有关导则和规定以外,还必须轮廓清晰,供区分明,适应当前负荷和今后发展,负载均匀,联络充足,转供可靠。如日本九州电力公司的6 kV配电线路中“三分段四连接”方式,网络方式规范,负荷转供灵活。
3.2 功能模块
  DMS功能上没有一家是相同的,各个厂家在功能开发水平上差别很大。概括起来,DMS的主要模块包括:配电网及相关地区电网监控系统(SCADA),馈线自动化系统(FA),地理信息系统(GIS),故障投诉管理(TCM),配电工作管理(DWM),配电网分析软件(PAS),调度员培训系统(DTS),电量计费系统(EEM),与配电网现有系统的接口。
3.3 系统的集成性(统一数据环境)
  从目前国内外厂家提供的产品来看,几乎没有一家能独立完成DMS上述的8项功能。主要是与GIS相关的部分一般都需要由专门从事这一行业的专业厂家完成,如国外的M&M,Small World。因此,GIS和实时SCADA的集成是系统集成性好坏的关键。实现FA功能的一般做法是将FA主站功能放置在其中某一个变电站内,再由此FA主站与调度主站通信,上海浦东新区的FA试点就是这样实现的。如果不采用GIS,或者GIS仅作为地理背景,就没有集成性问题,日本东京电力公司和九州电力公司的配电自动化系统就是如此。这样做的好处是简单实用,缺点是GIS的资源得不到充分利用,如统计任意区域内的电力设施基础数据,可借助于GIS实现故障电话报修功能和检修队、检修车辆的调度等。
  但是如果要实施一个完整的DMS,就必然会碰到集成性问题。以ABB为例,ABB的SCADA平台在全球共推出上千套,最近,又与美国环境研究所ESRI签署了全球性的合作协议,准备将ABB的SCADA平台SPIDER与ESRI的GIS平台ARCFM分4步进行集成。第1步是单方向性地将SCADA的实时数据传送到GIS平台,但在SCADA上无法看到GIS的数据和图形,这样,如果一个调度员既要看SCADA的内容,又要看GIS的内容,就需2台工作站;第2步是图形交换,在同一个工作站既可以看到SCADA的内容也可以看到GIS的内容,但数据并不保证一致。预计在2000年完成这一步;第3步是同一数据环境,此时不仅在同一个工作站可以看到SCADA的内容和GIS的内容,而且在统一的数据环境下完成数据工程部分工作,对于配电网设备的定义以及网络拓扑的定义在一处维护,以保证数据的一致性和唯一性,预计在2001年完成这一步;第4步是将SCADA和GIS用到的基础网络数据建在同一个数据库中。
  ALSTOM ESCA的SCADA与Con Edison的GIS已经能够做到将基础数据放在公共数据环境,所有计划、调度、生产、检修工作的依据就是基于GIS的配网SCADA图形。也就是说,相当于ABB集成计划的第3步。
  SCADA与GIS共享统一数据环境是一个成功的配电管理系统的必要条件。
3.4 关于系统开放性问题
  系统的开放性至少要满足以下几个方面的要求:互联性,是指局域网和广域网之间计算资源的互联;互操作性,是指用户能操作网络上各种功能的集成;可扩展性,是指本系统规模的扩大和发展,它包括硬件、软件和数据库各个方面;可移植性,是为了保护软件和数据库的投资不会过时;对用户已有投资的保护,也就是要能支持用户的各种已存在规约,这样才能接入用户的所有变电所和各种子系统,资源才不会浪费。
  一个开放的系统平台,对于今后的系统扩展非常重要。
4 结语
  配电管理系统或配电自动化的实施是一个循序渐进的过程,不可能一步到位。为此,应该做好规划工作,分步实施。实施时,首先应该在负荷中心进行,试点规模不宜过大,一般10个左右环网站、30台左右的柱上开关较为适宜。
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