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篇(1)

1.1莆田市各供電分區(qū)現(xiàn)狀莆田有地（市）級供電企業(yè)1個，即莆田供電公司，縣級供電企業(yè)2個：仙游縣供電公司和湄洲島供電公司，均為直供直管。根據(jù)《配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則》中以負荷密度的分區(qū)原則，將莆田市各供電片區(qū)分為三類。B類：市中心區(qū)，包括鳳凰山、霞林、龍橋、拱辰、鎮(zhèn)海街道辦事處所轄區(qū)域；C類：除市中心區(qū)以外市轄區(qū)及仙游縣城關(guān)（鯉城街道）、湄洲島；D類：仙游縣城關(guān)以外區(qū)域。

1.210kV通信接入網(wǎng)現(xiàn)狀莆田供電公司尚未全面啟動建設(shè)配電自動化系統(tǒng)，僅在2013年開展配電自動化主站系統(tǒng)建設(shè)。目前，僅在10條線路上安裝了137個故障指示器，自動化覆蓋區(qū)域為9.02km2，配電自動化覆蓋率為3.50%，其中，配電終端三遙比例為0、二遙終端比例為0，一遙終端比例為100%。配電網(wǎng)通信光纜方面，僅2009年試點建設(shè)豐美開閉所自動化項目，布放六城門交接箱-城廂變2條3km24芯普通光纜，梅園路4#開閉所-豐美開閉所1條1.28km24芯普通光纜，站房無安裝終端設(shè)備，同時配電自動化主站未建成，配電自動化通信網(wǎng)未開始運行。

2莆田地區(qū)電網(wǎng)配置中存在的主要問題

完善的中壓一次配電網(wǎng)絡(luò)是配電網(wǎng)自動化發(fā)揮作用的關(guān)鍵基礎(chǔ)，如果配電一次網(wǎng)架建設(shè)不到位，是無法保證配電自動化系統(tǒng)最大的效益的。不能過分夸大配電自動化的作用，尤其是配電網(wǎng)架優(yōu)化沒有達到合理的程度時，配電網(wǎng)自動化對提高可靠性是相當(dāng)有限的。所以，目前莆田供電公司在配電自動化系統(tǒng)建設(shè)初期的工作重點應(yīng)在于一次網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，在優(yōu)化中統(tǒng)籌考慮配電自動化的問題。目前莆田供電公司未開展配電通信網(wǎng)通信規(guī)劃，同時配電通信網(wǎng)沒有作為項目來看待，未與一次項目同步建設(shè)。各相關(guān)部門相互溝通配合有待加強，使通信規(guī)劃形成上下銜接、協(xié)調(diào)一致，形成橫向溝通、縱向協(xié)調(diào)的規(guī)劃管理體系。配用電項目建設(shè)資金來源渠道不同，應(yīng)用系統(tǒng)、終端用戶隸屬于不同管理部門，造成相配套的通信網(wǎng)絡(luò)難以實施規(guī)范統(tǒng)一的專業(yè)管理，各部門之間職責(zé)界定不夠清晰，須建立合理高效的管理模式，確立統(tǒng)一有效、層次分明、功能清晰、相互銜接的規(guī)劃體系，實現(xiàn)配電自動化規(guī)劃建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，形成全面的標(biāo)準(zhǔn)化體系。配電通信網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)處于起步階段，相關(guān)部門未配置配電通信網(wǎng)相關(guān)規(guī)劃人員，規(guī)劃隊伍專業(yè)能力較薄弱。同時，通信網(wǎng)絡(luò)自身的運行安全性、經(jīng)濟性還不能獲得很好的保證。伴隨著電網(wǎng)的建設(shè)，通信網(wǎng)絡(luò)日益龐大和復(fù)雜，采取科學(xué)的、切合實際的態(tài)度做好人員結(jié)構(gòu)的調(diào)整，充實配電通信專業(yè)運行維護人員，進而獲得必要的人員儲備將是電網(wǎng)安全可靠運行的重要保障。

3對莆田地區(qū)電網(wǎng)配置的自動化建設(shè)方案

3.1配網(wǎng)自動化配電自動化基于對各配電終端信息的采集，實現(xiàn)對配電系統(tǒng)的監(jiān)測與控制，并通過對采集數(shù)據(jù)的分析計算和相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的信息集成，實現(xiàn)對配電網(wǎng)的科學(xué)管理。配電自動化是在能夠完成對配電網(wǎng)運行工況的日常監(jiān)視情況下，具備對配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時的快速反應(yīng)，即當(dāng)配電線路的某一區(qū)段發(fā)生故障時，配電系統(tǒng)具備自動隔離故障區(qū)段，自動恢復(fù)非故障區(qū)段的供電能力，從而達到縮小停電范圍和減少用戶的停電時間，提高對用戶供電可靠性的目的。通過實施線路分段原則，縮小個別用戶或線路故障帶來的整體停電，通過合理的線路分段數(shù)量和設(shè)置合理分段點，使用戶享有盡可能高的供電可靠性。

3.2莆田地區(qū)配電自動化建設(shè)方案2014~2015年，擬在B、C、D類區(qū)域同步開展配電自動化建設(shè)，提高莆田地區(qū)配電自動化水平，同時積累配電自動化建設(shè)及運用經(jīng)驗。2013年莆田地區(qū)B類供電區(qū)域供電可靠性為99.973%，供電覆蓋面積為59km2，涉及線路71條，2014年選取其中13條開展“三遙”配電自動化試點建設(shè)（匯聚點設(shè)在110kV城東變），同年在B類區(qū)域12條新出線路同步敷設(shè)光纜線路按“三遙”配置。2015年在B類區(qū)域2條新出線路同步敷設(shè)光纜線路按“三遙”配置配電終端采用“三遙”模式。2017~2018年結(jié)合新建電源點110kV中心變的投運及網(wǎng)架優(yōu)化改造，在網(wǎng)架逐步成熟的同時開始逐步開展配電自動化“三遙”建設(shè)。通信方式為光纖通信方式，通信平臺為工業(yè)以太網(wǎng)。匯聚點通過光纖骨干網(wǎng)將信息傳回主站，主站收集區(qū)域內(nèi)配電終端的運行信息，判斷系統(tǒng)運行狀態(tài)，集中進行故障識別、定位，實現(xiàn)故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電。在其他B類區(qū)域及C類區(qū)域開展“二遙”配電自動化建設(shè)，通過半自動方式實現(xiàn)饋線自動化，通信方式為無線公網(wǎng)，配電主站采集故障信息，對故障區(qū)域進行綜合分析，完成故障定位后，通過遙控或人工實現(xiàn)故障處理的方式。

（1）仙游縣供電公司：依據(jù)《配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則》標(biāo)準(zhǔn)，仙游縣供電劃分為兩個區(qū)域，分別是C供電區(qū)和D供電區(qū)；其中，C供電面積為22.8km2，全社會用電量44592kWh，全社會最大負荷83.1MW，負荷密度為3.64MW/km2，用戶總數(shù)9.24萬戶；其中，D供電面積為627.01km2，全社會用電量124221kWh，全社會最大負荷208MW，負荷密度為0.33MW/km2，用戶總數(shù)26.19萬戶。10kV電網(wǎng)均為架空線路，其中，架空網(wǎng)結(jié)構(gòu)以單輻射、單聯(lián)絡(luò)接線方式為主，單輻射占比49.38%，單聯(lián)絡(luò)占比33.33%，鯉城街道主要以多分段兩聯(lián)絡(luò)為主，鄉(xiāng)鎮(zhèn)供區(qū)以單輻射為主。10kV公用線路平均最大負載率為86.32%，線路最大負載率多集中在60%~80%之間，10kV配變平均負載率為32.68%，線路平均單條線路配變裝接容量9.77MVA/條，>12MVA線路條數(shù)15條，大于15~40km線路13回。10kV網(wǎng)架存在負載率偏高，轉(zhuǎn)供能力低，供電能力薄弱等問題。結(jié)合莆田配電網(wǎng)網(wǎng)架發(fā)展情況及《配電自動化規(guī)劃設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則》形成了以下規(guī)劃思路：現(xiàn)階段，仙游C、D類區(qū)域配電網(wǎng)規(guī)劃重點在于配電網(wǎng)網(wǎng)架的改造和電源點建設(shè)上，配電網(wǎng)自動化宜采取“二遙”與“一遙”相結(jié)合的建設(shè)思路，通過半自動方式實現(xiàn)饋線自動化，通信方式為無線公網(wǎng)，配電主站采集故障信息，完成故障定位后，通過遙控或人工實現(xiàn)故障處理的方式。

（2）湄洲島供電公司：湄洲島由湄洲島供電有限公司供電，為C類供電區(qū)域，供電面積約6km2，用戶數(shù)約1.1萬戶，2013年全社會用電量約2510萬kWh，全社會最大負荷7.5MW，負荷密度為1.25MW/km2，湄洲島作為國家旅游局“AAAA”風(fēng)景區(qū)、海神媽祖的故鄉(xiāng)，構(gòu)筑安全、可靠、經(jīng)濟的配電網(wǎng)，對滿足城市發(fā)展的需要顯得尤為重要。湄洲島上沒有電源點，目前僅靠110kV忠門變到島上的2回10kV單聯(lián)絡(luò)線路供電，從110kV忠門變到島上開閉所線路已經(jīng)達到8.67km，造成島上10kV線路偏長，末端電壓偏低。2015年結(jié)合110kV湄洲變的建設(shè)同步開展“三遙”配電自動化建設(shè)，通信方式為光纖通信方式，通信平臺為工業(yè)以太網(wǎng)。由配電主站通過快速收集區(qū)域內(nèi)配電終端的運行信息，判斷系統(tǒng)運行狀態(tài)，集中進行故障識別、定位，實現(xiàn)故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電。

4結(jié)論

篇(2)

［關(guān)鍵詞］：地理信息系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化應(yīng)用

以實際地理位置為背景的電力設(shè)備分布圖，不僅能在設(shè)備管理上為用戶增加設(shè)備空間位置的信息，而且通過實時信息能準(zhǔn)確地反映配電網(wǎng)的實時工作狀況。因此，GIS已成為配電網(wǎng)自動化不可缺少的組成部分。

一、數(shù)據(jù)組織

地理空間數(shù)據(jù)是指以空間位置為參考的數(shù)據(jù)，地圖是空間數(shù)據(jù)的一種表達方式，空間位置通常是用空間實體與某中參數(shù)坐標(biāo)系統(tǒng)的關(guān)系來表達。

各種地理空間實體，如居民區(qū)、街道、市政管線、電話亭、電力線路等，在計算機中的表達一般抽象為點、線、面這3種最基本的實體，任何空間實體都可以用點、線、面，再加上說明和記號來表示。

這種空間數(shù)據(jù)的組織能滿足配電網(wǎng)自動化的要求，根據(jù)實際地理位置布置設(shè)備、線路，展示配電網(wǎng)的實際分布，采用層的概念組織圖形和管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，自由分層，層次之間又可以靈活的自由組合。

與空間圖形數(shù)據(jù)對應(yīng)的還有屬性數(shù)據(jù)，既對圖形相關(guān)要素的描述信息，如配電線路的長度、電纜型號、線路編號、額定電流、配變型號、編號、名稱、安裝位置、投運時間、檢修情況和實驗報告等。

這些屬性數(shù)據(jù)的用途為結(jié)合圖形進行檔案資料的查詢提供具體信息。對已經(jīng)在管理信息系統(tǒng)（MIS）中錄入和使用的部分屬性數(shù)據(jù)，可通過共享途徑直接獲取，末錄入的則必須在GIS中進行錄入和編輯。

屬性數(shù)據(jù)可存于任何關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，如：SQLSERVER，SYBASE，ORACLE等傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不能管理具有地理屬性的空間數(shù)據(jù)，所以大多以文件形式存儲。從數(shù)據(jù)的多用戶、訪問安全性以及數(shù)據(jù)操作的高效性來講，這種儲存形式力不從心。各大GIS公司相繼推出這類產(chǎn)品。如：ESRI公司的SDE（空間數(shù)據(jù)庫引擎），通過SDE把地理空間數(shù)據(jù)加到商業(yè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫：MAPINFO公司的SPATIALWARE上，可以將地理數(shù)據(jù)存儲到RDBMS中，ORACLE81SPATIAL使得ORACLE81數(shù)據(jù)庫具有空間數(shù)據(jù)的管理能力。

二、配電網(wǎng)GIS的建立

目前開發(fā)配電網(wǎng)GIS有兩種趨勢，一種是把GIS作為整個配電網(wǎng)自動化的基礎(chǔ)平臺，另一種是把GIS作為其中的組成部分，與SCADA等其他系統(tǒng)共同完成整個配電網(wǎng)自動化的功能。筆者認(rèn)為第二種方案比較可行。原因是目前大部分地區(qū)SCADA系統(tǒng)的功能已經(jīng)完成，并且投入運行，作為新增加的GIS只要通過數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián)，就能實現(xiàn)信息的共享，而且又能保證各個子系統(tǒng)的獨立性，使整個系統(tǒng)的可維護性增強。同時減少了開發(fā)GIS子系統(tǒng)的工作量，免去了資金的重復(fù)投入。

三、配電網(wǎng)自動化中GIS實現(xiàn)的功能及其特點

GIS在配電網(wǎng)自動化中的應(yīng)用可以分為離線和在線兩個方面。

3.1離線應(yīng)用方面主要包括：

A．圖形的操作：在以地理圖為背景的配電網(wǎng)分布圖上，可以分層顯示變電站、線路、變壓器、開關(guān)到電桿以及到用戶的地理位置。由于這些圖形均為矢量圖，可完成無級放大、縮小和漫游，并且地理的比例尺及視野可以任意設(shè)定。

B：空間數(shù)據(jù)測量：測量兩點、多點之間的距離和任意定義區(qū)域的面積。通過鼠標(biāo)定位，既可得出該點的坐標(biāo)，可完成配電線長度的測量，也可以統(tǒng)計供電區(qū)域的面積。

C：設(shè)備檔案管理：管理所有的配電系統(tǒng)設(shè)備檔案和用戶檔案，根據(jù)要求進行各種查詢統(tǒng)計。主要根據(jù)屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)關(guān)系，進行雙項查詢。條件查詢（從數(shù)據(jù)庫查詢圖形，按設(shè)備的屬性數(shù)據(jù)庫查找設(shè)備地理位置，對典型設(shè)備可以進行查詢、顯示、列表、統(tǒng)計）和空間查詢（從圖形查詢屬性數(shù)據(jù)，在圖形上對任意設(shè)備進行定點查詢和多邊形小區(qū)查詢，并且顯示、列表和統(tǒng)計）

D：設(shè)備檢修管理：根據(jù)檢修管理指標(biāo)，自動地進行校核，自動列出各項指標(biāo)的完成情況，提醒工作人員安排設(shè)備檢修工作，并提出設(shè)備檢修計劃。

E：用戶報裝輔助決策：通過直接在地圖上部設(shè)報裝用戶位置，系統(tǒng)根據(jù)報裝容量，電流強度等自動的搜索設(shè)定范圍內(nèi)（范圍值可以在界面上靈活設(shè)置）滿足要求的變壓器，選擇不同的變壓器系統(tǒng)自動在圖上畫出最佳的架設(shè)路徑，并給出具體的長度。

F：開操作票：把開操作票的任務(wù)放在GIS界面上完成，直觀、簡單地在地圖上用鼠標(biāo)電擊選取操作對象，就能把操作對象的名稱及其當(dāng)前狀態(tài)填入相應(yīng)的操作票表單中，再在標(biāo)準(zhǔn)動作庫及術(shù)語庫中選擇操作目標(biāo)結(jié)果，就能方便、準(zhǔn)確地開操作票。

G：模擬操作：可以做計劃內(nèi)停電檢修前的預(yù)演。分為拉開關(guān)、停線段、停饋線等不同方式，根據(jù)不同的操作自動搜尋停電范圍，預(yù)演操作結(jié)果，確認(rèn)后打印停電通知單。

3.2在線應(yīng)用

在線方面應(yīng)用主要包括：

A：反映配電網(wǎng)的運行狀況：讀取SCADA系統(tǒng)實時狀態(tài)量，通過網(wǎng)絡(luò)拓撲著色，反映配電網(wǎng)實時運行狀況。對于模擬量，通過動態(tài)圖層進行數(shù)據(jù)的動態(tài)更新，確保數(shù)據(jù)的實時性。對于事故，推出報警畫面（含地理信息），顯示故障停電的線路及停電區(qū)域，做出事故記錄。

B：在線操作：在地理接線圖上可直接對開關(guān)進行遙控，對設(shè)備進行各種掛牌和解牌操作。

C：負荷管理：根據(jù)地圖上負荷控制點的位置，結(jié)合獨立運行的負荷監(jiān)控實時系統(tǒng)，以用戶的負荷控制終端的基本數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各種查詢和分析功能，用圖表方式顯示結(jié)果。根據(jù)負荷點的地理分布及其各種實測數(shù)據(jù)，進行區(qū)域負荷密度分析，制定負荷專題圖，通過不同時期的對比，輔助電網(wǎng)規(guī)劃。

D：停電管理：他是配網(wǎng)自動化中管理系統(tǒng)的重要組成部分，利用打來的故障投訴電話彌補配電自動化信息采集的不足，根據(jù)用戶停電投訴電話中故障地點的數(shù)量和位置，進行故障定位，確定隔離程序；并且分析故障停電的范圍，排除可能的故障點順序。根據(jù)維修隊伍的當(dāng)前位置，給出到達故障地點的最佳調(diào)度路徑，可以迅速、準(zhǔn)確地找到并隔離故障點，恢復(fù)供電。

E：與用戶抄表與自動記費系統(tǒng)接口：遠方抄表與自動記費系統(tǒng)向GIS傳送用戶地址、用戶的名稱以及用電負荷等信息，GIS可以顯示抄表區(qū)域和區(qū)域的負荷情況，使數(shù)據(jù)更加直觀。

四、系統(tǒng)的開發(fā)

應(yīng)根據(jù)GIS在配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用功能進行模塊劃分，由于GIS數(shù)據(jù)量大，維護工作比一般管理系統(tǒng)復(fù)雜，需要一定的專業(yè)知識，另一面，根據(jù)供電企業(yè)部門的職能劃分，對GIS也提出了不同的要求。因此對建立整個配網(wǎng)GIS來說，根據(jù)功能大致可分為3個自系統(tǒng)。

A：系統(tǒng)編輯，系統(tǒng)自維護，主要完成配電網(wǎng)圖形的編輯和數(shù)據(jù)庫的維護。

B：實時運行子系統(tǒng)，能夠?qū)ε潆娫O(shè)備進行各種操作，并實時反映操作結(jié)果。

C：瀏覽，查詢子系統(tǒng)，查看當(dāng)前電網(wǎng)狀況，完成各種查詢、統(tǒng)計和分析。

隨著平臺及應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，GIS的應(yīng)用越來越來深入，廣泛。

參考文獻：

篇(3)

關(guān)鍵詞：工程設(shè)計；安全供電；節(jié)能降耗

中圖分類號：S611 文獻標(biāo)識碼： A

引言：能源的短缺越來越引起發(fā)達和發(fā)展中國家的普遍關(guān)注。其中，電力能源的耗費和電力設(shè)計也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時，也開始注重電氣自動化工程的節(jié)能設(shè)計，既要做到合理、達到用戶使用需求，又要兼顧到節(jié)能設(shè)計。

一、電氣工程設(shè)計原則

1、優(yōu)化供配電設(shè)計。促進電能合理利用

在做水庫工程電氣設(shè)計時首先考慮的是適用性，就是要能為水工設(shè)備的運行提供必要的動力：為在水庫建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提供必要的能源；應(yīng)該滿足用電設(shè)備對于負荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性的要求；應(yīng)能保證電氣設(shè)備對于控制方式的要求，從而使電氣設(shè)備的使用功能得到充分的發(fā)揮。做到供電系統(tǒng)高效、靈活、穩(wěn)定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性，電氣線路應(yīng)有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩(wěn)定與動穩(wěn)定的裕度；確保供電、配電與用電設(shè)各的安全運行：有可靠的防雷裝置：防雷擊技術(shù)措施；在水庫特殊功能的場合下還應(yīng)有防靜電、防浪涌的技術(shù)措施；按水利建筑物的重要性與火災(zāi)潛在危險程度設(shè)置相應(yīng)必要的技術(shù)措施。在滿足水庫電氣工程的實用性和安全性的基礎(chǔ)上，利用先進的技術(shù)，優(yōu)化供配電設(shè)計。促進電能合理利用。

2、提高設(shè)備運行效率。減少電能的直接或間接損耗

在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，盡可能減少建設(shè)投資，最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節(jié)能設(shè)備、均衡負荷、補償無功、減少線路損耗、降低運行與維護費用，提高電源的綜合利用率，提高設(shè)備運行效率、減少電能的間接或直接損耗。

3、合理調(diào)整負荷，選取合理的設(shè)計系數(shù)，提高負荷率和設(shè)備利用率在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，設(shè)計時盡可能提高電能質(zhì)量、合理調(diào)整負荷、選取合理的設(shè)計系數(shù)、在特殊用電的情況下選擇合理的節(jié)能措施，提高負荷率和設(shè)備利用率節(jié)約電能。

二、供電節(jié)能技術(shù)

1、減少電能傳輸?shù)膿p耗

電路線路上必然會存在電阻，因此只要有電流通過線路就會產(chǎn)生有功功率能耗，對于這樣一種形式的能量損失，我們就需要根據(jù)其能耗的機理來進行設(shè)計處理，考慮到線路上的電流是不允許改變的，因此就只能夠在線路的電阻上做文章，也就是說，只要能夠在不影響線路正常運行的狀況下減小線路上的電阻，就能夠有效的起到節(jié)能的作用。我們更進一步的來探討，與線路電阻有關(guān)的是線路自身的電導(dǎo)、線路截面和線路的長度，相應(yīng)的節(jié)能方式也就可以分為三個大類：一是選用電導(dǎo)率比較小的金屬材質(zhì)來作為線路的輸電導(dǎo)線；二是盡可能的減少線路的長度，這一點可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實現(xiàn)；三是適當(dāng)?shù)脑龃髮?dǎo)線截面的面積。

2、變壓器的節(jié)能設(shè)計

變壓器是電力自動化工程中的重要設(shè)備，承擔(dān)著轉(zhuǎn)換電壓、電流和功率的重要作用。變壓器是耗能的大戶，當(dāng)變壓器處于空載運行狀態(tài)時，低壓系統(tǒng)的能源損耗絕大部分是變壓器自身的運行損耗。因此，變壓器的節(jié)能設(shè)計是否合理是整個電力工程節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通常，變壓器的節(jié)能設(shè)計要從下面幾個環(huán)節(jié)來考慮：

（1）減少變壓器的型材損耗。例如，變壓器用的硅鋼片、鋼材、銅線和絕緣材料、絕緣子和變壓器油等都是正常變壓器所構(gòu)成所必備的材料，這些材料的設(shè)計選擇如果不合理，要消耗供電系統(tǒng)的大量電能，若是本著厲行節(jié)約的理念，在滿足變壓器工作要求的前提下，周密合理地選擇材料和運行介質(zhì)，可為電力工程間接地節(jié)約施工成本和節(jié)約電能。

（2）為降低變壓器的電能損耗，配電線路和配電柜，應(yīng)盡量選擇銅材并且采用換位導(dǎo)線措施，基于降低變壓器的空載損耗考慮，應(yīng)降低磁密并應(yīng)盡量的選取冷軋用的高質(zhì)硅鋼片，在滿足設(shè)備運行要求的條件下，盡量采用較薄的硅鋼片，達到節(jié)能的目的。

（3）選用節(jié)能方式的變壓器。目前，S11和S10都是為節(jié)能的設(shè)計要求而“量身打造”這種變壓器不僅繼承了原有變壓器的優(yōu)點，還具有高效的節(jié)能特性，從生產(chǎn)長期運行來看，節(jié)能效果比較顯著，可作為節(jié)能設(shè)計的首選變壓器。同時，設(shè)計時，要注意選擇合理的變壓器接線方式，合理的接線方式對節(jié)能的影響也十分重要，同時，在變壓器的生產(chǎn)運行期間，不應(yīng)讓變壓器長期過載運行，使得變壓器處于超溫運行狀態(tài)，這樣不僅加速變壓器的老化，同時也增加了變壓器的電能損耗。

（4）在工廠車間或大型智能樓宇，由于生產(chǎn)負荷率很大，變壓器按設(shè)計規(guī)范要求通常都放置在電力負荷的中心位置，盡量地與冰凍機、空壓機、大型引風(fēng)機、離心機等大的生產(chǎn)負荷放置在一起，這樣便于生產(chǎn)管理，更重要的是可以減少現(xiàn)場電纜的長度、減少輸配電線路的事故率，降低線路的電壓降和電能的損失，同時提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)和電能的質(zhì)量。具體的放置位置要根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場工藝設(shè)備的分布和實際情況來布局。對于大型的智能高層建筑，為了經(jīng)濟考慮，應(yīng)盡量放地下層，因為智能高層用電量大的電氣設(shè)備多數(shù)在低層。

3、供配電系統(tǒng)的設(shè)計

通過供配電系統(tǒng)的合理設(shè)計來實現(xiàn)節(jié)能無疑是最為直接也最為有效的方式之一，具體來說可以從以下三個方面來著手進行：一是盡可能的減少配電的級別，這樣能夠有效的提高供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；二是要要結(jié)合實際的用電狀況來對供配電的狀況進行確定，盡可能的保證變壓器處于負荷的中心位置，這樣就能夠最大程度的降低供電半徑，從而實現(xiàn)電力節(jié)能，并且，這樣一種節(jié)能方式還能夠一定程度上提高供電的質(zhì)量。

4、照明節(jié)能

在電氣自動化的節(jié)能設(shè)計中，還可以通過照明節(jié)能來實現(xiàn)，具體來說同樣是有兩種方式，一種就是直接利用高效光源，傳統(tǒng)的白熾燈雖然簡單便宜，但是其發(fā)光的效率比較低；另一種就是充分的利用自然光，這就需要對構(gòu)筑物的門窗進行擴大，或者是對建筑物或者是構(gòu)筑物選擇一個較好的朝向。

結(jié)束語：

電氣系統(tǒng)也隨著社會的發(fā)展在不斷的進步，而對于電氣自動化中的節(jié)能技術(shù)而占也正處于發(fā)展階段。現(xiàn)在的節(jié)能技術(shù)能夠達到節(jié)能的效果，而今后研究的節(jié)能技術(shù)將會朝著更好的方向發(fā)展。而現(xiàn)在要做好電氣自動化的節(jié)能設(shè)計則應(yīng)該從導(dǎo)線的選擇到最后安裝的完成都應(yīng)該做到最好，并且還要讓節(jié)能技術(shù)在電氣系統(tǒng)中發(fā)揮到最好的效果。

參考文獻：

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[2]劉沫然，發(fā)電廠電氣自動化技術(shù)分析[期刊論文]-科學(xué)時代（上半月）2010(4)

篇(4)

論文摘要：本文主要分析了配電自動化系統(tǒng)的組成、技術(shù)現(xiàn)狀、存在的問題以及發(fā)展方向。

1 配電自動化系統(tǒng)的組成

配電自動化是指利用現(xiàn)代電子計算機、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進行信息集成，構(gòu)成完整的自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)配電網(wǎng)及其設(shè)備正常運行及事故狀態(tài)下的監(jiān)測、保護、控制、用電和配電管理的現(xiàn)代化。配電自動化系統(tǒng)包含以下四個方面：

變電站自動化系統(tǒng)：指應(yīng)用自動控制技術(shù)和信息處理與傳輸技術(shù)，通過計算機硬軟件系統(tǒng)或自動裝置代替人工對變電站進行監(jiān)控、測量和運行操作的一種自動化系統(tǒng)。

10kV饋線自動化系統(tǒng)：完成10kV饋電線路的監(jiān)測、控制、故障診斷、故障隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。

配電管理系統(tǒng)：是指用現(xiàn)代計算機、信息處理及通信等技術(shù)，并在GIS平臺支持下對配電網(wǎng)的運行進行監(jiān)視、管理和控制。主要功能有：數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA)、配電網(wǎng)運行管理、用戶管理和控制、自動繪圖設(shè)備管理地理信息系統(tǒng)(AM／FM/GIS)。

用戶自動化系統(tǒng)：用戶自動化即需求側(cè)管理，主要包括負荷管理、用電管理、需方發(fā)電管理等。

2 配電自動化系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

2．1 配電自動化技術(shù)現(xiàn)狀

配電自動化的發(fā)展大致分為三個階段：

第一階段是基于自動化開關(guān)設(shè)備相互配合的配電自動化階段，主要設(shè)備為重合器和分段器等，不需要建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)和計算機系統(tǒng)。其主要功能是在故障時通過自動化開關(guān)設(shè)備相互配合實現(xiàn)故障隔離和健全區(qū)域恢復(fù)供電。這一階段的配電自動化系統(tǒng)局限在自動重合器和備用電源自動投入裝置。自動化程度較低，具體表現(xiàn)在：①僅在故障時起作用，正常運行時不能起監(jiān)控作用，不能優(yōu)化運行方式；②調(diào)整運行方式后，需要到現(xiàn)場修改定值；③恢復(fù)健全區(qū)域供電時，無法采取安全和最佳措施；④隔離故障時需要經(jīng)過多次重合，對設(shè)備沖擊很大。這些系統(tǒng)目前仍大量應(yīng)用。

第二階段的配電自動化系統(tǒng)是基于通信網(wǎng)絡(luò)、饋線終端單元和后臺計算機網(wǎng)絡(luò)的配電自動化系統(tǒng)，在配電網(wǎng)正常運行時也能起到監(jiān)視配電網(wǎng)運行狀況和遙控改變運行方式的作用，故障時能及時察覺。并由調(diào)度員通過遙控隔離故障區(qū)域和恢復(fù)健全區(qū)域供電。

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了第三階段的配電自動化系統(tǒng)。它在第二階段的配電自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了自動控制功能。形成了集配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)、配電地理信息系統(tǒng)、需方管理(DSM)、調(diào)度員仿真調(diào)度、故障呼叫服務(wù)系統(tǒng)和工作管理等一體化的綜合自動化系統(tǒng)，形成了集變電所自動化、饋線分段開關(guān)測控、電容器組調(diào)節(jié)控制、用戶負荷控制和遠方抄表等系統(tǒng)于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)(DMS)，功能多達140余種?，F(xiàn)階段的配電自動化以此為目標(biāo)建設(shè)和完善。

2．2 配電自動化面臨的問題

電力市場環(huán)境下的配電自動化系統(tǒng)必須在以下幾方面加以提高和改進。

高度可靠和快速反應(yīng)的變電站、饋線自動化系統(tǒng)。在電力市場環(huán)境下，為了保障終端用戶的供電可靠性，自動化系統(tǒng)不僅要求能夠正確判斷故障、隔離及恢復(fù)故障，而且要求加大對自動化系統(tǒng)的投資，增加快速、可靠的開關(guān)及控制裝置，盡量減少對用戶的停電次數(shù)和停電時間。同時，因配電網(wǎng)故障必須中斷部分負荷供電時，應(yīng)能快速自動識別重要用戶，優(yōu)先保障其供電。

為了適應(yīng)市場環(huán)境下的競爭需要，SCADA(系統(tǒng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集)系統(tǒng)的功能應(yīng)該是強大的，特別是對重要用戶的監(jiān)控更應(yīng)該作到準(zhǔn)確、可靠、靈敏。否則會給配電公司帶來較大的損失，這種損失包括對用戶的真接停電和造成社會影響的間接損失。 轉(zhuǎn)貼于

實現(xiàn)SCADA與GIS(配電地理信息系統(tǒng))一體化設(shè)計，達到SCADA和GIS數(shù)據(jù)一體化、功能一體化、界面；體化，實現(xiàn)從GIS中自動提取SCADA需要的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和屬性數(shù)據(jù)及由SCADA系統(tǒng)向GIS提供配電實時運行數(shù)據(jù)。

采用可擴展綜合型的配電自動化終端(CDAU)。為滿足電力市場對電能質(zhì)量的監(jiān)測及實時電價信息的要求，實現(xiàn)綜合信息的采集及控制，盡可能減少現(xiàn)場終端的數(shù)量及降低系的復(fù)雜性，應(yīng)考慮采用可擴展功能的綜合型配電自動化終端。該終端除了具有通常的功能外，還具有電能質(zhì)量監(jiān)測、實時電價信息、故障錄波及部分儀表功能。

3 配電自動化系統(tǒng)的發(fā)展展望

3．1 現(xiàn)代配電自動化系統(tǒng)

采用分層集結(jié)策略大城市配電自動化系統(tǒng)一般分四個層，第一層為現(xiàn)場設(shè)備層。主要由饋線終端單元(FTU)、配變終端單元(TYU)、遠動終端單元(RTU)和電量集抄器等構(gòu)成，統(tǒng)稱為配電自動化終端設(shè)備。第二層為區(qū)域集結(jié)層。以110kV變電站或重要配電開閉所為中心，將配電網(wǎng)劃分成若干區(qū)域，在各區(qū)域中心設(shè)置配電子站，又稱“區(qū)域工作站”，用于集結(jié)所在區(qū)域內(nèi)大量分散的配電終端設(shè)備，如饋線終端單元(Fru)、配變終端單元(TI’U)和電量采集器。第三層為配電自動化子控制中心層。建設(shè)在城市的區(qū)域供電分局，一般配備基于交換式以太網(wǎng)的中檔配電自動化后臺系統(tǒng)。往往還包括配電地理信息系統(tǒng)、需方管理和客戶呼叫服務(wù)系統(tǒng)等功能。用于管理供電分局范圍內(nèi)的配電網(wǎng)。第四層為配電自動化總控制中心層。建設(shè)在城市的供電局，一般配備基于交換式以太網(wǎng)的高檔配電自動化后臺系統(tǒng)和大型數(shù)據(jù)庫，用于管理整個城市范圍內(nèi)的配電網(wǎng)。中小型城市的配電自動化系統(tǒng)一般只有前三層設(shè)備，不需要第四層。

3．2 集成化、智能化和綜合化是發(fā)展趨勢

配電自動化系統(tǒng)作為一個龐大復(fù)雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含眾多的設(shè)備和子系統(tǒng)，各功能、子系統(tǒng)之間存在著不同程度的關(guān)聯(lián)，其本身及其所用技術(shù)又處于不斷發(fā)展之中，這就要求配電自動化系統(tǒng)采用全面解決的方案，走系統(tǒng)集成之路，使得各種應(yīng)用之間可共享投資和運行費用，最大限度保護用戶原有的投資。

在饋線自動化方面，現(xiàn)有饋線終端設(shè)備不僅具有常規(guī)的遙測、遙信和遙控功能，且還集成了自動重合閘、饋線故障檢測和電能質(zhì)量的一些參數(shù)的檢測功能，甚至集成了斷路器的監(jiān)視功能，且有進一步與斷路器相結(jié)合，機電一體化，發(fā)展成為智能化開關(guān)的趨勢。顯著地降低了建設(shè)、運行和維護的綜合成本，為提高供電可靠性，創(chuàng)造了有利的條件。在電壓無功控制方面，國內(nèi)已經(jīng)提出基于人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的無功預(yù)測和優(yōu)化決策相結(jié)合的變電站電壓無功控制策略，該策略以無功變化趨勢為指導(dǎo)，充分發(fā)揮了電容器的經(jīng)濟技術(shù)效益，能在無功基本平衡和保證電壓合格的前提下，使變壓器分接頭的調(diào)節(jié)次數(shù)降至最小，消除了盲目調(diào)節(jié)，降低了變壓器故障幾率和減少了維護量。

3．3 配電自動化新技術(shù)

配電線路載波通信技術(shù)。對低壓配電網(wǎng)，由于終端設(shè)備數(shù)量非常多，采用光纖通信無論從成本或可行性看均不現(xiàn)實，為實現(xiàn)配電系統(tǒng)綜合自動化的實時電價信息及遠程讀表功能，研究具有較高可靠性和通信速率的配電線路載波通信技術(shù)，不僅可作為實現(xiàn)上述功能的通信手段，還可以為客戶提供其他的綜合通信月盼。

用戶電力技術(shù)。用戶電力技術(shù)是將電力電子技術(shù)、微處理機技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)運用于中、低壓配、用電系統(tǒng)，以減少諧波畸變，消除電壓波動和閃變、各相電壓的不對稱和供電的短時中斷，從而提高供電可靠性和電能質(zhì)量的新型綜合技術(shù)。用戶電力技術(shù)獨立工作時可滿足特殊負荷對供電量的嚴(yán)格要求，與配網(wǎng)自動化技術(shù)相結(jié)合時，將實現(xiàn)無瞬時停電、實時控制的柔性化配電、滿足用戶對電能質(zhì)量更高層次的要求。

智能分布式FA。在該體系中，將要研究建立智能體(agent)與區(qū)域協(xié)調(diào)器的協(xié)調(diào)機制。為了考慮全網(wǎng)的運行方式以及拓撲結(jié)構(gòu)的變化影響，需要研究在配單自動化主站建立協(xié)調(diào)服務(wù)器，通過定義智能體之間的通信與規(guī)范構(gòu)成完整的智能分布式FA實現(xiàn)方式。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：海洋石油；電氣安全；現(xiàn)狀與未來；

中圖分類號：F407 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-06-00-02

一、海洋石油電氣技術(shù)的發(fā)展概況

（一）石油電氣技術(shù)的形成與發(fā)展。海洋石油工程電氣技術(shù)的發(fā)展是與船舶電氣技術(shù)密不可分。上個世界初，商船就已經(jīng)開始應(yīng)用直流電驅(qū)動技術(shù)照明了，近半個世紀(jì)，商船大都采用十六系統(tǒng)供電。隨著電網(wǎng)負載不斷增長，為了滿足驅(qū)動力的需求，電壓必須相高壓方向發(fā)展。到了上個世紀(jì)五十年代，隨著發(fā)電機技術(shù)的迅猛發(fā)展，各國船舶陸續(xù)轉(zhuǎn)向交流系統(tǒng)的使用，并且取得了良好的效果。隨著海洋運輸業(yè)向大型化、高速化和自動化方向發(fā)展，其電氣化水平不斷提高，從六十年代起，自動化技術(shù)顯著提高，這樣嚴(yán)重影響著海洋石油電氣工程的發(fā)展，使得海洋石油電氣工程逐漸向智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

（二）海洋石油電氣國內(nèi)外概況。海洋石油的開發(fā)分為以下幾個步驟：海洋地球物理勘探，海洋地址取芯勘探，油田開發(fā)方案設(shè)計，打生產(chǎn)油井，石油采集與運輸。能夠利用到海上鉆井平臺的步驟是海洋地質(zhì)取芯和打生產(chǎn)井，平臺上裝通訊、導(dǎo)航、鉆井和安全救援等海上油氣勘探開所必須的設(shè)備。世界第一座海洋石油鉆井平臺是1949年建造的。1968年德國與意大利共同建造的半潛式鉆井平臺就安裝有交流-直流電動鉆機，在海洋石油技術(shù)中處于領(lǐng)先地位，借助船舶自動化技術(shù)，石油工程電氣技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。我國的石油電氣技術(shù)發(fā)展也很快，所有平臺都采用交流-直流電動鉆機，海洋開發(fā)平臺已經(jīng)采用遙控、遙測、遙訊等集成技術(shù)。申述半潛式平臺的投入大大提高了我國海洋石油電氣化技術(shù)水平，是我國逐漸躋身于世界深水領(lǐng)域的先進水平。

二、海洋平臺電氣施工

海洋平臺電氣工程操作的第一步是電氣施工部分，也是最基礎(chǔ)最重要的一部。海洋石油電氣的安全可靠性和運行維修方面的問題主要有施工質(zhì)量的好壞來決定。在電氣施工中，電纜通道的選擇、電氣設(shè)備的預(yù)設(shè)位置和電纜的敷設(shè)這三方面必須予以高度重視，才可以避免失誤的產(chǎn)生，以便更好的完成海洋電氣平臺的施工。

（一）電纜通道的選取。要想確定電纜通道，首先要明確主干電纜的走向，必須遠離油管線及熱源，比如水蒸氣管線、發(fā)電機排煙管、電阻器及燃油管線等。電纜也要避免與熱管線交叉，或者采取一定的防護措施，保持一定的安全距離。要考慮電纜橋架的分層布置：電力、通信電纜要分層開來敷設(shè)，高壓電力電纜與低壓電力電纜分層開來敷設(shè)等等。還有機電需要注意：高壓電纜遠離起居室；不相關(guān)的電力電纜避開通信室；主電源電纜與應(yīng)急電源電纜的走向不同，要分開敷設(shè)；根據(jù)不同情況，電纜束外壁-電纜筒或者電纜框的選擇也不同，有防水防爆要求時選用電纜筒，其他情況選用電纜框保護即可。

（二）電氣設(shè)備預(yù)設(shè)位置的布置。電氣設(shè)備由室內(nèi)與室外兩部分組成，室內(nèi)部分由配電室和主控室設(shè)備組成，也是電氣設(shè)備布置時設(shè)計的重點部分。為了滿足施工標(biāo)準(zhǔn)，又方便操作和維修，一定要合理布置配電盤柜及配電箱。不能有油管、水管及蒸汽管等可能泄露的管線或者容器存在配電室和主控室周圍。此外，也要重點考慮室外危險區(qū)內(nèi)電氣設(shè)備的布置，不允許布置電氣設(shè)備也不允許敷設(shè)電纜，如果必須要安裝，那么所選用的電氣設(shè)備的防爆等級必須在所在危險區(qū)的防爆要求范圍之內(nèi)。

（三）電纜敷設(shè)注意事項。敷設(shè)電纜時，安裝電纜橋架，割焊電纜筒和電纜框，必須要符合電纜的走向。安裝電纜橋架時，要求規(guī)格、型號要符合施工圖紙規(guī)范。在割焊電纜筒和電纜框時，不能損傷構(gòu)造，位置和型號也要合適，為了防水、防爆，不可用電纜框替代電纜筒。在操作艙室頂壁的作業(yè)時，特別是電焊、氣割艙室頂壁的工作時，如焊接橋架、導(dǎo)線板、電纜筒和電纜框等，必須保護好配電盤、集控臺、變壓器等已完成安裝的設(shè)備。要想進行電纜的敷設(shè)、電力電纜、主電源電纜、高壓電纜與低壓電纜的分層敷設(shè)，必須保證主電纜通道上所有需要動用電焊、氣割的工作都基本完成，且小設(shè)備也基本安裝完畢。還要區(qū)分電力電纜和儀表通信電纜兩者接地要求的不同。

三、海洋石油電氣系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

海洋石油電氣配電自動化系統(tǒng)是指應(yīng)用自動化技術(shù)，使電網(wǎng)企業(yè)能夠控制遠方，及時觀察、協(xié)調(diào)和控制配電設(shè)備系統(tǒng)。配電自動化在我國的發(fā)展經(jīng)過了三個階段：一、通過開關(guān)設(shè)備與斷路器保護相配合，依靠開關(guān)來去除故障。二、通信和和控制系統(tǒng)，是電網(wǎng)自動化發(fā)展飛躍的基礎(chǔ)，不僅實現(xiàn)了對配電網(wǎng)的遠程遙控，還可以通過通訊網(wǎng)絡(luò)實時呈現(xiàn)配電網(wǎng)的狀態(tài)參數(shù)。三、實現(xiàn)了全網(wǎng)的多功能監(jiān)控，是真正意義上的配電自動化，集設(shè)備管理、地理信息系統(tǒng)、饋線自動化、用戶管理、配電運行管理、故障分析等功能于一身。與陸地配電自動化相比，海洋石油電氣系統(tǒng)面臨更多的技術(shù)難題，而且配電自動化技術(shù)起步較晚。首先，要想解決跨海供電的問題，為了實現(xiàn)電氣聯(lián)系需要敷設(shè)海底電纜，海底電纜分支多，線路較短，配電網(wǎng)在繼電保護的上下級配合和故障診斷等方面都有相當(dāng)?shù)碾y度。其次，海上空間狹小，海洋石油生產(chǎn)系統(tǒng)的電氣設(shè)備眾多，類型龐雜，各個電氣設(shè)備之間距離較短，給配電網(wǎng)的管理和參數(shù)采集帶來了極大的工作量。此外，大部分海洋石油鉆井平臺都長期工作于海上，依靠系統(tǒng)主電源來支持石油生產(chǎn)，如何有效解決配電自動化的通訊問題，建立安全、穩(wěn)定的參數(shù)采集和通訊網(wǎng)絡(luò)，也具有一定的難度。所以很多問題給海洋石油電氣工程的相關(guān)工作帶來很大阻礙，急需進行深刻的技術(shù)革命，來使海洋石油電氣工程相對簡單化和高效化。

四、海洋石油電氣系統(tǒng)前景展望

伴隨著我國智能電網(wǎng)建設(shè)的進程的不斷深入，電力系統(tǒng)發(fā)生了一場深刻的技術(shù)革命，智能變電站不斷興建，計算機信息技術(shù)、光技術(shù)、智能技術(shù)融進了電網(wǎng)，對電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)都帶來了翻天覆地的變化，電網(wǎng)正在朝著智能、綠色的方向不斷發(fā)展。對海洋石油電氣系統(tǒng)來說，隨著光纖通信技術(shù)、智能控制技術(shù)、遙感和遙測技術(shù)、電力系統(tǒng)進行著自動化的變革，更多的新材料和新技術(shù)將應(yīng)用于海洋石油電氣系統(tǒng)，用來解決目前面臨的跨海供電問題，針對電氣設(shè)備眾多和通訊設(shè)備不穩(wěn)定性等問題也起到很好的改善和提高作用，海洋石油電氣系統(tǒng)將更加安全、綠色，配電網(wǎng)的自動化和智能化程度將不斷提高。由于海洋石油開采平臺電氣設(shè)備工作的環(huán)境惡劣，配電安全就顯得十分重要。在越來越倡導(dǎo)數(shù)字動畫設(shè)計有更高要求的當(dāng)今社會而言，計算機信息技術(shù)、光技術(shù)、智能技術(shù)得到更廣泛的關(guān)注和投入，結(jié)合本文海上石油平臺的電氣安全問題進行了探討，研究了海洋石油電氣的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來發(fā)展的分析，對我國海洋石油電氣平臺的建設(shè)有著高瞻遠矚的意義。

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關(guān)鍵詞：輸配電系統(tǒng)，電能損耗，輸配電損耗，損耗分配

 

節(jié)能減排是我們國家的國策，各行各業(yè)都必須認(rèn)真貫徹執(zhí)行。降低電能損耗是電力部門的重要的工作，也是重要的經(jīng)濟指標(biāo)。本文通過對配電網(wǎng)主要電能損耗設(shè)備的電能損耗計算，闡述了如何降低配電網(wǎng)的電能損耗。

1.電能損耗的計算

配電網(wǎng)的電能損耗主要包括配電線路和配電變壓器的電能損耗兩部分。對供配電系統(tǒng)電能損耗的理論計算是降低電能損耗、加強電能管理的重要手段。通過計算能夠?qū)档碗娔軗p

耗工作提供理論和技術(shù)依據(jù)。

1.1輸電線路電能損耗

電力線路的運行狀況和線路的電能損耗隨時間而變化，如一年內(nèi)某一條線路的電能損耗，即是若干更短時間段內(nèi)電能損耗的總和，由電能損耗計算公式可以看出線路的電能損耗與輸電線路的有功功率、無功功率的平方、線路電阻成正比關(guān)系，與輸電電壓的平方成反比關(guān)系。

1.2變壓器電能損耗

在電力傳輸過程中，有功功率和無功功率都造成功率損耗，因此，配電變壓器的電能損耗也包括有功損耗和無功損耗兩部分。變壓器的電能損耗與變壓器的空載損耗、負載損耗、空載電流百分比、阻抗電壓百分比成正比，與功率因數(shù)的平方成正比。

2.輸配電損耗分配方法

輸電網(wǎng)損耗的分配，近年來引起了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。免費論文。已有的研究綜合起來可以分為以下幾類：

2.1比例分配法，思想簡單，是最常用的方法之一

它將輸電網(wǎng)損耗按節(jié)點發(fā)電或負荷有功大小成正比分配。沒有考慮發(fā)電和負荷在電網(wǎng)中的相對位置，沒有考慮無功對損耗的禍合影響和交易間的相互作用，要人為指定分配給發(fā)電方和負荷方損耗的比例。

2.2 MW-MileMethod（簡稱MWM法）

它基于DC潮流求各交易引起的線路功率，按與被傳輸功率的大小和路徑長度的乘積成正比分配電網(wǎng)損耗。它只在一定程度上彌補了比例分配法無法計及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的缺陷。因此，沒有考慮無功潮流對損耗的影響，也沒有考慮交易之間的禍合作用。

2.3 微增損耗法（Incremental TransmissionLoss Meth-ods，簡稱ITL法）

由于ITL在電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行中的應(yīng)用由來已久，因此是一種被廣泛接受的方法。其中基于最終潮流解的ITL以邊際微增系數(shù)）求得的損耗分配結(jié)果通常會導(dǎo)致收益盈余口，因此需要做規(guī)范化處理以確保收支平衡，同時這種分配方法不具有唯一性?；贗TL積分給出了將損耗分配給Pool中的發(fā)電和負荷方的方法，采用分散平衡節(jié)點來消除計算結(jié)果對平衡節(jié)點的依賴性，但需要人為指定負荷分配系數(shù)與損耗供給系數(shù)，當(dāng)損耗同時分配給Poof中的發(fā)電機和負荷時還需要指定兩者的分配比例。

2.4功率分解法（Power DecompositionMethods，簡稱PD法）

基于電網(wǎng)總損耗表達式或支路總損耗表達式，結(jié)合阻抗或?qū)Ъ{矩陣方程（即按電路定理所得的方程）進行推導(dǎo)，以求取以交易有功或發(fā)電有功或負荷有功為變量的損耗分解表達式。注入功率著手分解有功注入，得到了有功注入的總和（總損耗）與節(jié)點阻抗矩陣及節(jié)點注入電流的關(guān)系，從而得到將各節(jié)點注入功率分解為損耗和負荷的兩個分量，數(shù)學(xué)上這種分解是不唯一的。配電網(wǎng)損耗分配方法原則上與輸電網(wǎng)損耗分配方法相似，但配電網(wǎng)有它的特殊性，對配電網(wǎng)損耗分配的研究，目前國內(nèi)國際研究較少。歸結(jié)起來，現(xiàn)有損耗分配研究中存在的問題有：1.分配比例問題。上面各種方法不能將輸電損耗同時、自然地分配給電網(wǎng)中的所有電源和負荷，都必須指定電源和負荷的網(wǎng)損分配比例，難以適應(yīng)含有Pool.和Bliateral交易的任意復(fù)雜的電力市場模式。2．基于電路方程推導(dǎo)的方法對平衡節(jié)點的選取具有依賴性，且平衡機不分配損耗；它們?nèi)狈?jīng)濟學(xué)意義。3．反向潮流與分配負損耗問題。在電力系統(tǒng)輸電網(wǎng)絡(luò)中，市場中的任何一個交易都會產(chǎn)生損耗，但在某些情況下，某交易的存在實際上卻減少了系統(tǒng)總的輸電損耗，原因是這一交易在系統(tǒng)中某些線路上所引起的潮流與這些線路的主導(dǎo)潮流的方向相反。反向潮流是電力系統(tǒng)中的一種客觀存在，交易的最終輸電損耗分配結(jié)果中應(yīng)當(dāng)反映引起反向潮流的作用。免費論文。是否真實地反應(yīng)交易提供反向潮流的情況是評價輸電損耗分配方法是否合理的一個重要因素，反向潮流的存在，損耗分配結(jié)果就有可能出現(xiàn)負值的情況，究竟是否應(yīng)該給引起反向潮流的交易分配負損耗沒有明確的說法。

3.減少網(wǎng)絡(luò)電能損耗措施

減少電能損耗，就是減少線路和變壓器中的電能損耗，具體措施如下：1．使無功功率合理分布，無功功率在電網(wǎng)中的傳輸，會使功率和電能的損耗都增加，導(dǎo)致電壓下降，因此應(yīng)在受電區(qū)域裝設(shè)一定數(shù)量的無功功率補償設(shè)備。目前有借助電子計算機進行無功功率計算來實現(xiàn)無功功率經(jīng)濟調(diào)度和隨機補償?shù)?，?yīng)用比較普遍。2．合理選用電力變壓器和使之經(jīng)濟運行，電力變壓器的容量不得過大。免費論文。否則，變壓器空載或輕載運行，會消耗較大的無功功率。而這些無功功率是由電力系統(tǒng)供給的，既增加了初次投資，也使功率因數(shù)降低，電網(wǎng)損耗增加，因此必須合理選用電力變壓器的容量。選擇的原則是：（1）既要考慮變壓器的額定容量足以滿足全部用電負荷的需要，又不使變壓器長期過載運行，同時在能耗最小的情況下使變壓器經(jīng)濟運行。因此，變壓器的容量不宜過大或過小。裝有兩臺和兩臺以上變壓器的變、配電所，應(yīng)考慮有一臺變壓器發(fā)生故障時，其余變壓器能滿足一、二級負荷的需要；（2）選用的變壓器，其容量等級應(yīng)盡量少，以達到運行靈活、維修方便和減少變壓器臺數(shù)的目的；（3）變壓器的經(jīng)常負荷以大于其額定容量的60％為宜。3．減少電壓變換次數(shù)每進行一次變壓，大致要消耗1%～2％的有功功率，所以應(yīng)盡量減少變壓次數(shù)。4．合理布設(shè)線路，在輸、配電線路的布局方面，應(yīng)避免對負荷重復(fù)或迂回曲折布線，以減少線路中的電能損耗，變壓器應(yīng)盡量放在負荷中心。

4.結(jié)語

輸、配電損耗分配是電力市場理論研究的一個重要內(nèi)容。因為降低電能損耗也就是節(jié)約了電能，既為國家的節(jié)能減排工作做出了貢獻，也為企業(yè)降低了生產(chǎn)成本。降低電能損耗不但是電力部門的一項工作，也成為部分擁有自己配電網(wǎng)絡(luò)的各行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急，隨著國家節(jié)能減排工作的不斷推進，必須堅持降低電能損耗。不斷采用新技術(shù)，利用配網(wǎng)自動化，數(shù)據(jù)無線遠傳等先進技術(shù)，提高配電網(wǎng)降低電能損耗的管理水平，爭創(chuàng)企業(yè)更大效益。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞：鐵路；供電；配電自動化

Abstract: With the application of the development of science and technology and automation technology, the realization of the distribution automation of railway power supply system is the inevitable trend of development. This paper analyses the necessity of power distribution automation switch rail, to the power supply characteristics are analyzed, and briefly introduces the structure of distribution automation.

Key words: railway; power supply; power distribution automation

中圖分類號：U223文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

我國的鐵路供電系統(tǒng)主要分為兩個方面，一是牽引供電系統(tǒng)，其的主要工作目標(biāo)是為行車動力提供電源；二是配電供電系統(tǒng)，其的工作目標(biāo)是保證鐵路運輸過程中的照明、供水等配套設(shè)施的正常運行。這兩者的安全穩(wěn)定運行直接影響到鐵路運行的質(zhì)量，作為鐵路運行中的一級負荷，如何保證其供電的安全性和穩(wěn)定性是現(xiàn)階段各鐵路部門需要考慮的問題。本文主要介紹了鐵路供電系統(tǒng)中的配電自動化實施，旨在通過配電自動化的應(yīng)用提高鐵路供電的質(zhì)量。

一、鐵路供電系統(tǒng)中應(yīng)用配電自動化的必要性

鐵路供電是通過變電站進行電壓轉(zhuǎn)換，將110kV電壓變換成27.5kV電壓，并將其輸送到鐵路電力部門，為運行中的車輛提供電能。供電系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)施包括變電配電設(shè)施、鐵路沿線的接觸網(wǎng)以及其他供電服務(wù)設(shè)施，在鐵路車輛運行過程中，如果供電設(shè)備出現(xiàn)異常，會直接影響鐵路運輸?shù)牧鲿承砸约鞍踩?，給我國的鐵路運輸事業(yè)以及經(jīng)濟財產(chǎn)帶來巨大的損失。所以在鐵路供電系統(tǒng)中應(yīng)用配電自動化具有十分重要的經(jīng)濟以及社會利益。

在傳統(tǒng)的鐵路配電中，為保證鐵路供電系統(tǒng)的正常運行，需要人工處理各類與供電相關(guān)的數(shù)據(jù)，并進行圖表整理等。除此之外，還要求供電系統(tǒng)工作人員及時掌握供電系統(tǒng)的運行情況，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時及時對其故障原因、處理措施、鐵路調(diào)度作出反應(yīng)。在我國當(dāng)前的鐵路運行環(huán)境下，在鐵路供電系統(tǒng)中實行人工配電管理具有較大的難度，對其的工作強度、工作準(zhǔn)確度具有較高的要求，這就導(dǎo)致工作效率較低，質(zhì)量較差，所以，在供電系統(tǒng)中實現(xiàn)配電自動化對提高我國鐵路的運行安全性與運行質(zhì)量具有十分重要的意義。

二、我國鐵路供電系統(tǒng)的特點

鐵路供電系統(tǒng)相較于其他供電系統(tǒng)來說，具有不可中斷性的特殊要求，所以，鐵路供電系統(tǒng)的運行具有自身的特點。

1、要求電壓較低

鐵路供電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的整體中，處于末端地位，其供電配置直接面對鐵路運行或服務(wù)等終端設(shè)施。因此，鐵路供電系統(tǒng)中的配電所大多數(shù)為低壓配電所，如10kV或35kV的配電變電所等。但是，部分鐵路供電系統(tǒng)中也存在較高壓配電所，其的設(shè)置條件一般根據(jù)鐵路運行地的電力系統(tǒng)或輸送要求、負荷量等進行設(shè)置。由于鐵路運行對供電系統(tǒng)的要求具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)性，所以鐵路系統(tǒng)的配電所一般具有功能一致性，結(jié)構(gòu)較為單一。根據(jù)這一特點，在鐵路供電系統(tǒng)的配電自動化建設(shè)之中，可以對配電變電所進行標(biāo)準(zhǔn)化的配置。

2、供電連接線形式單一

鐵路供電系統(tǒng)的接線形式單一，具有易操作性，連接線路圖同鐵路的實際走向基本相同，線路中轉(zhuǎn)站以及配電所、變電所的設(shè)置較為平均，并且各配電變電中轉(zhuǎn)站之間具有相互連接的線路。在鐵路供電系統(tǒng)中，連接形式分為兩種：一是只供自動閉塞信號符合的自閉線，其屬于一級負荷；二是符合對象較為廣泛的貫通性，其主要提供鐵路沿線各部門以及服務(wù)設(shè)施的電力，屬于二級、三級負荷。在鐵路供電系統(tǒng)的實際運行中，連接線兩者都有或為兩者之一，以實現(xiàn)相鄰線路連接，提供鐵路全線電力需求為目標(biāo)。

3、具有高穩(wěn)定性、連續(xù)性、安全性等要求

根據(jù)鐵路供電的自身特殊性，供電系統(tǒng)對與電壓要求、配電變電站的功能種類以及連接線形式等都沒有較為嚴(yán)格的要求，但是其對供電的穩(wěn)定性、連續(xù)性具有較高標(biāo)準(zhǔn)的要求。在鐵路供電系統(tǒng)的實際運行過程中，規(guī)定鐵路供電最大的延遲時長為150ms，以保證鐵路的正常運行。

由于鐵路運輸?shù)奶厥庑砸约爸匾?，傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)以雙電源供電以及自備電源裝置來保證鐵路供電的連續(xù)性。盡量保證鐵路沿線相鄰配電所之間的的連接方式實現(xiàn)自閉式和貫通式的結(jié)合，增強線路連接的穩(wěn)定性。雖然供電系統(tǒng)設(shè)置了自動投保功能，但是由于傳統(tǒng)的供電配置具有不可避免的局限性，只適用于配電所內(nèi)，當(dāng)配電線路出現(xiàn)永久故障后，不能作出及時調(diào)度以及故障恢復(fù)措施，這將會導(dǎo)致供電不足或停止供電。除此之外，鐵路配電所所處地區(qū)通常較為偏遠，不利于人工的及時檢修和保養(yǎng)，在故障發(fā)生后也不能最快速度制定解決方案。解決這些問題的根本方法就是在鐵路供電系統(tǒng)中實現(xiàn)配電自動化。

鐵路供電系統(tǒng)配電自動化的結(jié)構(gòu)

鐵路供電系統(tǒng)一般以水電段和供電段為基本結(jié)構(gòu)建設(shè)和運行。其具有結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定等特性，運行過程中的管理工作一般由相關(guān)調(diào)度室控制。通常在配電站中設(shè)立控制信號屏，對鐵路供電自動化的整體運行進行控制和監(jiān)管，其是配電自動化設(shè)施中的核心內(nèi)容，作為供電調(diào)度中心與配電所設(shè)施有效聯(lián)系的樞紐，控制信號屏通過對配電所各智能設(shè)施的監(jiān)控以及與調(diào)度中心的相關(guān)數(shù)據(jù)交換分析完成配電自動化的任務(wù)。

變配電所自動化

實現(xiàn)鐵路變配電所自動智能化是保證鐵路供電系統(tǒng)配電自動化的基本。一般來說，變配電站自動化采用分散與集中相結(jié)合的方式，既能通過計算機網(wǎng)絡(luò)對其進行遠程控制，也能進行人工管理。變配電所自動化的整個系統(tǒng)通常分為管理層、通信層以及間隔曾三個方面。三者的主要分工有所不同，管理層主要是通過控制信號屏完成對線路運行工作狀態(tài)的監(jiān)管、對相關(guān)數(shù)據(jù)的分析整理以及保證通信流暢。通信層作為管理層與間隔層之間的紐帶，主要保證兩者之間的數(shù)據(jù)交換工作的正常進行。而間隔層的主要工作目標(biāo)是通過安裝在回路或開關(guān)柜等處的遠方終端裝置，即FTU，及時檢測線路故障并通過信號傳輸對故障處理作出反應(yīng)，保證鐵路供電系統(tǒng)的正常運行。

2、實現(xiàn)鐵路供電調(diào)度中心的配電自動化

調(diào)度中心自動化在整個鐵路供電自動化中占有中心地位。通常調(diào)度中心的硬件系統(tǒng)分為以下幾個部分：服務(wù)器或人工調(diào)度站，前置機，通訊柜等。調(diào)度中心的計算機軟件系統(tǒng)一般采用MACS-SCADA的控制系統(tǒng)，作為開放性的可擴充的自動化操作平臺，其可以進行數(shù)據(jù)的及時監(jiān)控分析，并進行分層管理，將不同結(jié)構(gòu)不同功能的設(shè)施進行具體化管理。除此之外，調(diào)度中心的配電自動化還可以將網(wǎng)絡(luò)運行、經(jīng)濟效益以及安全穩(wěn)定等進行分類具體分析。

3、網(wǎng)絡(luò)通訊自動化

通訊工作自動化是配電自動化中的關(guān)鍵性工作。網(wǎng)絡(luò)通訊在鐵路供電網(wǎng)中占有重要地位，一般數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)交換等都需要通過網(wǎng)絡(luò)通訊完成，而實現(xiàn)其的自動化不僅可以有效避免數(shù)據(jù)傳送中出現(xiàn)的錯誤也可以避免違規(guī)傳送等問題的出現(xiàn)。配電所通過控制信號屏將相關(guān)數(shù)據(jù)向控制中心輸送時，可以建設(shè)大型的處理機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯總以及合理轉(zhuǎn)換，保證IEC870-5-101到CDT的轉(zhuǎn)換。在保證配電自動化的順利實施，需要不斷對網(wǎng)絡(luò)通訊自動化進行改革和完善，結(jié)合先進經(jīng)驗及時更新技術(shù)，及時解決網(wǎng)絡(luò)通訊自動化中出現(xiàn)的問題。

四、結(jié)束語

隨著科技的不斷完善，自動化技術(shù)的逐漸發(fā)展與普及，網(wǎng)絡(luò)力量的日益增強，實現(xiàn)鐵路供電系統(tǒng)中的配電自動化具有越來越重要的意義以及必要性。當(dāng)前我國鐵路電力系統(tǒng)中自動化應(yīng)用遠遠落后于電力系統(tǒng)，鐵路配電自動化應(yīng)該借鑒其他行業(yè)自動化經(jīng)驗，應(yīng)用先進的技術(shù)，推進鐵路運行中的供電安全性與穩(wěn)定性。本文主要分析了當(dāng)下我國鐵路供電系統(tǒng)實現(xiàn)自動化的必要性，對配電自動化中的變配電所自動化、調(diào)度中心自動化以及網(wǎng)絡(luò)通訊自動化進行了簡要概括。通過分析發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)配電自動化不僅有利于節(jié)省鐵路維修成本，還可以增加運行安全性，對于我國鐵路事業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。

參考文獻：

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