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关键词:规划;发展;趋势
中图分类号:TM73文献标识码:A文章编号:1009-0118(2012)12-0276-01
一、配电网规划的意义
城市电网是电力系统的重要组成部分,又为其主要负荷中心,具有负荷密度高,用电量大,安全可靠以及供电质量要求高等特点。城市电网的建设须与城市发展规划相互配合,同步实施,且还得与环境相互协调。
配电系统的规划是供电企业规划活动中的基本环节,配电网的规划质量直接影响到配网的网络水平及投资效益,其对于降低网损、提高可靠性和保障电能质量的影响不亚于配电网的运行管理,因此说,配电网规划技术的发展对整个电力的发展至关重要。
二、配电网规划的主要内容及存在问题
(一)配电网规划的主要内容
配电网规划的主要内容包括:配网现状的分析、技术原则确定、负荷预算、建设改造规划方案的确定以及投资估算于经济评价等几个方面:
1、配电网现状的分析。该过程是通过收集配网的设备以及运营的数据,来完成分析配网的现状。主要包括:配电网设备的数量以及年限的统计、配电网整体营运指标的计算以及分析、配网电源的负载率情况、中压配网设备运行的情况、1OkV出线间隔的利用率情况以及中压配电网结构等方面内容。通过这些内容的分析与总结,可以得出配网的负荷分布是否合理、高电压布点是否合理、供电半径是否满足要求、设备的状况等结论,来确定规划的改造目标与方向。
2、规划技术原则确定。以上级确定的技术原则为基础,再综合规划区实际的情况,从配网的网架结构、架空以及电缆线路的选型、变压器和开关设备选型、二次系统应达到的技术要求等方面来确定技术细则。
3、电网建设改造规划。目前配电网规划的重中之重,具体是要进行高压变电站选址、定容量以及供电区域的划分,然后进行网架结构的规划与优化,再然后提出分年度具体的建设与改造项目,最后进行相应地地理接线图的绘制。
(二)当前我国配电网存在的问题
配电网的发展是随城市建设和用电迅速增长以及对供电可靠性的要求而提出的,但是由于城市规划和电力发展不相适应,使配电网规划以及发展不满足城市发展需求,反映在这六个方面:配电网络电源点容量及电能受到输出限制,不适应于城市建设发展的速度;“瓶颈”效应比较严重,出现“卡脖子”的现象,导致电能传输受限,进而发生停电的事故;出线通道和城市的规划不相适应,该用地下电缆的时候,却因施工以及投资不允许。而该采用架空导线却由于环境条件受限,有的该采用绝缘导线,网络复杂的情况较为普遍;早期的配电线路陈旧,设备老化和技术性能低劣,使线损率高,供电不可靠,并且还造成能源大量浪费和环境污染;电网结构相对比较复杂,环网联络接点比较多;改造城市电网要求较高,范围涉及面较广,停电难度很大。
所以,城市配电网要实现的配电网自动化是一个系统性的工程。较为完善的多路电源的配电网点,较好的城市规划和较好的电源路径的分布是最基本的条件,并利用各种先进的设备。
(三)配电网规划中存在的难点
1、规划数据收集的困难。随着电网规模的日益扩大,配网设备数据越来越庞大,更新速度快,每次规划均需要花费大量的时间及人力整理相关资料。配电网规划主要涉及配网设备的装备及运行数据、规划区域的用电及负荷数据、规划区域的市政规划资料、规划区的国民经济类数据等,其中数据量最大的为配网设备的装备及运行数据。该部分数据的收集整理占用大量时间。
2、空间负荷预测的准确性有待提高。配网规划负荷预测中总量预测的方法和技术经过多年的实践已较为成熟,而作为配网规划核心的空间负荷预测方法由于既要预测负荷的量还要预测负荷的增长位置,在城市用地类型变化频繁、配网负荷发展较为复杂的情况下,其准确性受多种条件制约。
三、配电网自动化的趋势
(一)国外配电网自动化
在发达国家中,十分重视发展配电网自动化系统,如今国外配电自动化系统已经形成以电容器组调节控制、集变电所自动化、用户负荷控制、馈线分段开关测控以及远方抄表等系统于一体的配电网管理系统。
从国外配电网自动化系统采用的通信方式看,尚没有一种通信技术可以很好地满足于配电网系统自动化所有层次的需要。在一个配电网自动化系统内,往往由多种通信技术组合成综合的通信系统,各个层次按实际需要采用合适的通信方式。
(二)国内配电网自动化
我国配电网自动化的发展是电力市场和经济建设的必然结果,由于未重视配电网的建设,导致建设资金短缺,设备技术性能落后,严重影响了人民生活与经济建设的发展。
随着市场观念的转变和电力发展的需求,配电网的自动化已经作为供电企业的重要建设方向,现在我国已经在大力发展配网建设,竭力城市电网的改造工程,并组织全国性的大会对配电网改造提出了具体实施计划,凑集资金,并提出更改计划,利用高技术、性能好的设备从事电网的改造。
(三)基于GIS平台进行配网规划
配电GIS是利用计算机技术、网络技术将配电网络的分布、属性及实时信息按其实际地理位置描述在地理背景上,形成的集查询、统计、运行、维护、分析、管理等多种功能于一体的应用软件系统。利用GIS强大的空间数据处理和网络分析的拓补功能来处理配电系统与空间有关的信息,不仅能够极大地方便规划数据的获取、处理,提高规划人员的效率,而且规划过程和结果也更加直观、更具交互性。
四、结论
配电网的规划和设计的重要性不言而喻,要结合时代的发展,不断更新理念,更新技术和设备等,使之具有适应性和超前性。
参考文献:
[1]魏嵬,崔文生.对配电线路设计的探讨[J].广东科技,2009.
关键词:电网规划;城市规划;协调
1前言
社会主义现代化城市建设步伐的加快使得电网规划变得尤为重要,而南于自身多种因素的影响导致电网规划与城市规划存在诸多矛盾,分析两种规划之间的内在联系,搞好城市轨道交通线网的规划工作是当前城市规划工作的重点。而由于城市规划丁作实施的复杂性,在规划过程中需要注意协调好各方面的工作,以保证实现预期的规划效果,本文对电网规划进行分析。
2 电网规划与城市规划的关系
电网规划是城市规划中十分重要的部分,其关系着城市居民的生活质量,影响着我国城市地区经济的发展。但长时间的规划实践汪明,电网规划与城市规划存在很多不协调因素,这在某种程度卜影响了城市规划的顺利进行。
2.1 两个规划不协调的现状
由于信息技术条件落后使得信息数据难以按时传输到城市,电网规划工作与城市规划很难达成一致。政府部门在审核时对于电网建设T作没有给予正确的T作指导,影响了整体城市规划丁作的开展。科学技术水平达不到要求造成了电网建设与城市规划脱轨。两种规划在工作时未能积极配合,电网企业不主动向政府汇报规划状况,而政府对于电网企业出现错误的认识,认为电网规划必须服从地方规划,使得两个规划问联系不足。
2.2 导致问题出现的因素
造成电网规划与城市规划出现差距的因素是多方面的。首先,起点方面。城市规划观念出现较早,经过长时间的实践逐渐积累了丰富的规划经验、方法,整个规划工作具有可行性。而电网规划大多交由企业建设,每个企业的出发点不同,常以自身利益为重点,忽略了城市经济发展的重要性;其次,编审方面。电网规划的编制、审批基本上是电力企业自行完成,在电力专家评审后则可申报给电力公司审批。但城市规划的编制、审批均是要经过政府审阅,并得到专家审核后才能实施,还需经过方案论证、政府会议、人大审议等诸多流程。这些都是造成电网规划与城市规划难以协调的原因。
2.3 促进电网规划和城市规划相结合
无论是电网规划还是城市规划都不能撇开一方单独运作,电网规划后为城市规划的一部分应遵循城市规划的需要,而城市规划也需根据电网规划工作的实况进行调整,在规划的同时必须以经济和社会发展作为重点。而电网企业与政府部门需建立完整的信息交流体系,针对两种规划的差异进行交流以方便规划工作的完善。但电网规划要服从城市总体规划,以期指导完成电网建设的编制,保证城市规划达到预期效果。
2.4 完善规划的具体措施
在开展城市规划前要做好规划宣传,提出规划对于生活水平的重要意义,提高全体市民的规划意识,使其支持电力工程的规划建设。在立法上要加强对建设规划的管理,严格控制规划预留的用地空间。提升城市总体规划修编的准确性,协调好电网规划和城市规划之间的关系。而电网规划需跟随城市规划做好适当的调整,以保证规划工程的顺利实施。 ,
3 城市电网规划设计的注意事项
3.1 精心做好全面规划设计
在进行城市配电网建设改造前,科学地做好城市配电网全面规划设计,是搞好配电网改造和发展建设的关键。中小城市配电网的规划设计是按照《城市电力网规划设计导则》和《城市中低压配电网改造技术导则》,结合本市的具体情况,制定配电网的规划设计和改造的技术原则和规划设计目标,从而做到按建设现代化的配电网的需求进行规划,分期实施改造和发展建设,以恰当的投资,提高配电网的供电能力和供电质量,满足负荷不断增长的需求与城市发展建设相协调。
3.2 加强主网架,充实配电网的电源点布局
满足用户用电的需要是城市配电网服务的最终目标。城市配电网不但供电,而且要求保证供电电压质量和供电可靠性。这就要求配电网不但要有充足的供电电源和供电能力,而且要求电网结构合理可靠。为此,中心城市配电网宜以增加输变配用电系统的供电能力为重点,一般来说有I~2座220KV变电站,在城市的远郊布点,作为配电网的电源变电站,并按负荷的发展建设220KV外环网。在城市的负荷中心地区分区建成3~5座110KV变电站,并构成高压双环配电网,从这些环中向城市中心引入电源,或在城市中心建1 10KV变电站直接将电源引入城市负荷中心,构成较为灵活可靠的电源网架。
3.3 选用合适的电压等级
分层分区组成配电网,简化电压等级,逐步提高配电电压等级,有利于配电网的合理布局,简化电网结构,减少变电层次和电能损耗,增强电网的安全可靠性和经济运行水平。中小城市配电网目前宜采用110KV、10KV、0.4KV三级电压,郊区城镇目前宜采用35KV、10KV、0.4KV三级电压。按照三级电压,建设分层分区的城市高压配电网、中压配电网和低压配电网。
3.4 建设合理的配电网结构
合理的配电网结构是:简化的电压等级,供电可靠、电能质量合格、各级电压主干电网的结线方式简单、充足的供电能力、适应性强、安全、可靠、经济、实效、降损节能。
3.5 加强高压配电网网架建设
高压配电网是城市配电网的基础,起到承上启下的作用,这一级电网搞不好,其他电网就发挥不了应有的作用。高压配电网能接受电源点所供出的全部容量,并能满足供应全部负荷。高压配电网的结构改造应满足下列安全准则,向市区供电的高压配电网应能保证任何一条110KV(35KV)线路或一台主变计划检修停运时保持向用户继续供电,不过负荷,不限电;事故停运能自动或通过操作保证向用户继续供电,不限电并不发生超过设备允许的过负荷。为此,高压配电网的配置方式要求35~110KV变电站有两回电源进线、2台主变压器。在一个城市按照“分层分区”供电的原则,将几个110KV(35 KV)变电站的电源进线联接成单(双)环网(开环运行)。在配电网改造时,按照规划要求逐步实施,建成高压配电网网架。
3.6提高配电网自动化水平
为提高城市配电网的供电可靠性、供电质量和降低线损,让用户满意,同时减轻运行人员的劳动强度,提高配电网自动化水平势在必行。
提高配电网自动化水平的当务之急是对中压10KV配电网实施事故处理,就是用自动化设备自动切除线路的故障区段,自动恢复向完好区段供电。要实现这样的自动操作,需采取两大措施:一是在电网上安装新的自动化设备,发生事故时执行操作;二是改造配电网成为可以实现自动化的配电网,能够在线路故障时自动切除故障区段,恢复向完好区段供电。也就是要把环网线路或“手拉手”的线路分成几段(加装三只开关分成四段为宜),安装自动化设备,实现自动操作和配电网的运行监测等功能。可见实现配电网自动化系统的多项功能,是一个庞大的系统工程,应先试点,摸索经验,取得一定的效果,再行推广。
关键词:电网规划;电力设计;电网安全;影响
电网是各种用电设备以及发电设备的组合体,在输电和配电过程中扮演着举足轻重的角色。电网规划以及电力设计是针对电网运行过程中状态、规模、安全、进度、质量、容量等多种要素进行统一规划和设计的重要工作内容。其中,电力设计包括电力工程设计以及电力设备设计两项内容,电力工程设计包括了发电、输电、配电、变电等电力工程地点与线路设计等方面内容;电力设备设计主要指的是电力设备的具体设计,以及其具体使用情况等内容,包括了输电设备、输电设备、配电设备等。电网规划是指在电网建设运行初期具体设计电网输电线路以及回路数量,并综合考量电网运行中的稳定性、安全性以及所投入的实际成本等内容。电网规划以及电力设计两项内容对于电网运行过程中的安全性都有着非常重要的影响,在考虑到电网安全性的前提下,务必要具体约束电网规划与电力设计的有关工作内容,确保其能够在真正意义上给电网的安全性提供有力的支撑,而并非是由于工作不到位而导致出现电网安全失误的现象。
1 在电网安全运行前提下电网规划的规划原则
1.1 合理选择电压等级
在电网规划中,电压等级的选择是最为重要也是最为基础的内容,其对于整体规划内容的质量以及合理性有着至关重要的影响,保证电压等级选择过程中的科学性和合理性是保证电网运行过程中能够拥有较好的安全性以及可靠性的重要措施。例如在220kV变电站中会选择110kV、220kV或35kV的电压,如若是110kV的变压站,则会选择110kV或10kV的电压。此外,还需结合实际人口密度在选择合适的电压等级。如若城市用电量较大,则可将35kV在电压等级的选择中排除,并使用其他等级电压。如若在线路较长,且郊区等人口密度较小的地方,则可持续使用35kV 电压。并且还要结合郊区与城市用电情况,来对220kV、110kV、35kV 三个等级的电压进行科学选择。
1.2 保证电网供电的合法性
电网规划的过程中,还必须保障电网供电的合法性,才能更好的保证电网工程运行过程中的安全性。举例来讲,电网规划的过程中必须保证电网规划的内容能够符合国家颁布的Ⅸ电网规划设计准则》中的相关内容,保证电网规划中电网工程的安全性以及稳定性能够满足国家法律中N-1准则以及N-2准则的相关内容,其中N-1准则的内容主要是针对电网运行过程中电力系统相关设备故障原因的安全性要求,要求电网规划的内容中必须保证电网运行过程中的安全性以及可靠性,保证电网在运行设备出现问题的情况下电压和频率依然保持在一个安全稳定的范围内。一般来讲电网规划只要保证负荷N-1准则的相关内容就好,但是更高标准的N-2准则也是当前电网规划中越来越注重的规划原则内容,相关设计单位在电网规划的过程中应该充分考虑上述两项准则内容。
1.3 电网供电安全性和稳定性原则
对于电网供电而言,应当要符合如下原则:供电的安全性与稳定性。供电安全性和稳定性不但是电网规划所需重点考虑因素之一,而且其还对整体电网安全有着重要影响,因此,非常有必要在电网规划中保证电网供电的稳定性与安全性。就城市电网来说,应当严格依据相关变电容载比来进行科学配置,变电容载比必须符合现行的《电网规划设计准则》的相关要求。此外,还应加大对变压器的检查力度,确保供电工作的稳定性,避免变压器出现载荷现象,一旦出现状况立刻处理,避免对电网安全产生极为不良的影响。此外,在对变电站规划建设的同时,对其中的变压器有极高要求,严禁变压器有荷载现象,假设变压器出现了荷载,那么将对电网造成极大安全隐患。
2 电网规划与电力设计对电网安全影响分析
2.1 110kV 变电站
当前,我国110KV 变电站的设计工作已逐步往室内化、多样化、简洁化等方向发展。在 110KV 的变电站中,电网系统的安全性在很大程度上取决于电网内的主接线方式。在进行 110kV 变压站设计之前,要首先考虑地区的区域性特点以及供电网络的分布密度情况,并将电力设计的成本、电网的运行力度、其供电的安全性和稳定性等相关因素进行综合统筹后进行电力设计。110KV 的变电站,通常均为终端变电站,所以,在接线方式的选择上,应当优先选用双电源路线,并将主线设置为备投电源。同使用二线二变式作为变电站内桥段的接线方式;如若内桥段的接线持续增长,就可以选着 二线 三 变式。如果变压站本身测得的电压要小于 10kW,且接入了两台变压器,应用单母分段的方法进行变压器的接线;比如对于供电电源的设计,可以选择一主一备的电源,这样的电源方式能够有效保障供电过程中的安全性。
2.2 220kV变电站
当前,220kV 的变电站是我国主要的变电站形式,并处于城市供电的主导位置。我国对 220KV 的变电站有着非常严格的条件约束,开展 220KV 变电站的电网规划工作时,一定要考虑到下列几个内容:第一,220kV 变电站主要负责配送城市电力,所以,在对其进行设计时,必须合理扩大其设计规模,确保变电站电网运行过程中电力输送功率和电网额定容量达到城市电力实际需求。第二,根据其实际规模选择相对应的变容量,其中将 180MVA 或 150MVA 作为主要变容量选择。第三,220kV 变电站的建设规模必须保证具有不小于两回的电源供电模式,并且必须保证具有2~3台的变电设备。第四,在每个变电单位必须配有大于等于两个的变压器,以便在其中一台出现故障时,可以保证电网的顺利运行。
3 结语
总而言之,我国的经济发展水平越来越高,人们对生活水平的要求也不断提高,各行各业的迅速发展也对电网供电有了更大的依赖,正常供电已成为人们生活中不可或缺的一部分,因此对供电安全和供电质量也有了更高的要求。这就需要合理规划电网建设布局,统筹兼顾,引入人本理念与可持续发展理念,尽量合理规划电力用地建设布局,做好城市电网规划建设的各项工作,保证供电工作的顺利进行。
参考文献
[1] 胡在源.浅究电网规划与电力设计对电网安全影响的考虑[J].科技与企业,2014(21).
[2] 于鸿.电网规划与电力设计对电网安全的考虑分析[J].黑龙江科技信息,2016(01).
关键词:10千伏配电网;规划设计;研究分析
引言
随着国民经济的发展和人民物质文化生活的不断提高,社会对电力的需求逐年增长,对供电质量和供电可靠性要求越来越高,长期以来电力系统电网规划工作的重点是35kV及以上高压配电网及输电网的规划建设,一定程度上忽略了对10kV配网规划工作的研究,再加上10kV配网规划所面对的不确定性和历史数据的缺乏也为该项工作的开展造成很大的困难,因此造成10kV配网存在以下问题:(1)可靠性问题,即重复停电、负载率高、N-1转供能力差等问题;(2)经济性问题,即近电远供、仓位利用效率低等问题。由于内部及外部原因,10kV配网面对可靠性及经济性问题,必须从根本层面解决。
1 10kV配电网建设规划的原则
1.1 “以电源点为中心,分布配置K型站”的原则
对于正处在快速发展期的配电网络,由于现有电源点布点缺乏,10kV出线仓位过少,小容量中压用户占用变电站10kV仓位过多,导致变电站10kV仓位利用率低下。考虑到10kVK型站接线方式清晰、灵活,其出线带继电保护,且10kV母线带自切,故障点判断容易,可较快实现负荷转移,具备较强的负荷释放能力,故在优化10kV配电网结构的过程中,应该坚持“以电源点为中心,分布配置K型站”的原则。
1.2 配电网“分层分区、适度交错”的原则
长期以来,10kV配电网网架一直存在着错综复杂、参差不齐的混沌状态,这给配电网的运行带来很大的隐患,其主要原因是地区发展不平衡,配电网网架结构没有一个统一的规划原则。在配网规划中,应该按照“分层分区、适度交错”的原则,理顺配电网层次结构,明确区块性质,做到结构合理,避免不同性质的配网结构无序交错。
2 10kV配电网接线模式的综合评价
2.1 10kV配电网常用接线模式
配电网按电压等级可分为高压配电网及10kV配电网。高压配电网电压等级为110kV及35kV,中压配电网电压等级为10kV。10kV配电网又可分为电缆网络和架空网络两种类型。
2.2 10kV配电网的综合评价方法
2.2.1 10kV配电网接线模式评价指标
10kV配电网评价指标主要有:(1)可靠性指标,包括系统平均供电可靠率指标(ASAI)、系统平均停电持续时间指标(SAIDI);(2)经济性指标,包括单位负荷年费用;(3)电能质量指标,包括节点最大电压偏移率、支路最大电压降落;(4)相关运行指标,包括线路有功损耗、10kV配电网最大短路电流、最大短路容量等。
2.2.2 模糊隶属度函数的确定
在配电网综合评估中,为了能够较好地综合反映整个配网的供电能力,考虑到各项指标在量纲上的不一致性和矛盾性,文章采用基于模糊隶属度函数的综合评价方法。配电网规划进行综合评价时,通过计算得到各项评价指标的计算值及建立隶属度函数后得到的模糊满意度值,再引入权重因子进行综合评估,最后以综合评价指标最高的供电模式作为最优的供电模式。
3 典型区域10kV配电网供电规划模式研究
3.1 工业区
3.1.1 区域特征
此类工业区起点及建设要求高,有详细的控制性规划,体制十分健全;招商引资力度大,入驻用户规模大,负荷密度高,发展十分迅速。
3.1.2 规划建设思路
在规划建设中,宜采用开关站多布点的建设模式。在负荷预测的基础上,对工业区进行开关站布点,每个开关站针对所在地块进行供电。
3.1.3 配网主接线模式及其特点
工业区用电,不难想像需要供电量极大,在工业区区域内大多采用负荷中心开关站的供电方式。在容量较小的区域可以采用环网形式进行电量的使用。在条件允许的情况下也可采用架空线。容量在3200kVA以上6300kVA以下的大容量用户建议由变电站出专线电缆供电。国家级工业区的规格高、用户规模容量和用电量较大,随着工业区地块的逐渐开发将开关站建设在各个地块的负荷中心。需提前准确、全面了解将入驻工业区用户的用电性质、申请容量等用户信息。
3.2 农业区
3.2.1 区域特征
此类区域一般远离市区或城区,工业经济发展相对落后,主要发展农业种植以及农业加工产业,用户对用电质量要求相对较低。一般电源点较少、用户比较分散,10kV网架主要采用架空线路,线路供电距离较长。
3.2.2 规划建设思路
区域用户比较分散,用电规模相对较小,区域负荷密度较低,建议在农业区主要围绕架空线路为主的供电模式。为避免变电站建设资源的浪费,在中期和成熟期通过开关站的建设提高地区的供电可靠性。
3.2.3 配网主接线模式及其特点
农业区域由于其自身的地域特点,主要采用架空线路的方式进行配电网的铺设,将各个主要连接点通过杆刀进行连接。在相对落后的区域可以根据当地的发展情况增设监督站,针对变电量的使用情况进行适当的调节,这样不仅仅可以避免不必要的浪费,还可以减少架空电线的负荷情况,减少资源以及资金的使用。架空铺设线路可以针对用户进行简单直接的供电,大大较少了资金的使用,这样还能够提高企业利用资金的使用效率。虽然它有很多优点,但也存在着一些不足之处,由于是架空铺设,这就导致线路长度较长,接线处较多,且长时间暴露在自然环境下,日久便会因老化而导致线路损害等现象的发生,且用电量较大的用户使用的总装接容量就大,进而影响供电的使用。
3.3 住宅及商业区
3.3.1 中心城镇区
(1)区域特征。中心城区以居民和围绕居民生活的380V低压城市小商业、商务办公楼以及低用电负荷的都市小工业为主要用电负荷。有较详细的区域控制性规划,已接电负荷的增长呈现一定的规律性。
(2)规划建设思路。在建设过程中,考虑经济性因素,建议采用电缆和架空混合的供电模式;同时此区域对供电可靠性要求较高,应提高区域的供电能力。
(3)配网主接线模式及其特点。中心城市的电网铺设,顾名思义主要是指城市住宅以及商业区等地,随着城市发展进程的不断加快,土地使用效率地逐年加大,因此对于城市规划建设而言,铺设电网线路也是其中的重点项目之一。根据城市发展特点主要采用预留变电的方式进行供电,这种供电方式相对而言更加稳定可靠,而且符合城市发展规划的要求,在商业密集的地方,大多可以增加开关站,但往往难度较大所以可以考虑环网供电的形式加以解决。
参考文献
[1]李威武.城市10kV配电网规划与建设[J].中国电力教育,2012(12):142-143.
[2]王永宏.城市10kV配电网规划方法探讨[J].科技信息(学术研究),2008(24):402-403.
【关键词】城市电网;规划设计;关键问题;技术
作为我国基础产业的电网事业是国民经济的重要构成部分。随着社会的进步,电网事业也得到了很大程度的进步。随着我国电力工业的发展和电网事业的进步,电网也日益方便了我们的生活,提高了我国居民的生活质量。我们对于电力的涉及,需要对于资源进行合理的使用,需要对于城市电网进行科学的规划,最终实现城市电网安全、平稳、健康、合理的发展,使得电网整体的供电水平得到最大限度提高,进而更好的为方便居民生活和经济发展做贡献。
1、城市电网规划设计的基本思路
城市电网规划设计在城市的建设和发展中是非常重要的,它主要是指对城市电网的规划进行科学合理规划。城市电网的规划设计与城市的整体发展规划是相互协调的,在建设的过程中应该以城市的整体发展目标为基础,同时城市其他部分的规划要与之相互配合。城市电网事业的发展要与城市的整体建设相协调。城市电网规划设计的过程中,需要与以往的建设相比较,避免超出城市的最大负荷限度。这样可以避免城市规划中电网的超负荷运转,有助于更好地服务城市居民用电,方便居民的生活。
2、城市电网规划设计的基本原则
我国各个地区经济发展不平衡,因此对电网的要求也不尽相同。经过系统的调查和分析,对于电网规划设计的基本原则有以下七点:第一,电源发展的具体需求决定着电网的规划设计,适当要超出电源的需求,根据具体实际情况配置输电变容器。第二,设计电网时,我们需要全面考虑电网的供电能力,对于电网的发展程度和承载能力,全面提供充足的电能。第三,继电保护、通信和自动化的规划设计是电网设计的主要内容,一次和二次系统的配合发展也是我们需要注意的,电网需要全面协调的发展。第四,分层和分区的原则也是电网规划设计当中必须遵循的重要原则。对于电网在使用过程出现的事故也需要提前给予防备,合理的电网设计能够减少事故,在设计中电网需要尽量简化。第五,电网设计规划全面协调是我们需要尤为重视的,这有利于整个城市电网的全面发展。第六,电网的规划设计要符合有关部门的规定,避免在操作中出现违规的现象。第七,电能的质量和消耗量要符合法律规定。第八,在杆塔的时候,关于选型要尽量把在走廊处占的面积减少,尽最大努力把各方面协调好。第九,尽量选择占地面积小的设备,为电网的规划设计创造良好的条件。第十,时间和投入的资金要合理规划,做到效益最佳。
3、城市电网规划设计的任务及目标
3.1城市电网规划设计的任务
对于城市电网的规划,我们需要完成的任务也很多,主要有四项:第一,进行大量的资料收集和整理工作。主要是针对有关部门对于电力事业的相关政策进行调查研究,对于电网部门以往的运行具体情况进行详细的调查,对于电网的负荷能力进行认真的核对。第二,做好城市电网的规划工作,具体包括电网的设置,电网的电路规划等等具体的电网安排工作。对于电网在城市的布局有一个科学合理的规划。第三,对于电网的负荷能力也要有准确的预测,在预测模型的选择上主要是针对当地的实际情况进而以科学合理的预测模型实现对当地用电负荷的科学预测;第四,要涉及到包括配电网自动化等在内的二次系统的规划。
3.2城市电网规划设计的目标
目前使得电网更好的满足经济高速发展的供电要求,同时使其将对供电保障和电网运行的决定和指导作用更好的发挥出来就是城市电网规划设计的主要目标。城市电网规划设计的长远目标应该基于城市建设规划设计,进而制定出科学合理的规划设计指标,实现城市电网规划设计和城市环境相协调,使得整个电网处于安全、稳定、可靠、经济以及环保的运行状态中,不断提高电网的供电能力,使其更好的满足城市不断发展的用电需求。想要实现对城市电网规划设计的长远目标,就需要根据城市的发展情况,做好长远的规划和设计,随着城市发展要根据实际情况作必要的调整和修改,已完成最优的设计,为电网的安全可靠运行提供有力的保障。
4、城市电网规划设计中的关键技术
负荷预测作为电网规划设计的基础,要想保证电网规划方案的合理性,就要保证负荷预测结果的准确性,而负荷预测作为电网规划的关键技术之一。负荷预测主要包括城市用电量的预测、城市用电最大负荷的预测、供电量预测以及供电最大负荷的预测。尽管当前有很多的负荷预测方法可以实现对城市负荷的预测,但是对于预测方法的选用主要是依靠规划人员的经验来判断,没有理论指导依据。下通常负荷预测具有不准确性、条件性以及多方案性的特点,因此各种负荷的预测方法都会有一定的局限性。通常负荷预测的方法有基于参数模型和非参数模型的预测方法。前者是一种经典和传统的预测方法,主要是对负荷和影响负荷的因素之间的关系进行分析,继而建立出关于负荷的数学模型,主要包括单耗法、负荷密度法、电力弹性系数法、外推法、综合用电水平法、自然增长法相关法等;后者主要适用于对多变量、非线性、时变以及不确定性的电力负荷的预测,该种方法主要包括灰色预测法、模糊预测法、人工神经网络预测法、专家系统方法、遗传规划法以及基于系统动力学的预测方法。规划人员在选用负荷预测方法的时候,要根据实际情况结合各种方法的优势进而确定出科学合理的预测方法,以实现对负荷科学合理的预测。同时要采用科学合理的网架搭设方法以及主要使用差异化规划设计的方法,总之就是在城市电网规划设计中要根据不同城市的具体情况,采用适合的设计方法,进而设计出城市发展的、能在最大程度上满足城市经济发展用电需求的城市网络规划,进而使得整个电力系统能处于安全、稳定、可靠以及经济的运行状态中,为经济的发展和人们的生活提供更优质的服务。
5、结束语
综上所述, 电能与人们的日常生活、生产都是息息相关的,人类的经济和社会的发展都是离不开电能的,通过对城市电网的合理规划可以实现良好的经济效益和社会效益,因此,引起了人们对城市电网规划设计的足够重视。而在电网的规划设计中,对一些关键问题进行分析研究就有着极为重要的作用和意义。电网规划设计所涉及的问题很多,本文主要分析了城市电网规划设计的基本思路、需要遵循的原则以及任务和目标,最后简单的分析了城市电网规划设计中的关键技术,分别是差异化规划设计方法、网架设计方法以及负荷预测方法,为城市电网规划提供可靠的依据。
参考文献
[1]施勇.现代城市电网规划设计与改造建设浅析[J].北京电力高等专科学校学报(自然科学版),2010(11).
关键词:电网规划设计;风险评估;影响
引言
在我国电力需求的快速增长的同时,我国电网建设规模也在不断扩大,电网结构也越来越复杂。在我国社会发展过程中,因电网故障而引发的安全事故屡见不鲜,给人们的生活、社会的安定带来了重大影响,电力系统的安全可靠问题逐渐成为用户和电力部门共同关注的焦点,保障电力系统的供电安全已成为电力部门的首要任务。
1 电网规划设计中风险评估的重要性
电作为一种重要的能源,在我国社会发展过程中有着举足轻重的作用。我国社会发展对电力的需求不断增加,促使了我国电网建设的发展,为了满足社会发展的需求,我国电力部门加快电网建设,使得电网结构日益复杂,而电网输电线路容易受到各种因素的影响而造成线路故障,给人们的用电以及社会发展对用电需求造成一定的困扰。因此在电网建设过程中必须对电网进行规划设计[1]。在我国当前的电网规划设计方面,对于电网的规划大多都是集中在满足未来需求的基础上,对输电线路的数量以及输电线路的位置进行设定,设计人员在电网规划设计的时候过重的追求规划设计的经济性,对输电线路的检修与维护工作没有做到系统的规划,电网规划没有考虑到事故发生的频率以及可能性,当这种电网规划设计投入到实际的运行当中,就会因各种因素对输电线路造成安全隐患,增加电网运行的风险。因此在电网规划设计中进行风险评估是非常必要的,风险评估的目的在于建立系统风险指标,对风险事件发生前后进行系统的评估,在电网规划中,能够有效的减低风险所带来的损失。
2 电网规划设计中的不确定性因素
2.1 电力负荷影响因素
在我国现阶段的电网运行中,企业规模不断扩大,企业的耗电量、企业结构、经济发展结构、经济发展水平、电价等等多对电力负荷产生影响,而在当今的电力市场中,影响电力负荷的因素越来越多,且其发展具有很大的不确定性[2]。在以往电力系统中,电力负荷跟当地经济发展关系紧密,电力企业经常为满足用电增长而努力,同时电价基本上是保持不变的。在电力市场中,电价是随着市场调节而变动的,不同地区因为输电费用有差别,电价也存在差别。电力用户依据电价来选择用电时间和用电地区,这就造成地区电力负荷的变化。
2.2 在电源规划中大量不确定因素存在
由于传统管理模式下,电厂和电网是分开的,在电网规划中,电源和电网的规划分开后,而电源建设地点完全由投资商决定,而投资商追求的是投资利润最大化。在以往的电源规划中,电源规划制定者并未确定,就算确定了规划制定者,但是实施过程中有谁掌握控制权的问题还是不能得到解决。在电力市场中,电源建设很大程度上取决于未来电力市场供需形势,国家政策调整,能源价格浮动等因素。大量重复投资的存在以及电源系统前期准备,让电源规划不确定性因素增加,势必导致规划失衡。在电力建设过程中,如果电源建设违反规划,必然导致电网计划不能推行,从而使电网难以满足市场需求。
3 电网规划设计中的风险指标
3.1 政策风险
我国现代企业的发展,企业规模不断扩大,企业用电也在不断增加,电网结构日益复杂,为了保障我国社会的稳定发展,对电网进行规划显得相当重要,但是电网规划设计中,政府部门对电网规划建设的支持力度不够,变电站的选址以及线路的走廊没有用相关法律来保护,增加了风险性的存在[3]。同时国家环保政策对变电站噪声的要求以及变电站附近居民的反对,使得变电站建设受阻。
3.2 技术风险
我国当前的电网规划方案主要是满足供电需求,而在电网规划中,规划技术显得非常重要,但是在实际的电网规划设计中,变电站的接入方案、主容量的选择以及无功补偿装置、电压等级等都对技术要求非常高,网架结构、接线模式的合理性、以及电网结构对自然灾害的抵御能力等又有着很高的要求,对这些设备的规划必须要与国家当前的政策相结合,稍有不慎就会在以后的电网运行过程中出现很大的风险。
3.3 管理风险
我国电网在实际运行中,会受到自然因素以及外力因素的影响,使得电网输电线路出现故障,在管理中,由于责任心及专业技术欠缺,使得电网规划中对这些因素很难把握,再加上电网规划会与一些市政建设规划有冲突,城市规划中供电部门和城市规划部门各自为政,各有侧重,不能在规划理念上达成一致,无法真正协调统一,规划工作人员的专业水平不到位,规划岗位人员配备不足,没有规划应急预案。
4 针对电网规划设计中的风险评估方法
4.1 风险因素分析法
风险因素分析法是指对可能导致风险发生的因素进行评价分析,从而确定风险发生概率大小的评估方法。其一般思路是从调查风险源到识别风险转化条件再到确定转化条件是否具备最后就是估计风险发生的后果,对风险进行评价。在电网规划设计中,存在的风险有政策风险、技术风险、管理风险,利用风险因素分析方法就是对电网规划中存在的一些风险进行分析,例如变电站的选址,输电线路的设计等,对于变电站的选址,必须考虑到噪音带来的影响,对于输电线路的设计必须考虑到线路走廊的环境,外力因素的影响[4]。
4.2 基线评估
基线评估最大的有点就是需要的资源少,周期短,操作简单。在电网规划设计中,对于环境相似且安全需求相当的电网结构,基线评估是最经济有效的风险评估途径。在电网规划设计中,利用计算机信息技术建立一套风险评估的对策,对电网结构中存在的风险进行合理的评估,在电网范围内实行,如果有特殊需要,应该在此基础上,对特定系统进行更详细的评估。
4.3 层次分析法
层次分析法是一种定性与定量相结合的多目标分析方法,这种评估方法改变了传统中最优化技术只能处理定量分析问题的观念,提出来定量与定性相结合的分析方法,在电网规划设计中,电网结构的多样性、复杂性使得其规划中存在风险因素不断加大,利用多层次分析法可以有效的针对电网运行中存在的各种分析进行分析,从而在规划中提高规划效果。
5 结束语
在经济快速发展的今天,我国社会用电量不断增加,给我供电部门造成了一定负担,为了满足现代社会对用电的需求,我国供电公司要适应新形势,保障用电需求和供电质量。近年来,我国各种电气的使用,工业规模的扩大,使得我国电网结构越来越复杂,用电安全问题也日益凸显出来。为此必须对我国电网进行科学的规划,对电网规划中存在的风险进行评估,在具体工作中,为电网规划创造良好的周围环境,在编制、执行过程中不断加强与地方政府的沟通协调,保证电网规划设计能够落实到实际,提高电网规划实际效用,从而保障电网运行的安全。
参考文献
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关键词:10kV;配电网;规划设计方法
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.137
0 引言
伴随着我国社会经济的发展进步,电力资源得到更大范围的使用和推广,电力工作也逐渐得到重视,从具体的使用情况来看,10kV是应用范围最广的一种。因此,针对此种配电网的规划设计是具有重要社会现实意义的课题,通过科学合理的进行规划,最大程度的节约资源,保证配电网的科学合理性,保证区域内电力资源供应的顺畅,最终得到最大的综合效用。因此,对于10kV配电网的规划设计方法的探讨具有重要的意义。
1 10kV配电网规划设计的意义
作为我国目前最常用的中压配电网之一,其被广泛运用在连接电网和用户终端之间,也正因为如此,10kV配电网也是将电力资源从电网传送到电力需求者的终端环节。由于配电网的复杂性,尤其是根据不同地区的属性,其设计上都会有些许不同,一旦电网无法进行正常的工作,后期的维修工作也是非常困难,此种特点就导致10kV在最开始的规划设计中的合理性和可操作性就非常重要。通过对10kV配电网的合理规划设计,提升电网整体的科学性,提升电力运输的稳定和可靠。
2 10kV配电网规划设计的要点
(1)线路的选择。在针对10kV配电网进行规划设计之初,应该首先针对配电网的起始点和终点进行科学的选择,并且优化配电线路。对线路的选择,是后期会直接影响到中压配电网的造价成本的重要因素之一,同时为了保证适应不同地区的发展规划,减少后期的迁移工作,在线路的选择过程中应该尽量规避较长的距离,以更短、更便捷的线路为选择的背景条件。同时,在针对杆塔进行位置选择的时,需要综合考虑不同区位的已存条件,减少破坏,并且为后期的维护修理工作留好余地,最终选择一条经济可行的线路设计。
(2)杆塔的设计。在10kV配电网设计中进行杆塔设计的时,首先需要确定具体的地理位置,是对于工程质量和成本都至关重要的因素。并且为了后期保证电力运输中受到过多障碍物的阻碍,杆塔之间的距离也需要进行实地考察注意。在具体的杆塔位置、高度和杆塔型号都已经确定后,需要电力工作人员对于杆塔和线路的搭配性进行综合的考察和审核,其内容包括:杆塔的使用背景、杆塔的运行条件、绝缘子串之间的安全空隙、杆塔的架空地线以及导线的运行情况等。并且在具体的设计中要具体考虑区域的地形地貌,例如在山地等较为复杂的区域,要保证架空地线的悬垂角在科学合理的范围内,避免后期使用中出F问题。
(3)机电的设计。以电力系统以及具体工程施工的背景条件为基础,推算出最合适的导线型号和规格,并且在具体的设计过程中,需要重点考虑导线的电气性特点和机械性能,标明设备的安全性能和最大负荷等具体的数据指标。
在具体的操作中,需要电力工作人员利用导线力学的原理,绘制出特性曲线,并且针对不同温度情况下而导致的不同导线设弧垂值,也需要以具体的数学形式体现,为后期的使用者提供具体的数据参考。电力工作者需要参考最符合情况的组装方案,综合考虑到区域的特性对于导线会产生的影响,以及未来的使用问题。
(4)气候因素。气候因素也是配电网在规划设计中需要重点考虑的因素之一,除了不同区域的具体地形地貌,其次影响较大的客观因素就是气候,并且是一种不确定较强的因素。在具体的配电网规划设计中,建议电力工作人员最好使其不要经过气候气象环境较为复杂或者容易出现极端恶劣天气的区域。而在具体的操作中,应该保证线路的参数值是能够有效抵抗区域的天气,例如冰雹、大风、暴雨、高温等,需要具体计算不同天气会产生的最坏影响。
(5)导线的选型工作。在具体的导线选型过程中,需要工作人员针对不同的工程要求以及未来的使用要求进行具体选定。并且在具体的导线选型工作中,必须提前进行计算,检验导线的型号和规格质素。可以通过假设最极端承受、损耗的背景下,对于导线的性能进行有效的说明,为后期的工作者提供生动形象的参考。另外,在配电网的规划设计中,导线的具体性能说明是能够保证导线力学原理的,而且能够通过利用不同条件来选择配电线路的假设参数取值大小。
(6)防震方面的设计。在具体的配电网工程建设和使用的过程中,经常会遇到不同程度的震动,因此,在根据不同区域进行配电网的规划设计工作中,需要重点对防震要求表现出重视。可以在规划设计中具体结合区域的风速因素、架空高度、档距等,并且需要具体考虑不同区域的特性和条件,考虑设计出最佳的合理线路。并且在设计结束后,需要进行针对防震工作的具体的检测和审核,最终选择配电网综合效应最佳的规划设计,为后期的正常可靠运行打下基础。
3 结论
总而言之,在针对10kV配电网进行规划设计的过程中,需要重点考虑具体线路的选择问题、杆塔位置的选择、机电的设计、气候因素、导线的选型以及防震考虑,每一个因素都是关系到后期配电网运行效率和稳定性的重要因素,并且需要重点考虑不同地区的特点,结合特点以及几个规划设计方法进行综合考量,最终为每个区域的电力资源工作的稳定运行提供基础,最终保证我国社会生产和生活的正常运行,增强我国的综合竞争实力和国民幸福感。
参考文献:
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【关键词】县城电网 ; 配电规划 ; 设计 ; 技术问题 ; 措施
中图分类号:U665.12 文献标识码: A 文章编号:
前言
改革开放多年来,农村电网工程的普及基本结束,10kv及以下的农村电网得到了一定的改善,在一定程度上为农村经济发展的缓解了用电压力。然而经济的发展也增加了县城的用电压力,相对于城市的发达电网,当前的县城电网是比较落后和陈旧的,满足不了县城的居民日益增长的供电需求量。为了提高县城的用电质量,文章以贵港市平南县县城配电网规划的设计进行探讨分析。
一 县城电力供需的现状及负荷发展的预测
1平南县目前的用电概况
至2011年底,平南供电公司供电面积为2988 km²,下辖19个供电所,用电人口143.17万人,用户总数为293.158千户。2011年平南县全社会最大用电负荷为143.7MW,年用电量为12.53亿千瓦时,其中含外供桂平电量以及直供华润水泥的用电量。
2平南县的高压变电站的现状分析
2.1县城的用电概况
至2011年底,平南供电公司供电面积为2988 km²,下辖19个供电所,用电人口143.17万人,用户总数为293.158千户。2011年平南县全社会最大用电负荷为143.7MW,年用电量为12.53亿千瓦时,其中含外供桂平电量以及直供华润水泥的用电量。
2.2高压变电站的现状
平南县共有变电站21座,主变34台,变电总容量725.65MVA,无功补偿容量115.84Mvar,无功补偿比例15.96%,变电站最大负荷486.453MW,主变负载率为67.04%,10kV出线间隔总数116回,已使用92回。
2.3中压配电网的现状
平南城区只有桥头110kV变电站一个电源,这几年由于平南城区用电的快速增长,桥头变电站已严重超负荷运行,平南北部电网部分供电可靠性比较差;平南南部电网部分供电可靠性也不能得到保证;农村配网部分迫切需要实施农网升级的农村台区约有1500个,按照现在的造价估算,全部实施改造约需资金3.8亿元,而这几年上级有关部门批复平南县的农网升级改造工程在5000万每年。
2.4低压配电网现状
至2011年底,平南县共有台架配电站3979台,配电总容量为41.2748万VA,其中,公用配电变压器2988台,配电容量为24.1332万VA,专用配电变压器985台,配电容量为17.1416万VA。
2.5当前存在的问题
平南县共有10 kV公用线路80回,网络结构水平比较低;负荷供应能力低,随着城乡生活水平的提高,用电增长较快,造成主变容量不足;
装备技术水平:线路绝缘水平低,主干线截面小;台区无功补偿不足;10kV配电网中仍存在58台高耗能配变,影响了配网的安全可靠运行和相关指标;Ⅱ级和Ⅲ级重要用户没有完善的保安系统。
农网的存在问题:农网网架结构薄弱;仍有淘汰设备在运行;目前平南县同和镇有90多个台区受燕滩库区淹没赔偿的历史遗留问题的影响,没有得到全面整改;农网项目工程管理不够完善;其它问题有早期建设不规范,质量低等不良问题。
3负荷预测
2007~2011年期间供电量年均增长率(16.00%)大于最大供电负荷年均增长率(12.57%)。随着节能环保型工业在工业比重的上升和农村地区人均用电量的增加,全社会用电量增速与国内生产总值增速将逐步靠近,弹性系数将逐步减少。
二 县城配电网规划的设计
1县城配电网规划设计原则
1.1从高压到低压,自上而下原则
要求具备两个以上相对独立的电源点来满足县城的供电可靠性,理顺高电压等级的网架结构,那么低压网络也就能够得到明确的发展空间。
1.2从辐射型改为环网型原则
改造为网络型的结构,增强供电的可靠性,保证能够持续供电,减轻用电负荷压力。
1.3从整体到区分原则
在适当的地点安置分段断路器,把负荷从整体比变为分区负荷,有利于减小停电的范围。
1.4尽架空架设,少地下敷设原则
这一原则主要是针对目前电缆本身的成本高,同时线路地下敷设之后不仅增加各种所需要的设备成本,同时对环境也有一定的影响。
1.5分区划分,就近选择电源点
在以前大部分架空的电线交叉明显,线路容易老化,用户末端的电压质量日益恶化。如果划分好区域,选择就近的的电源点,不仅减轻末端用电电压,还可以方便分区管理。
2县城配电网规划的设计方案
2.1中低压配电网规划设计方案
2.2一次设备及配电终端配置方案
对于一次设备的选择,柱上开关使用能够自动隔离故障及安置时间自动控制的配电的自动化成套设备。另外对于支线安装自动切换排除短路故障的控制器。配电终端可引进工业级的RTU,实现自动遥测、遥信、遥控、遥调智能化控制。比如真空自动配电开关、可以操作电源和检测信号的电源变压器、一体化遥控终端RTU。
2.3中压线路架空模式
2.4网络结线方式
2.6变电站10千伏出线控制容量
变电站10千伏出线回路带有的配电变压器的控制容量:工业用户不宜大于10000千伏安;商业及办公不宜大于12000千伏安;居民住宅区不宜大于15000千伏安。
2.7低压配电网典型接线图
2.8低压配电线路的供电距离应满足末端电压质量的要求,线路长度宜控制在以下范围内
(1)D类供电区:250m;
(2)E类供电区:300m;
(3)F类供电区:500m;
2.9电力用户供电电压等级安排
2.10负荷预测的方法
负荷预测可以综合水平法、点负荷密度法及平均递增法为基础来进行预测:县城周围新的开发区可适当增加负荷,并以相似的负荷密度区域作为参考;比较集中的负荷就当地用电大用户的实际情况来综合测算;采用年均梯度法来测算分散负荷。
电力负荷预测还有其他方法,有最小二乘拟合方法,可以预测负荷序列的发展趋势,利用趋势方程式来预测负荷未来的变化。
回归分析法指的利用变量之间的一种数学关系及采用数学方法来进行回归分析。
时间序列法,是一种在短期时间内预测电力负荷的动态模型方法。具有反映负荷近期变化的连续性和计算速度快的特点。
还有其他方法,如人工神经网络法、专家系统法。采取哪种方法预测电力负荷应根据当地的具体情况而定。
3配网的规划建议
线路设计时,应该依据远期的规划设计来进行,避免将来回路增加的时候造成不必要的负担;排管敷设或者电缆架空时,同样也要依照远期的规划设计,尽量防止剖路的重复;可向规划部门提供一份科学有效的发展电网规划;注重县城与城市之间的规划部门的联系,避免产生摩擦。
参考文献:
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关键词:电网规划; GIS; 版本管理; 规划平台; 图层管理
中图分类号:G322文献标识码: A
1 目前电网规划的现状及问题
科学合理地进行电网规划是确保电力系统安全的依据。随着科学技术的不断发展,为了使电力系统获取较高的社会与经济效益,将人工智能和 GIS 技术相结合并引入电网规划管理系统中是电力系统日后不断前进的方向。目前,我国许多电力公司与调度中心广泛采用了 GIS 系统,并且还展开了一系列的配电规划,如对城市和农村的配电规划、配网自动化,以及负荷预测等。虽然基于 GIS 的电网规划管理系统在我国高效开展,但电网规划依然存在某些局限:(1)由于电网规划人员和维护人员之间缺乏沟通,因此造成在规划过程忽略了某些实际问题;(2)由于电网管理系统的规划不仅涉及对自身信息的管理,还涉及对地理信息的勘测,以及图像处理和数据的统计与分析等等,因此常常使规划受到限制,影响电网的稳定性和预测的准确性。
2电网规划平台的系统需求及特点
本系统为江苏某电网公司的电网信息管理系统和电网规划分析工具,旨在提高电网发展规划的信息化水平和规划人员的工作效率。根据需求分析,将系统特点概括为以下内容:
(1) 电网规划是一项有着明显区域性的问题,需要 GIS 的地理信息支持,系统借助GIS系统直观图形化显示电网信息,浏览方便,有仿真效果。
(2) 由于规划过程可能涉及多个部门,规划的进展也可能包括分支和循环,系统设计采取相对开放的结构,支持多平台协同操作,并具有较好的扩展性和兼容性。
(3) 在系统中,无论是 GIS 还是规划系统,都是数据数据密集型系统,需要科学的数据管理,即系统中的数据管理模块成为设计重点之一。系统中,对多种类型的数据进行合理分组、索引,以便于查询和系统调用,系统中的数据包括空间地理信息数据,电网属性信息,系统控制和管理信息等。对于电网信息数据,需按当前、在建、规划等不同阶段对数据进行分类,以在规划工作中予以区别,便于查询、编辑等操作。
(4) 电网规划是一个持续的过程:需要具有良好的电网信息数据的维护性能,为此,本系统引入图层数据的版本控制功能,保存规划过程中的变更信息,在需要的时候回溯到原来的数据。
(5) 系统提供高效、强大的查询功能,多种形式的查询方式;简洁高效录入功能,支持多种数据录入方式,包括可视化方式,不同精确度的数据录入等。
(6) 电网规划是一个复杂的系统工作,系统提供统计分析功能,即决策支持功能,方便与电网规划的各种算法结合,辅助规划及决策。
3 系统功能模块设计
2.1 系统功能结构设计
从架构角度提供系统开发支持,一般采用层次化的软件体系结构。分层的体系结构可以避免系统部件的偶合,实现功能的分割与保护,提高系统开发的效率;可以降低系统的复杂性,增强系统的可扩展性、可重构性和可维护性。通过对电网规划的需求特点的分析,考虑系统的实现环境,本文设计了基于 GIS 的电网规划系统的分层体系结构。本系统分为用户层、应用层和数据层 3 层。用户层的主要功能是为电网规划用户提供友好的图形化界面及权限控制,应用层主要是提供各种应用服务,包括:电网属性信息与地理信息的查询和浏览、电网信息版本控制、电网图层管理、电网属性信息管理、地理信息管理、系统配置管理等,数据层为整个系统提供数据支持,GIS 分布在数据层。系统采用客户端-服务器架构。客户端系统使用VisualBasic作为开发工具,基于ESRI公司的地理信息系统组件 MapObject2.0 进行二次开发,地理信息数据库访问组件采用 ESRI 公司的 ARC SDE。后台数据库软件采用MicroSoft 公司的 SQL Server。系统的核心功能模块如图 1 所示。
2.2 电网要素、属性和接线图管理
在 ARC SDE 地理信息数据库中,支持 3 种类型的地理数据:点要素、线要素、面要素。对于本系统中的电网信息数据,发电厂和变电站由点要素表示,电网线路由线要素表示。在地理信息数据库中同存储的还有相关行政区域的地理信息,包括行政区划、公路、桥梁等诸多相关地理信息数据。系统中设计了对电网要素的属性信息的管理功能,包括浏览、查找、增加、编辑、删除等操作。电网要数的属性信息,主要存储在地理信息数据库自带的对象属性表中。
变电站属性数据结构:名称、类型、容量、台数、位置、资产归属等。
线路属性数据结构:起点、终点、电压等级、编号、型号、长度、资产归属等。
系统中设计了对发电厂和变电站的接线图管理,包括接线图浏览、配置等功能。由于 ARCSDE支持多种类型的图层,发电厂和变电站的设备图和接线图图层为CAD格式的图层,所以将接线图也存储在地理信息数据库中,不用附加多余组件,便于数据管理。为接线图图层建立索引表,与电网要素属性表关联,每一个电网要素对应一个或多个接线图图层。
2.3 电网图层管理
本模块是系统的基础模块,主要通过图层数据索引表,管理通过 SDE 存储的图层,并通过版本索引机制对地理信息图层进行版本管理。
在数据库中,空间地理信息以图层形式存储,每一图层包括一种类型的空间地理数据,可以表示一组相对独立的地理信息数据。但数据库中的图层间并没有合理的组织结构,在电网规划过程中,能否将诸多电网信息图层合理,科学的组织起来,直接影响到此系统的可用性和有效性。在本系统中,图层分为 3 类,分别为:
(1) 电网信息数据(发电厂、变电站、线路等);
(2) 相关省市的,地理信息数据,如行政区划、城市道路、城市建筑等;
(3) 变电站及发电厂接线图信息。
为了更合理高效的组织这些图层,便于管理,系统设计了如下的图层管理体系:电网信息数据,分为 5 个类别:运行电网、在建电网、近期规划电网、中期规划电网、远期规划电网。每一类别里都存储 3 种类型的电网要素信息:发电厂(以点要素表示)、变电站(以点要素示)、电网线路(以线型要素表示)。并对每个类型,管理其数据的多版本。结构如图 2 所示。
2.4 电网信息的版本管理
本系统引入了对电网信息的版本控制功能。由于系统是面向规划,而规划的过程一般是较长期的,伴随着频繁改动。在一般的电网规划系统中,某一图层的只保留修改之后的最终数据,然而在规划过程中,某些中间过程的信息往往也具有重要意义。
本系统提供的图层版本控制功能,可保留规划过程中的历史版本的电网信息,更改后数据不会丢失。
在默认情况下,每一图层均为只读。系统提供“检出”、“提交”、“撤销检出”等操作,“检出”操作将图层设成可写状态,工作人员在图层的检出状态下进行操过,记录规划的重要信息。“提交”操作会将修改后的图层保存为一个副本,保存到数据库中,即为该图层增加一个版本,这样,并不会让原有数据丢失。当然在对所做的修改不满意时,只要使用“撤销检出”操作就可以将数据恢复检出之前的状态。系统内部在数据库中建立索引,自动管理图层的版本,并不需要额外操作,只有在需要时将旧的版本读出,或恢复到某一旧的版本数据,实现数据的安全管理。电网图层版本控制流程如图 3 所示。
2.5 查询与浏览功能设计
2.5.1 浏览模块
系统的浏览模块包括地理信息浏览和接线图浏览。地理信息浏览:浏览数据时,可选择性将需要的图层加载到当前系统中,系统具有一般地理信息系统具有的放大、缩小、平铺、鹰眼等浏览功能。还具有查询电网要素相关属性及接线图的功能。
接线图浏览:在电网规划过程中,相关技术人员除了要查询浏览电网相关地理信息,还能配合参考变电站和发电厂的内部配置情况,如,在系统的地图浏览过程中,鼠标选择变电站标记时可由选择菜单打开相关接线图浏览。还可以选择显示与当前站点相联的上级输电线路和下级输电线路。
2.5.2 查询模块
系统内置了多种查询检索的方法进行信息查询以提高效率和系统的可用性。
图上属性查询:当鼠标点击地图上的要素时,弹出窗口显示选中要素的所有相关属性。
关键字查询:可通过输入要素属性的关键字及设定范围等查询到相关的电网要素信息,地图可以自动移动放缩到查询结果对应的图形。
条件查询:通过与、或、非等多维条件的组合查询不同要素的属性信息。
空间选择查询:通过地图定位、点、线、多边形查询、固定区域选择等手段,查询输电网、变电站和输电网的信息,并进行相关的统计计算。如在某一区域周围勾画多边形,系统将多边形内的选中的电网要素信息查询出,并可根据需要,对要素属性中的某些字段进行统计。
4 结语
在电网建设的过程中,电网规划是最主要的环节之一。随着社会的不断发展,在新形势的驱使下,电网规划与管理出现新的问题和挑战。总之,在目前新形势的推动下,电网规划管理系统的灵活高效应用是电力企业获取电力市场竞争力的主要方式。基于 GIS 的电网规划管理系统在经过功能和数据等方面的不断完善后,为电网日后的发展奠定了基础
参考文献:
[2]赵连明.基于 GIS 的配电网管理系统拓扑建模与分析研究[D].
武汉理工大学,2009
1我国10kV农村配电网的现状分析
现在我国农村电网还存在很多问题,现状不是很乐观,主要表现在四个方面。第一是农村很多线路的运行时间较长,线路的强度也不能满足人们的使用要求,出现很严重的老化现象。第二是线路的路径规划缺乏合理性,导线截面积的选择也不是很合理,配电线路迂回缠绕,接线也很复杂,还会经常出现卡脖子的现象。第三是存在很多设计上的问题,如防雷和接地的设计不能满足要求,雷电会导致出现频繁跳闸的现象,这也会影响供电的质量。第四是在选择设备的材料没有充分考虑当地的环境因素,比如在一些污秽的环境下会造成绝缘子污闪,引起短路等现象。
2关于10kV农村电网的设计思路分析
农村电网的设计思路和理念也是以南方电网为基础的,采用的是南方电网10kV的标准设计,还要本着“统筹兼顾”和“适度超前”的原则进行,并且不断尝试改进传统的技术,使用新型设备、新工艺和新材料,采用科学的方法,也要避免重复建设的问题。此外,在建设电网时还应该以实现安全经济效益为目的,采用性价比高的材料,既要保证电网的安全运行,减少投资,又要获取最大的经济效益。
310kV电网设计方法
10kV电网的设计要遵循相应的原则,选择合适的方法,保证线路能够安全运行。在设计电网时要从以下几点出发。第一是关于线路路径的选择。线路的路径在电网的设计中是非常重要的,它直接影响着线路的实用性、可靠性和工程造价。在进行线路的设计时,设计人员应该先分析地图,优先线路路径,然后进行实地考察,确定方案后看看方案是否能够执行;在设计时要充分考虑各种因素,选出最佳的线路路径,要尽量避免“之”字形设计、半圆形设计和大转角的设计。第二是充分考虑杆塔的定位。在电网设计中对于杆塔的定位是很关键的部分。工作人员在进行现场测量时,要准确记录线路需要跨过的河、湖、房屋和高低压线路等,以及所经过的地貌和地形特点,资料的记录对设计线路是很有利的,尽量要详细。在平断面图上排杆塔时要充分考虑所记录的因素。第三是充分考虑气象条件。在进行配电线路的设计时,一定要根据当地的气象资料来确定。当设计配电线路的最大风速值时,应该要采用十年一遇的最大风速值。如果没有资料记录,平坦地区应该大于25m/s,山区的风速要是平坦地区的1.1倍,也要大于25m/s。第四是关于网络构架的建设。要保证电网的可靠、安全运行,一定要选择优质的网络构架。10kV配电网的接线主要有两种:一种是10kV环网,它通常适合在高密度负荷中心,能够保证紧急情况下转供用电负荷;另一种是辐射网,适合作为供电区的用户专线,但是要控制好供电负荷和供电面积。第五是环网单元的建设。在进行环网单元的建设时,本着因地制宜的原则进行。常规环网供电单位是由2个电缆进出柜和多台变压器组成,当其中的某一路电源出现故障时,进线柜和环网柜能够及时进行切换,从而保证了供电的可靠性。
4相关设计要求
在进行10kV电网的规划设计时,应该全面地考虑问题,并且按照相关要求进行,在变压器站址确定的情况下,我们主要考虑配电站内设备的优化。第一要考虑变压器的规划和设计。选择变压器时尽量选低能耗的,变压器的容量也要按照国家电力发展计划确定要保证运行的过程中不要出现变压器超负荷和负荷过小的情况,也要充分考虑实际负荷的分布状况、负荷的大小和类型。变压器的容量选择也是很重要的一般情况下是根据实际负荷占变压器容量的百分之五十到百分之七十来确定的。第二避雷器的设计规划也要符合要求。避雷器的选择一般都是金属氧化物避雷器,这种避雷器具有很好的性能,能够承受较大的雷击电压和操作过程中的大电压,而且结构很简单,安装方便,所以通常都是采用这种。选择避雷器引落线时也要采用符合标准的,都是采用10kV高压绝缘线,也要保证横截面的面积要达到35mm2。第三是配电柜的设计也要符合要求。目前,高压配电柜主要选用真空负荷开关柜和SF6负荷开关柜,低压配电柜主要选用GGD柜和GCK柜。这些高低压柜在农村电网升级改造过程中,经常采用这些设备,这些设备经历了实际电网的运行检验,实用性非常高,而且设备制造技术成熟,设备价钱较合理。
5结语
总之,做好10kV农村电网的规划和设计是非常重要的,直接影响到人们的用电安全。随着科技的发展很多高新技术也被运用到电网建设中来,这也为农村电网的建设提供了技术保障。
作者:汤铭杰 单位:广东天能电力设计有限公司
随着网络技术的普及和网络交易逐渐完善,电子商务得到了前所未有的发展,同时也成为个人消费以及组织购买的一个重要渠道,电子商务作为一种全新的产业在我国的经济结构中占据着非常重要的作用,而电子商务要想正常地运转起来,那就要依靠电子商务网站作为一个平台;所以电子商务网站的规划和设计就显得非常重要了,由于电子商务较为开放且影响范围广、成本投入小,因此,将电子商务网站作为营销工具,是所有中小企业当前要迈出重要一步。
1 电子商务网站的总体规划
在建立电子商务网站的开始,一定要对其有个总体规划,这样才能为以后网站的顺利运行打下坚实的基础,主要从以下几个方面进行入手:要选择一个适合自己企业的域名;选择一个适合自己的服务器或虚拟空间用来存放自己的网站代码,还要选择好自己的开发语言,如PHP,JAVA等;为网站建立一个完善的策划;如果网站在建成后,效果不理想的话,大部分都是因为网站策划没有给予足够的重视,只注重外观,没有实用价值,像海报一样当成了摆设;对于一个实用的且有价值的电子商务网站,一定要以功能和服务为主,要有可行性分析,有目标群体的定位,在网站栏目的设置和内容的布局上要综合考虑,使网站的策划适合自己的企业自身情况,从而为企业带来更好的效益;网站策划的一般步骤:明确目标了解市场竞争优势信息提供在线交易考虑利润技术方面。
考虑网站建设所需要的费用;根据企业自身的要求和相关的内容,进行合理的策划,以及一切所需的费用,中小型电子商务网站所需要花的费用基本在5000元左右。电子商务网站的制作所需的时间;一般中型电子商务网站的建设大概需要一个月左右的时间,如果考虑到前期的策划以及调查等,大概要三个月左右。网站营利所需时间;如果前期策划做的好,加上对网站的优化和推广,大概三个月左右的时间就会有一定的效果。对于电子商务网站,需要有一个较为完善的功能和售后服务;准备电子商务网站所需要的准备资料;只有在前期的策划中,明确了营销和服务,如何从中获得利润,资料也就知道需要哪些了,首先是需要的文字资料,要考虑到营销和顾客间的关系;其次是要提供企业的相关证书和技术资料,从多个角度来考虑客户所遇到的问题。
2 电子商务网站的建设方式
2.1 域名的选择
一个好的域名对于电子商务网站是非常重要的,往往电子商务网站的成功与否,与域名有着直接的联系。因此,在网站建设的初期,一定要选拔一个适合自己的网站域名。一定在网站域名投入使用后,后期如果发现不适合需要重要更改的话,不仅需要的时间漫长,对于前期的推广和宣传成本都将付诸东流;所以对于电子商务网站的域名选择尽可能的要短小且容易被人记住,最好域名还能和自己企业有一定的联系,让人一看就知道这个网站是做什么的,确定了域名后,一定及时去注册,以免让别人抢注。
2.2 ISP的选择
ISP也就是我们常说的互联网服务提供商,在我国目前主要的ISP提供商有:中国移动、中国联通和中国电信等,因此,在选择ISP的时候,主要是看客户的服务水平、收费的价格以及网络的稳定性进行考核,当然一定要首选稳定性好、服务好的提供商,这对于网站后期的维护和运营都有一定的保证。
2.3 虚拟主机
虚拟主机主要是用来存放网站的一切资料,它是通过特殊的软硬件技术将主机分割成几个逻辑存储单元,所以具有独立的域名和IP地址以及完整的互联网专用服务器功能,对于中小型电子商务网站来说,虚拟主机可以节省建设费用,而且专业提供商都有软件配置和防火墙,因此,可以大大提高网站建设的效率,不过虚拟主机对流量有一定的限制,数据库和操作系统都会受到一定的限制的。
3 电子商务网站设计
互联网技术的普及和发展,使得电子商务的应用已经被渗透到人们日常生活的方方面面,要想让自己的网站能被认可,就必须要对开发步骤有一个明确,有条有序地进行。
3.1 制定开发进度
在开发网站中,能制定一个合理的开发进度,对网站的运营和推广都有个明确的把握,代码的编写本身就是一个难以量化的过程,加上在开发的过程中,难免会因为一些不确定的因素而进行修改,致使开发周期延长,为了能更好地掌握开发进度,首先要制定一个可行的开发计划,起初,制定的计划只能是按照网站的内容和工作量以及技术的要求进行一个大体的预算,包括网站的分析和设计、编程、测试以及界面的美化时间,在估算的时候,要对一些复杂的技术和难点,适当放宽,只有在前期做了这项工作,网站的计划才能按时顺利完成。但是在实际的开发过程中,代码是需要不断地调整,因此,在开发一段时间,就要将进度和计划好的时间进行对比,根据实际情况可以适当地调整,如果有拖延,一定要想办法将进度赶上来,总之,这一点是不能马虎,一定要严格细致。
3.2 系统设计的要求
网站的设计好坏,将对电子商务交易产生直接的影响,在设计前一定要进行市场调研的工作,要对客户的需求有一个全面的了解,因此,在做系统设计时,要充分考虑用户需求作为网站的一个设计标准。
3.3 程序开发的要求
电子商务网站主要是为了给顾客和商家之间搭建一个交易的平台,因此,在设计程序的时候,在操作上一定要简单,可以为客户解决实际问题,但是也不能把程序设计的过于简单,电子商务网站在建设上一定要进行全面的分析,重点要放在数据库技术、程序代码(如PHP)以及其它的技术上面。
3.4 系统测试内容
程序是否稳定关键在于后期的系统测试阶段,而测试只能测出程序哪里有错,不能证明程序是否有逻辑上的错误,因此,任何程序都不可能不存在BUG,主要在交易流程、会员购买、管理员管理等模块要认真测试,检查程序有哪些错误,对于数据库类测试和信息的输出类测试一定给予足够的重视,这是业务的处理程序,这是测试的重点。
关键词:配网系统自动化系统规划设计
中图分类号:TM7文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)02(c)-0000-00
1 配电自动化的定义
首先要给配电网自动化系统一个准确的定义,在相关的设计规范中已经针对其特点明确的给出配电网自动化的定义为“配电网自动化系统是一项利用现代计算机技术、电子技术和通信及网络技术,将配电网采集的相关数据以及电网自身的结构信息和地理图形信息等进行一个综合性的信息集成,一起来构成的一个完整的能够进行检测、保护与有效控制的系统。”采用配电网自动化系统的根本目的就是要有效提高供电网可靠性、改进电能质量,一次来保证向用户提供符合要求的服务,与此同时还能达到降低电网运行的费用、减轻工作人员的劳动强度、也减少人力的投资的目的。
2 配电网自动化的系统结构分层
在认识到配电自动化的实际内容就是对其辖区内全部的开关、开闭所以及配电变压所进行实时的监控和协调后,要实现其三遥功能、又要求其具备故障的识别和控制能力、还要求其实现与主站的配合与连接、最终达成整个配网运行的工况检测、网络重构与优化运行,这就对配电自动化的结构提出了更为严格的要求,事实上,配电自动化也是自动化系统的一种,但是它直接面对为数极大的用户,这就对其提出了更高的要求,即要有更先进的适应性和更强大的多系统接口能力。也就是说,配电网自动化与其他自动化系统相比较,最大的特点就是是其协调的集成的要求高,在对数据充分共享的基础上还要发挥整体系统的优良性能。
正是这些内容和要求决定了配电自动化系统是一个分层、分布、分级式的监控和管理系统,具体分为配调中心层、变电站层、中压层和低压层,详述如下:
2.1 配调中心层
配调中心局域网是整个配电网自动化系统中的最高指挥层,该网络是整个配电网自动化系统中的中心主站,其组成是一些共享着同一个数据库但实现着配网自动化系统中不同功能的服务器和工作站。硬件要求为符合国际的工业标准即可,操作系统的选用通常是WindowsNT,在这些配置的基础上还需要为之提供配套的软件支持,包括管理应用软件、配电监控软件、通信软件和数据库软件等,且应用软件的配置应以配网的实时数据库为基础来完成各自不同的自动化功能。由于其采用的是开放式和分布式的体系,故具有扩展性和兼容性。这一设计决定了配电网调度中心的建设应给予优先考虑,具体有三个方面的要求,一是数据库提供唯一的标准接口,二是实时数据与管理数据要结合利用,三是要具备灵活的和查询的能力。
2.2 变电站层
变电站层是配电网自动化系统中调配中心层直接作用与指挥的层,是直接隶属于调配中心层的下一级层次,也就是是调配中心主站与各变电站子站进行通信的局域网。变电站层的设计主要是基于两个方面的原因,一是需要对获取的信息进行分层,以此来降低中心层得处理负担,与此同时也可降低子变电电站层对中心层的依赖;二是因为在进行故障处理时是需要遥控开闭所出口断路器的,这一过程的实现就要求必须通过变电站的终端单元。变电站层得实现方式也是有两种,一是建设一套带通信的现场装置,二是利用已有的设备,增设运动通信设备即可。
2.3 中压网层
中压网层是配电网自动化系统中变电站层直接作用于指挥的层次,直接隶属于变电站层得下一级层次是以10kV的电力网络为依据的中压检测和控制网络。中压网层的主要功能就是完成配电网自动化系统的数据交换和控制,是配网自动化系统的核心所在,所以说,这一网络的实施胜败,就是决定自动化系统是否成功的关键,其实施的要点就在于控制方式和通信方式的选择。针对于这一问题,我们认为,通信是可以采用载波、光纤、无线或者是双绞线等不同方式的,当发展方向则应是载波和光纤的混合使用。不得不承认,配电网载波确实是存着很多不好处理的难点的,但是其对网络有着天然的适应性,以此可以预见在技术发展的大背景下,它依然将是配电层通信的主流选择。
配电自动化的控制模式也可以分为两个大的方面,分布式就地控制和远方集中控制,远方集中控制是现在的主流方式,这是因为远方集中控制适宜于现在的工程要求实际,能够承载强大的通信系统,能够担当现代电网的实际要求。
2.4 低压网层
低压网层是配电网自动化系统中的第四层网络,面向的是配电变压器低压侧负荷。低压层网起于各配电变压器的低压侧、终于各负荷的节点,这一结构就实现了对于个负荷节点的测量和监控,如负荷控制和自动抄表等,然后再通过中压层、局域网等与中心主站进行通信。制约低压网的主要问题还是通信问题,目前普遍使用的是双绞线和低压载波,但这还是有较大的问题,这是因为双绞线的敷设相当有难度,但低压载波的应用又有一定的不便。
3配电网自动化系统的基本功能
简要来说,配电网自动化系统的基本功能主要是SCADA功能、负荷管理功能、高级应用软件功能和AM/FM/GIS功能,在此不一一进行详述。
4配电网自动化系统的规划设计
在对配电网自动化系统进行实际的规划时,要注重总体与部分的和谐性,这一点可以利用分阶段分层次的思路,将整体划分为两个大的阶段来逐步实现:
首先就要求配电网自动化具备实时准确的采集数据的功能,也就是遥测和遥信的功能,在实际条件允许的情况下,还要求考虑增加遥控的功能。这些功能的实现就能够使自动化系统完成定位和故障警告的功能。与此同时要求配电生产MIS具备基于GIS的自动制图和设备管理功能,这是因为其他的相关功能都是在在这些功能满足的条件下才能够实现的。
其次就是在上一阶段完成的前提下保证配电自动化系统实现遥控功能,这就为故障自动隔离与供电恢复提供了最基本的可能性,也为进一步配置更高级应用功能提供了可能性。最后完成的就是全面实现配电生产MIS功能。