變電站和配電自動化可幫助公用事業(yè)實時遠程監(jiān)控,控制和管理資產(chǎn)和網(wǎng)絡(luò)。這有助于確保兩件事:
變電站自動化(SA)是指在變電站內(nèi)使用來自智能電子設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù),這有助于公用事業(yè)公司遵守電網(wǎng)標準。
配電自動化(DA)系統(tǒng)是變電站下游的一組智能傳感器,處理器和通信技術(shù),使電力公用事業(yè)能夠遠程監(jiān)控和協(xié)調(diào)其配電資產(chǎn),并在有或沒有人工干預(yù)的情況下以最佳方式操作這些資產(chǎn)。換句話說,DA允許各個設(shè)備檢測其周圍網(wǎng)格的運行狀況,并進行調(diào)整以改善整體功率流并優(yōu)化性能。與DA相關(guān)的傳感器和通信可以提供對可能無法正常工作的設(shè)備的早期檢測,允許實用程序在發(fā)生故障之前更換這些設(shè)備。在服務(wù)恢復(fù)方面,具有DA功能的智能電氣設(shè)備不僅可以立即識別已發(fā)生的中斷,還可以查明出現(xiàn)故障的特定設(shè)備。然后,網(wǎng)格運營商可以繞過問題并恢復(fù)供電。
配電自動化的DTU傳輸設(shè)備,可通過4G蜂窩網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng),遠程傳輸現(xiàn)場數(shù)據(jù),操作人員在控制室中進行遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)即可。比如有人科技研發(fā)的專為電力行業(yè)打造的DTU設(shè)備USR-G785,支持電力101/104協(xié)議傳輸。它的工作原理是按照電力104協(xié)議傳輸數(shù)據(jù),DTU作為子站端的一部分,只需將數(shù)據(jù)通過串口發(fā)給DTU,G785就會將104報文發(fā)送給服務(wù)器。
讓我們分解變電站和配電自動化的核心組件。
由于公用事業(yè)越來越受數(shù)據(jù)驅(qū)動,因此除非有準確的數(shù)據(jù),否則無法做出決策。這就是智能電子設(shè)備(IED)非常重要的原因。IED是基于微處理器的電力系統(tǒng)設(shè)備控制器,例如自動重合閘,穩(wěn)壓器和電容器,帶智能控制的機架/組和帶繼電器的斷路器。
當關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施通信具有網(wǎng)絡(luò)安全性時,它意味著進出變電站的所有消息都是真實的,從授權(quán)來源發(fā)送并且不攜帶惡意軟件。
在保護整個電網(wǎng)時,保護高壓IED免受未經(jīng)授權(quán)的訪問非常重要。維護安全通信也是保持NERC CIP兼容的重要部分。
遠程終端單元(RTU)是微處理器控制的電子設(shè)備,其將物理世界中的對象(例如控制和IED)連接到分布式控制系統(tǒng)或SCADA(監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集)系統(tǒng)。這是通過將遙測數(shù)據(jù)發(fā)送到主系統(tǒng)并通過使用來自主監(jiān)控系統(tǒng)的消息來控制連接的對象來完成的。
現(xiàn)代變電站自動化設(shè)備提供無縫且可擴展的解決方案,用于自動化并提供對電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的可視性,用完整的變電站網(wǎng)關(guān)控制器取代傳統(tǒng)的單一協(xié)議RTU。
監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)從公用事業(yè),電信或工業(yè)應(yīng)用中的電氣設(shè)備和儀表設(shè)備上的IED和傳感器發(fā)送和接收邏輯或數(shù)據(jù)。
從桿式開關(guān)到整個發(fā)電廠的電力系統(tǒng)元件可以通過長距離通信鏈路遠程控制。在一些電力系統(tǒng)中使用遠程切換,網(wǎng)格遙測(顯示電壓,電流,功率,方向,以kWh為單位的消耗等)和自動同步。
智能傳感器是模擬或數(shù)字傳感器或執(zhí)行器,與處理單元和通信接口相結(jié)合。
該技術(shù)可幫助公用事業(yè)公司提高配電系統(tǒng)運行效率,這可通過改善停電管理和電容器組維護來實現(xiàn),同時提供以前在變壓器和電網(wǎng)隔離部分中無法提供的關(guān)鍵系統(tǒng)信息。
停電管理系統(tǒng)(OMS)是運營商用于管理電力恢復(fù)工作的配電系統(tǒng)。公用事業(yè)公司設(shè)定了情景智能,以確定最佳行動方案,改善船員分配,可靠性和服務(wù)水平。
故障定位,隔離和服務(wù)恢復(fù)(FLISR)涉及以下技術(shù),它們協(xié)同工作以自動恢復(fù)電源,減少電源中斷的影響和長度:
分發(fā)管理系統(tǒng)(DMS)是一系列應(yīng)用程序,旨在有效和可靠地監(jiān)視和控制整個分發(fā)網(wǎng)絡(luò),在減少中斷,最小化停機時間和維持可接受的頻率和電壓水平方面提高服務(wù)質(zhì)量。
自動源傳輸(AST)是一種在主源和備用源之間切換負載的電子機制。一些轉(zhuǎn)換開關(guān)是手動的,因為操作者通過投擲開關(guān)來進行轉(zhuǎn)移,而其他轉(zhuǎn)換開關(guān)是自動的并且當它們感測到其中一個源丟失或獲得電力時進行切換。
自動轉(zhuǎn)換開關(guān)(ATS)通常安裝在備用發(fā)電機所在的位置,因此如果公用設(shè)施源發(fā)生故障,發(fā)電機可以提供臨時電力。公用設(shè)施還可以從來自不同變電站或公用設(shè)施的指定饋線獲取臨時電力。