配電管理系統 (DMS)

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配電管理系統是一種計算機軟體，旨在可靠高效地監控和控制整個配電網路的執行。在智慧電網中，持續監控和控制配電對於管理電力系統資源至關重要。

什麼是配電管理系統？

在智慧電網的背景下，配電管理系統 (DMS) 是一種計算機軟體或應用程式集合，其設計和用途是監控、控制和最佳化配電系統的執行。

DMS 整合到配電系統中，以提高從配電變電站到使用者的電力輸送的可靠性和效率。它在配電網路中執行多項重要功能，例如即時監控、資料分析、故障識別、負載平衡、電壓調節等。所有這些功能都直接或間接地負責提高配電系統的可靠性和效率。

為什麼我們需要配電管理系統？

在智慧電網中，將配電管理系統整合到配電網路中的一些主要需求如下：

減少停電持續時間

配電管理系統持續監控配電網路。如果出現任何故障或異常情況，它會快速檢測到並將其與配電網路的健康部分隔離。

DMS 採用多種高階故障檢測演算法來確定故障在配電網路中的嚴重程度和確切位置。這使得維護團隊能夠更快地到達故障位置，並透過隔離受影響的網路部分並將電力重新路由到其餘區域來減少停電持續時間。

提高停電預測的速度和準確性

配電管理系統即時監控配電網路以評估其效能和狀況，並將相關資料儲存在資料庫中。DMS 分析這些歷史資料以預測不同天氣和負載條件下的潛在問題和停電。

DMS 中用於預測停電的分析工具利用歷史資料的模式和趨勢，從而實現更快、更準確的停電預測。

減少定位故障的巡檢和行駛時間

傳統的配電網路故障定位方法涉及冗長的現場巡檢，非常耗時。但配電管理系統收集來自部署在整個配電網路中的感測器的即時資料，並分析這些資料以確定網路中故障的確切位置。

利用這些資訊，維護團隊可以直接到達故障位置。因此，DMS 顯著減少了巡檢時間以及運營和維護成本。

提高配電網路的執行效率

配電網路的執行效率取決於負載條件、電壓調節、能量損失以及許多其他因素。DMS 提供持續監控和評估所有這些因素以及配電網路整體效能的功能。

如果需要最佳化這些網路引數中的任何一個，DMS 會通知控制室操作員或自動向控制系統傳送命令。配電網路的這種最佳化執行減少了網路本身的能源浪費，並提高了配電網路的執行效率。

確定實現停電恢復所需的團隊資源

配電管理系統還能夠確定配電網路中發生的故障的性質和嚴重程度。這允許維護團隊確定有效恢復停電所需的團隊資源，例如團隊成員人數、儀器型別等。

增強客戶滿意度

對於任何配電公司而言，客戶滿意度都至關重要。配電管理系統提供多種方式，供公用事業公司透過這些方式提高消費者滿意度。

這裡解釋了一些要點：

• DMS 改善了消費者和配電公司之間的溝通。它使用互動式語音應答或其他移動技術透過電話或簡訊來溝通有關停電狀態、預計恢復時間等的資訊。
• DMS 允許公用事業公司更準確地估計恢復時間，並告知消費者何時恢復供電。這提高了整體客戶滿意度。
• DMS 還維護受停電影響的配電網路部分的詳細記錄。這有助於預測性維護和防止重複停電。因此，DMS 還提高了服務可靠性，從而提高了消費者滿意度。

配電管理系統功能

典型的配電管理系統 (DMS) 執行以下重要功能：

網路連通性分析 (NCA)

配電管理系統建立配電網路的詳細模型，並顯示其不同的元件及其互連。網路連通性分析有助於配電系統操作員輕鬆找到元件。它還有助於瞭解網路中不同元件如何相互互動。

確定配電網路的執行狀態

配電管理系統還有助於系統操作員瞭解配電網路的執行狀態，無論是徑向節點環路還是網路中的並行。

開關排程和安全管理

在配電網路中，開關排程由控制工程師制定。此排程對於管理開關裝置的開啟和關閉以隔離並確保網路的一部分在進行維護工作之前安全至關重要。然後，DMS 使用其網路模型驗證此排程。

DMS 還執行安全管理，以確保所有維護相關任務都在不危及操作人員和裝置安全的情況下進行。

負載削峰應用 (LSA)

配電管理系統執行的另一個重要功能是自動負載削峰。在配電網路中，執行負載削峰是為了防止網路過載，並確保在峰值需求期間網路穩定性。

配電管理系統的負載削峰應用識別非必要負載，並將其暫時與網路斷開，以防止系統過載、裝置損壞、停電和停電。

故障管理和系統恢復 (FMSR)

配電管理系統 (DMS) 還執行故障管理和系統恢復工作。在 FMSR 下，DMS 負責檢測和隔離配電網路中的故障，並儘快恢復系統。

DMS 的故障管理和系統恢復功能快速檢測網路中發生的故障並確定其位置。它還會隔離受影響的部分以減少對網路其餘部分的影響。最後，它恢復未受影響區域的服務，以提高配電系統的可靠性。

狀態估計 (SE)

狀態估計是配電管理系統執行的另一個重要功能。其目的是提供配電網路中系統電壓的可靠估計。

為了對配電網路進行狀態估計，DMS 使用來自感測器和智慧電錶的資料，並利用這些資料來估計網路的電氣狀態，例如電壓、潮流等。

狀態估計有助於系統操作員預測網路中的潛在問題並防止它們，以最佳化網路的可靠性和整體效能。

潮流計算應用 (LFA)

潮流計算也是配電管理系統的主要功能之一。在 DMS 中，提供潮流計算應用程式來分析網路在其正常執行條件下的電力分配。

它執行配電網路的潮流計算，以計算網路內的電壓、潮流和能量損失，並提供有關網路效能的詳細報告。

使用潮流計算應用程式，操作員可以規劃高效的電力輸送並最佳化網路效能。

透過饋線重構進行負載平衡

配電管理系統還執行配電網路內的負載平衡。DMS 透過饋線重構來執行此功能，其中調整配電網路的配置以均勻地將負載分配到所有饋線上。

DMS 的此功能可防止饋線過載，並提高網路電壓穩定性。

配電負荷預測 (DLF)

配電管理系統持續監控配電網路並收集資料。DMS 分析這些資料以提前預測電力需求。

DMS 的此功能可幫助操作員準確預測負載需求並相應地規劃電力分配。

配電管理系統組成部分

下圖顯示了智慧電網中使用的配電管理系統 (DMS) 的框圖。

從框圖中可以看出，DMS 由多個元件組成，這些元件在此解釋：

高階計量基礎設施 (AMI)

高階計量基礎設施或 AMI 是配電管理系統中的一個元件，它由智慧電錶、感測器、通訊網路、資料管理系統和許多其他智慧電子裝置組成。

AMI 提供消費者和配電公司之間的雙向通訊。AMI 的主要功能是收集配電的即時資料並將其傳輸到控制中心。

高階配電應用 (ADA)

這些是用於最佳化配電網路的計算機軟體。先進的配電應用軟體提供了管理和控制配電網路執行的功能。

這些應用程式提供以下主要功能：

• 電壓和無功功率控制與最佳化
• 故障識別、隔離和服務恢復
• 供需平衡
• 未來電力需求預測
• 分散式能源資源的管理和控制等。

地理資訊系統 (GIS)

地理資訊系統 (GIS) 整合到配電管理系統中，以提供配電網路的視覺化表示。與 DMS 整合的 GIS 有助於確定網路裝置和客戶的位置。

配電 SCADA

監控控制與資料採集 (SCADA) 也是配電管理系統的重要組成部分。它提供配電網路的即時監控和控制設施。它還使操作員能夠從遠端位置管理和控制配電網路裝置。

配電 SCADA 使用遠端終端單元 (RTU) 和其他智慧電子裝置從配電網路收集即時資料，並將收集到的資料傳送到 SCADA 主站，在那裡對其進行處理以確定網路的狀態和條件。

配電 SCADA 有助於公用事業公司有效地管理配電網路。

能源管理系統 (EMS)

能源管理系統 (EMS) 是配電管理系統中提供的元件，用於管理和控制配電網路中的電力生產、分配和儲存。

EMS 負責控制發電、監控配電網路中的電力流量以及預測能源需求。因此，EMS 優化了配電系統的整體效能。

停電管理系統 (OMS)

停電管理系統是配電管理系統的一個組成部分，用於管理和減少停電。它從 AMI、GIS 和 SCADA 收集資料，預測網路中潛在的問題，並儘快恢復服務。因此，OMS 減少了停電時間並提高了客戶滿意度。

配電管理系統的優勢

在智慧電網中，配電管理系統 (DMS) 的一些主要優勢包括：

• 配電管理系統減少了停電的頻率和持續時間，從而提高了配電網路的可靠性。
• DMS 減少了配電網路中的能量損失，從而優化了網路執行。
• DMS 提供配電網路的即時監控和控制設施，有助於更好地管理網路。
• DMS 支援公用事業公司和消費者之間的雙向通訊。這有助於提高客戶滿意度。

配電管理系統的缺點

配電管理系統 (DMS) 也有一些缺點，列舉如下：

• 實施配電管理系統所需的初始成本很高。
• 配電管理系統的實施和執行是一項技術密集型複雜任務，需要熟練的技術人員。
• DMS 涉及使用數字通訊，這很容易受到網路攻擊。

結論

在智慧電網中，配電管理系統用於最佳化配電網路的整體效能。

配電管理系統 (DMS) 是旨在管理和控制配電網路的計算機應用程式集合。它在智慧電網中的關鍵作用是使配電級的電力供應穩定可靠，並提高客戶滿意度。