電力系統(tǒng)中配網(wǎng)自動化技術(shù)探討

羅萬堅(jiān)

摘 要 配網(wǎng)自動化技術(shù)結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)等多種技術(shù)于一體，并采用先進(jìn)的設(shè)備對配電網(wǎng)進(jìn)行控制和管理，使配網(wǎng)可以正常運(yùn)行，提高供電的安全性與可靠性，在提高供電能力與供電質(zhì)量方面起到了重要的作用。配網(wǎng)自動化是實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要途徑，為全面實(shí)現(xiàn)智能化、自動化電網(wǎng)提供了良好的保證。文章通過分析我國配網(wǎng)自動化的發(fā)展，進(jìn)一步探討了目前配網(wǎng)自動化技術(shù)存在的問題，并對未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行闡述。在配網(wǎng)自動化不斷發(fā)展的今天，如何加強(qiáng)和提高配網(wǎng)自動化技術(shù)，是各大電力企業(yè)值得思考的問題。

關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng)；配網(wǎng)自動化；通信技術(shù)

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）06-0012-02

1 我國配網(wǎng)自動化的發(fā)展

我國配網(wǎng)自動化的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，分別是自動化階段、計(jì)算機(jī)階段、現(xiàn)代自動化階段。這三個階段的原理不同，初步實(shí)現(xiàn)了配網(wǎng)自動化。

第一階段的配網(wǎng)自動化是基于不同自動化開關(guān)的互相支持與配合原理上，將故障降到最低點(diǎn)，這個階段的設(shè)備不需要電腦操控，但自動化程度很低。二次物理設(shè)備互相支持和配合雖然能迅速切斷故障，但是卻只能在故障發(fā)生的時候才能起到作用，做不到實(shí)時監(jiān)控。發(fā)生故障后，要通知工作人員趕到現(xiàn)場，通過整定計(jì)算和采取恢復(fù)供電的措施，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。一般情況下，由于第一階段的自動化程度很低，因此需要人為采取事故恢復(fù)措施，利用多次重合閘的方式，雖然很有效果，卻會大大損傷系統(tǒng)。第一階段所采用的設(shè)備在我國許多地區(qū)依然沿用，只有更新?lián)Q代，才能增強(qiáng)配網(wǎng)自動化的效果，減少設(shè)備的損害程度。

第二階段是計(jì)算機(jī)階段，主要是利用計(jì)算機(jī)處理配網(wǎng)問題，計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的云計(jì)算處理能力是第二階段的優(yōu)勢。大規(guī)模計(jì)算機(jī)云計(jì)算結(jié)合了多種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，可以對配網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了遙信、遙測、遙控、遙調(diào)功能，是配網(wǎng)自動化技術(shù)的一次革命。系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過監(jiān)控可以在第一時間內(nèi)了解系統(tǒng)的狀態(tài)，工作人員可以通過遙控各種設(shè)備切斷故障，并以最快的速度恢復(fù)供電。

現(xiàn)代配電自動化階段是配網(wǎng)自動化的第三階段。這一階段具有良好的自動控制功能，充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，使配電自動化得以實(shí)現(xiàn)。此階段利用現(xiàn)代控制理論，集多種系統(tǒng)與功能于一體，初步實(shí)現(xiàn)了饋線分段開關(guān)遙控、電容器組調(diào)節(jié)控制、用戶負(fù)荷控制和遠(yuǎn)方自動抄表等功能。

當(dāng)世界各國紛紛研究配網(wǎng)自動化時，我國也開啟了智能配網(wǎng)的新研究征程。結(jié)合我國的實(shí)際情況，在國情和能源角度斟酌衡量，在充分了解用戶用電需求后，國家電網(wǎng)公司正式提出努力創(chuàng)新和發(fā)展集智能化與自動化與一體的配網(wǎng)，學(xué)習(xí)歐美等發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，取其精華，自主創(chuàng)新，使我國配電網(wǎng)研究和建設(shè)邁入嶄新的階段。

2 配網(wǎng)自動化技術(shù)存在的問題

1）功能設(shè)計(jì)單一。配網(wǎng)自動化的最終目的是確保供電的穩(wěn)定性與可靠性，除此之外，還可以節(jié)省人力。在進(jìn)行相關(guān)功能設(shè)計(jì)時，卻由于功能較為單一而影響了供電可靠性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前在例行檢測時配網(wǎng)停電的數(shù)據(jù)超過配網(wǎng)由于故障而停電的次數(shù)和時間，這充分表明現(xiàn)階段的配網(wǎng)功能實(shí)施時還存在不完善之處，只有不斷提高技術(shù)，加強(qiáng)功能設(shè)計(jì)，才能減少因例行監(jiān)測而產(chǎn)生的停電次數(shù)與時間，提高供電的可靠性。

2）配網(wǎng)孤島。在不同的電力企業(yè)中，由于資源種類繁多，因此難以進(jìn)行有效整合。部門與部門之間的信息呈孤島現(xiàn)象，交流甚少，不能與之分享。這樣就造成了信息的鼻塞，部門與部門之間的交流出現(xiàn)障礙，會導(dǎo)致配網(wǎng)管理不完善或數(shù)據(jù)冗余。這種孤島現(xiàn)象會影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3）新設(shè)備與老設(shè)備難以整合。企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)管理出現(xiàn)短視行為，缺乏著眼于大局的長遠(yuǎn)考慮，盲目崇拜新技術(shù)，追求新設(shè)備，卻沒有意識到新設(shè)備是否與整體系統(tǒng)相匹配。購買新設(shè)備后，往往會由于新設(shè)備與老設(shè)備難以整合的現(xiàn)象使配網(wǎng)自動化功能難以實(shí)現(xiàn)最佳效果。由于新老設(shè)備難以整合，信息不相容或網(wǎng)絡(luò)傳輸能力較差的現(xiàn)象時常發(fā)生，主要是由于并沒有綜合考慮配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，未曾統(tǒng)一，從而影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行和自動化功能的實(shí)現(xiàn)。

4）管理體制的弊端。傳統(tǒng)的配網(wǎng)管理方式更注重于垂直專業(yè)管理，這也是管理體制存在的弊端。生產(chǎn)和營銷都需要配電自動化技術(shù)，如果不進(jìn)行條塊結(jié)合分工協(xié)作，就無法保證管理順利開展，從而達(dá)到提高供電可靠性的目的。在管理中，還存在著重視配網(wǎng)系統(tǒng)、不注重客戶管理的現(xiàn)象，形式主義嚴(yán)重，導(dǎo)致技術(shù)上存在著一定的缺陷和較為嚴(yán)重的管理漏洞。

5）當(dāng)前與長遠(yuǎn)的銜接問題。配電自動化技術(shù)的成本較高，涉及面較廣，因此，企業(yè)在應(yīng)用的過程中要將當(dāng)前形勢與長遠(yuǎn)相結(jié)合，做到有效銜接?，F(xiàn)有的設(shè)備要加以利用，并進(jìn)一步采取措施，為完善其功能做好準(zhǔn)備。技術(shù)方面，應(yīng)有計(jì)劃、有目的地進(jìn)行擴(kuò)充和選擇新設(shè)備，要注重與老設(shè)備能否順利整合。管理方面，要做好長遠(yuǎn)打算，著眼全局，尋求最大利益和正確的理念，做好當(dāng)前與長遠(yuǎn)發(fā)展的銜接工作。

3 配網(wǎng)自動化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢

1）配網(wǎng)自動化的綜合型受控端。SCADA系統(tǒng)在綜合性受控端中起到了重要的作用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)信息的迅速采集工作和信號處理工作，還能減少冗余的受控端，優(yōu)化系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)的功能更多更全，在實(shí)施監(jiān)控系統(tǒng)的過程中可以滿足各項(xiàng)要求，監(jiān)測到系統(tǒng)可能出現(xiàn)的各種情況，并迅速將信息傳遞給主控方，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的智能化與自動化。除此之外，這些受控端可以進(jìn)行互相通信，避免出現(xiàn)信息孤島的現(xiàn)象。

2）配電線路載波通信技術(shù)和基于因特網(wǎng)的IP通信技術(shù)。載波通信技術(shù)具有穩(wěn)定的大容量，還能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測，為客戶提供更加周到的服務(wù)。光纖通信已成為通信系統(tǒng)中的主流，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，基于因特網(wǎng)的IP通信技術(shù)充分繼承了光纖通信的優(yōu)勢，其抗干擾能力更強(qiáng)，傳遞速度更快，在配網(wǎng)自動化技術(shù)中的地位日益提高。

3）定制電力技術(shù)。定制電力技術(shù)主要是將各種技術(shù)應(yīng)用于中低壓配網(wǎng)，抗干擾能力較強(qiáng)，保證供電的可靠性和安全性。該技術(shù)可瞬間監(jiān)測到系統(tǒng)的變化，并最大程度地保持系統(tǒng)正常運(yùn)行。在配網(wǎng)自動化技術(shù)中，定制電力技術(shù)可以實(shí)時優(yōu)化系統(tǒng)，在高端用戶中應(yīng)用較為廣泛。

4）新型FA系統(tǒng)。新型FA系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)分布式電源，根據(jù)不同的負(fù)荷提供電源，從而減少線路損耗。目前，新型FA系統(tǒng)實(shí)施起來還有一定的難度，分布式電源的位置和配網(wǎng)的運(yùn)行方式不確定，技術(shù)有待于提高。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)能夠?qū)⑤斉潆娤到y(tǒng)分離時，用戶就可以根據(jù)需求選擇供電方。

4 結(jié)束語

綜上所述，配網(wǎng)自動化能夠保證電力系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，提高供電的可靠性。隨著社會的進(jìn)步與科技水平的不斷提高，配網(wǎng)自動化技術(shù)未來的發(fā)展會更加光明。

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