智能配電網(wǎng)建設(shè)中配電自動(dòng)化技術(shù)的研究與應(yīng)用

深圳市南供供電服務(wù)有限公司　張創(chuàng)偉

智能配電網(wǎng)建設(shè)中配電自動(dòng)化技術(shù)的研究與應(yīng)用

深圳市南供供電服務(wù)有限公司張創(chuàng)偉

在建設(shè)智能配電網(wǎng)的過程中，配電自動(dòng)化技術(shù)的重要性毋庸置疑，該技術(shù)是實(shí)現(xiàn)對(duì)智能配電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行控制的基礎(chǔ)和前提。強(qiáng)化對(duì)配電自動(dòng)化技術(shù)的研究和探索對(duì)于我國智能配電網(wǎng)建設(shè)工程而言十分重要。本文論述了配電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程、重要意義、改進(jìn)策略與具體應(yīng)用。

智能配電網(wǎng)；配電自動(dòng)化；研究與應(yīng)用

1　配電自動(dòng)化技術(shù)解讀

1.1配電自動(dòng)化技術(shù)的含義

配電自動(dòng)化是智能配電網(wǎng)建設(shè)、發(fā)展的核心與基礎(chǔ)，需要在自動(dòng)化配電系統(tǒng)的幫助下進(jìn)行配電信息的采集。所謂的配電自動(dòng)化技術(shù)是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)、通信、電子、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，對(duì)配電網(wǎng)的在線和離線數(shù)據(jù)、地理圖形信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行集成，從而提升自動(dòng)化系統(tǒng)的完整性，在配電網(wǎng)與配電網(wǎng)設(shè)備正常運(yùn)行或出現(xiàn)故障的情況下對(duì)其進(jìn)行控制、檢測(cè)、管理、保護(hù)的技術(shù)。

一套完整的配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)由以下四部分組成：①變電站自動(dòng)化系統(tǒng)；②10kV饋電線路自動(dòng)化系統(tǒng)；③配電管理系統(tǒng)；④用戶自動(dòng)化系統(tǒng)。

1.2配電自動(dòng)化技術(shù)在我國的發(fā)展歷程概述

在大多數(shù)業(yè)內(nèi)人士看來，我國的配電自動(dòng)化技術(shù)主要經(jīng)歷了三大發(fā)展階段：

第一階段主要是以自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備間的配合為基礎(chǔ)的階段，主要設(shè)備包括分段器、重合器等等。不需要另行建設(shè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)，主要用來在出現(xiàn)故障時(shí)借助自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備間的配合完成對(duì)故障的分隔和健全區(qū)域的供電恢復(fù)。一些農(nóng)村在配電網(wǎng)中引入了產(chǎn)自歐美的分段器和重合器，而城市配電網(wǎng)使用的自動(dòng)配電開關(guān)則大多來自日本，不僅在郊區(qū)和城區(qū)的架空線路中完成了放射形線路，也同時(shí)進(jìn)行了環(huán)網(wǎng)供電自動(dòng)化試點(diǎn)工作的嘗試。在這一階段，配電自動(dòng)化技術(shù)的自動(dòng)化水平相對(duì)較差，不能在配電網(wǎng)正常運(yùn)行的過程中進(jìn)行監(jiān)控，而只能在出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)揮作用，因此無法對(duì)其運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化。在對(duì)運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整之后，還要到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定值的修改，設(shè)備也會(huì)因故障隔離階段的多次重合而受到巨大沖擊。

第二階段主要是以通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及饋線終端單元為基礎(chǔ)的自動(dòng)化配電系統(tǒng)，其在配電網(wǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中也能對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，還能夠?qū)\(yùn)行方式的轉(zhuǎn)變進(jìn)行遙控。一旦發(fā)生故障，該系統(tǒng)能夠迅速發(fā)現(xiàn)，還能通過遙控對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行隔離，并恢復(fù)健全區(qū)域的正常供電。

第三階段在第二階段的基礎(chǔ)上添加了自動(dòng)化的控制功能，其故障的處理由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。形成了含有配電地理信息系統(tǒng)、配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)、調(diào)度員仿真調(diào)度系統(tǒng)、工作票管理系統(tǒng)、故障呼叫服務(wù)系統(tǒng)等諸多內(nèi)容在內(nèi)的自動(dòng)化、一體化綜合管理系統(tǒng)。在近幾年，變電站自動(dòng)化管理技術(shù)、饋線自動(dòng)恢復(fù)供電技術(shù)、遠(yuǎn)程抄表技術(shù)、網(wǎng)損優(yōu)化技術(shù)、用電與配電信息管理技術(shù)等紛紛投入使用，在配電自動(dòng)化技術(shù)改造工程中扮演著重要的角色。

2　深入研究智能配電網(wǎng)建設(shè)中配電自動(dòng)化技術(shù)的重要意義

智能配電網(wǎng)的建設(shè)能夠大大提升電網(wǎng)的配電效率，并能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)高效運(yùn)行時(shí)各段數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和分析，對(duì)于供電的可靠性與科學(xué)性而言意義重大［1］。智能電網(wǎng)的引入和使用，發(fā)生電網(wǎng)故障時(shí)的停電范圍得到了有效的控制，這對(duì)于基層維護(hù)人員工作負(fù)擔(dān)的減輕和客戶用電滿意度的提升都有極大幫助。配電網(wǎng)可靠性能否得到提升與智能配電網(wǎng)設(shè)計(jì)、施工的科學(xué)與否密切相關(guān)，這對(duì)于廣大人民群眾日常生產(chǎn)、生活的便利性也有著巨大的影響。智能配電網(wǎng)建設(shè)過程中配電自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)與建設(shè)進(jìn)程的規(guī)范，能夠有效地起到提升配電自動(dòng)化技術(shù)水準(zhǔn)和推動(dòng)我國電力行業(yè)繼續(xù)向前發(fā)展的作用。

3　現(xiàn)階段智能配電網(wǎng)領(lǐng)域存在的問題分析

3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠嚴(yán)謹(jǐn)

在對(duì)智能配電網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)行調(diào)整和二次規(guī)劃的過程中，往往缺少一套合理、科學(xué)的設(shè)計(jì)方案來進(jìn)行指導(dǎo)。在設(shè)計(jì)電網(wǎng)的過程中也未進(jìn)行系統(tǒng)化、全方位的電力分析，造成了實(shí)用性的缺失以及部分智能配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的不嚴(yán)謹(jǐn)，這最終會(huì)直接影響到電力負(fù)載的運(yùn)行，并對(duì)智能配電網(wǎng)運(yùn)行過程中的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生威脅。

3.2分布不夠均衡

在我國的中、西部地區(qū)，智能配電網(wǎng)的分布相當(dāng)不均衡，這對(duì)于電網(wǎng)事業(yè)的整體發(fā)展而言是十分不利的，而智能配電網(wǎng)的分散和不均衡同時(shí)也直接導(dǎo)致了光纖覆蓋率的不均衡。

3.3配電自動(dòng)化技術(shù)不夠完善

我國的配電自動(dòng)化技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到世界先進(jìn)水平，在自動(dòng)配電設(shè)備的研發(fā)上依然無法做到完全獨(dú)立自主，這也就使智能配電網(wǎng)建設(shè)過程中電力大小的準(zhǔn)確、及時(shí)調(diào)配成為了難題，也給智能配電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性埋下了隱患。

4　強(qiáng)化智能配電網(wǎng)建設(shè)中配電自動(dòng)化技術(shù)的策略

4.1建立起統(tǒng)一管理的電力信息技術(shù)系統(tǒng)

電力信息技術(shù)系統(tǒng)的建立與統(tǒng)一管理能夠使各個(gè)分部之間的交流變得更好、更快。通過加大配電自動(dòng)化技術(shù)中電力信息技術(shù)所占的比重，能夠使電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化策略得到更好、更有效的發(fā)展。同時(shí)，各個(gè)部門能夠憑借統(tǒng)一管理實(shí)現(xiàn)行為判斷的統(tǒng)一，進(jìn)而可以在智能配電網(wǎng)的運(yùn)行過程中進(jìn)行集中管理。還應(yīng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行過程進(jìn)行科學(xué)、合理、及時(shí)的指示，以此來更好地統(tǒng)籌計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，優(yōu)化對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的控制。

4.2優(yōu)化各部門之間信息自動(dòng)化領(lǐng)域的分配

企業(yè)與部門之間信息共享問題的解決，能夠有效提升電力信息技術(shù)系統(tǒng)的管理水平，增強(qiáng)配電自動(dòng)化技術(shù)的穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境的科學(xué)調(diào)控，為其穩(wěn)定性、安全性提供強(qiáng)有力的支持。電力信息技術(shù)系統(tǒng)的統(tǒng)一化管理也能大大提升數(shù)據(jù)與信息的傳遞效率，大大減少信息失真的情況，進(jìn)而為整個(gè)電路系統(tǒng)的良好運(yùn)行提供保障，提升整個(gè)配電自動(dòng)化技術(shù)的安全性。電力信息技術(shù)系統(tǒng)的統(tǒng)一化管理也大大緩解了成本的浪費(fèi)情況。

4.3充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的充分運(yùn)用能夠使智能配電網(wǎng)系統(tǒng)更加完善，達(dá)到預(yù)期的低投入、高回報(bào)的效果。網(wǎng)絡(luò)的高效使用與構(gòu)建，能夠?yàn)橹悄芘潆娋W(wǎng)的安全性提供保障，并使配電自動(dòng)化技術(shù)中的電力信息技術(shù)發(fā)揮出更好的效果。網(wǎng)絡(luò)漏洞的組織工作十分重要，若忽視了這一點(diǎn)，將有可能遭受巨大損失。各個(gè)部門和片區(qū)的管理人員能夠借助互聯(lián)網(wǎng)對(duì)整條線路乃至整個(gè)電網(wǎng)有全面、深入的了解，進(jìn)而大幅度提升電網(wǎng)信息的集中程度［2］。

5　智能配電網(wǎng)建設(shè)中自動(dòng)化配電技術(shù)的應(yīng)用分析

在智能配電網(wǎng)建設(shè)的過程中需要眾多自動(dòng)化配電技術(shù)的支持，下面將具體介紹幾種配電自動(dòng)化的支撐技術(shù)。

1）光纖IP通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在配電自動(dòng)化發(fā)展的過程中，通信網(wǎng)絡(luò)是影響其發(fā)展水平的重要技術(shù)。以往，配電自動(dòng)化采用的是傳統(tǒng)的通信方式，在應(yīng)用的過程中存在很多問題。例如終端不能進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、通信帶寬窄等，這些問題的存在限制了智能配電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。采用光纖IP通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建更加完善的骨干傳輸網(wǎng)。該種技術(shù)的應(yīng)用不僅解決了傳統(tǒng)通信方式存在的問題，同時(shí)還可以更好地滿足業(yè)務(wù)需求，為智能配電網(wǎng)建設(shè)提供技術(shù)支持；

2）配電網(wǎng)廣域測(cè)控技術(shù)。在高級(jí)配電運(yùn)行自動(dòng)化系統(tǒng)中，配電網(wǎng)廣域測(cè)控技術(shù)發(fā)揮了重要的作用。在該種技術(shù)的支持下，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制的目的。利用配電網(wǎng)廣域測(cè)控技術(shù)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、傳輸?shù)取Ｏ啾扔谄渌愃频募夹g(shù)來說，配電網(wǎng)廣域測(cè)控技術(shù)具有眾多的優(yōu)點(diǎn)。首先，該種技術(shù)支持分布式智能廣域測(cè)控。其次，該種技術(shù)可以進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，可以將配電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障記錄下來。最后，該種技術(shù)具有網(wǎng)絡(luò)管理的功能，可以對(duì)收集到信息進(jìn)行管理，同時(shí)還可以限制網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限；

3）配電網(wǎng)快速仿真和模擬技術(shù)。在配電自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的過程中，配電網(wǎng)快速仿真和模擬技術(shù)起到了重要的作用，是確保配電自動(dòng)化系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障。該種技術(shù)具有較強(qiáng)的計(jì)算功能，可通過仿真模擬的方式預(yù)測(cè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)因素，并給出合理的應(yīng)對(duì)建議。此外，配電網(wǎng)快速仿真和模擬技術(shù)還可以進(jìn)行聚合分析、應(yīng)急分析、潮流計(jì)算等。隨著智能化配電網(wǎng)的不斷發(fā)展，對(duì)配電網(wǎng)快速仿真和模擬技術(shù)的要求會(huì)越來越高。

6　結(jié)語

配電自動(dòng)化技術(shù)在智能配電網(wǎng)建設(shè)中有著不可替代的重要地位，對(duì)于我國智能配電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)和加快而言意義重大。電力企業(yè)與相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)從電力信息技術(shù)系統(tǒng)的建立、信息自動(dòng)化領(lǐng)域分配的優(yōu)化、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的充分運(yùn)用等角度著手，為配電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

［1］趙禾杰.智能電網(wǎng)環(huán)境下配電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用［J］.中國科技成果，2015，（18）：69-71.

［2］吳國沛，劉育權(quán).智能配電網(wǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)的研究與應(yīng)用［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2010（21）