朱恕銀（荊楚理工學(xué)院，湖北 荊門 448000）

分析研究電力自動化供配電系統(tǒng)的優(yōu)化改造

朱恕銀（荊楚理工學(xué)院，湖北 荊門 448000）

在企業(yè)的生產(chǎn)運營中，企業(yè)的供配電系統(tǒng)穩(wěn)定運行是生產(chǎn)的重要保障，供電的安全性也是工作開展的重要前提，因此為了切實有力的推動新時期背景下企業(yè)的發(fā)展，就必須針對其電力自動化供配電系統(tǒng)進行優(yōu)化和改造，從而為生產(chǎn)規(guī)模和運營效率的現(xiàn)代化提升奠定堅實的基礎(chǔ)。本文在分析新時期供配電系統(tǒng)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對自動化供配電系統(tǒng)改造的關(guān)鍵問題進行了描述，對應(yīng)著提出的改造要求和方法，為企業(yè)的電力自動化供配電系統(tǒng)優(yōu)化改造提供了一定的借鑒意義。

電力自動化；供配電系統(tǒng)改造

1 新時期供配電系統(tǒng)現(xiàn)狀及要求

1.1 企業(yè)自動化供配電系統(tǒng)現(xiàn)狀

隨著新時期經(jīng)濟技術(shù)的高速發(fā)展，電力生產(chǎn)逐漸成為了社會經(jīng)濟進步和穩(wěn)定性保證的重要因素，而供配電系統(tǒng)則在生產(chǎn)中扮演著十分重要的角色，電力自動化供配電系統(tǒng)的建造，更為深入的影響到了生產(chǎn)流程的順利進行。就當(dāng)前我國生產(chǎn)的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，在電力的自動化供配電實現(xiàn)中，電能輸送較為穩(wěn)定，企業(yè)的用電體驗也十分良好，供配電系統(tǒng)在發(fā)生故障的過程中，電力系統(tǒng)能夠在第一時間進行線路保護，從而有效防止電力系統(tǒng)故障影響范圍的進一步擴大。

1.2 電力自動化供配電系統(tǒng)要求分析

作為我國新時期發(fā)展中的重要礦產(chǎn)資源，在生產(chǎn)過程中必須全面保證自動化配電系統(tǒng)的可靠性與安全性，從而使生產(chǎn)中的供配電故障預(yù)防，系統(tǒng)運行可靠性等得到有力的保障，在當(dāng)前我國的企業(yè)運營中，電力自動化供配電系統(tǒng)要求主要包括硬件設(shè)計指標(biāo)和軟件系統(tǒng)管理指標(biāo)兩方面。在電力系統(tǒng)的硬件設(shè)備要求中，主要要求供配電系統(tǒng)配有監(jiān)控儀器，并通過在故障易發(fā)位置設(shè)計危機保護裝置，有效實現(xiàn)對生產(chǎn)故障的檢測與處理。電力自動化供配電系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)還要求配電系統(tǒng)的硬件設(shè)施能夠保證協(xié)調(diào)運行與合理調(diào)度。

2 供配電系統(tǒng)改造架構(gòu)內(nèi)容概述

新時期電力自動化供配電系統(tǒng)改造的主要形式是計算機網(wǎng)絡(luò)控制與電氣的集成調(diào)度管理相結(jié)合，通過在電力系統(tǒng)中構(gòu)建數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進而有效的實現(xiàn)供配電系統(tǒng)給的自動化。在供配電系統(tǒng)的改造中，其架構(gòu)內(nèi)容主要包括三個層面，分別為監(jiān)控中心層，站級層以及間隔層。架構(gòu)中的不同層面通過協(xié)調(diào)合作實現(xiàn)電力供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

監(jiān)控中心層主要負(fù)責(zé)對各電力設(shè)備數(shù)據(jù)信息的匯總與分析，并在數(shù)據(jù)分析處理后將對應(yīng)的指令進行發(fā)送，從而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的準(zhǔn)確調(diào)度，例如在主調(diào)度站的集控性能改造中，可以應(yīng)用通信管理機實現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化；在對電力監(jiān)控供配電系統(tǒng)進行改造時，必須借助EMS通信和計算機控制系統(tǒng)，在EMS通信網(wǎng)絡(luò)連接的基礎(chǔ)上，處于以太網(wǎng)絡(luò)中的計算機通過與交換機合作進行程序控制，成功實現(xiàn)對供配電系統(tǒng)的自動化控制管理，并最終完成對企業(yè)對應(yīng)站點的電力供配。

間隔層由設(shè)備的所有分布式測量和控制單元，保護裝置，通信接口，保護通信管理機，瓦特計通信接口和瓦特計通信管理機器和網(wǎng)絡(luò)通信線路組成。間隔層面向控制對象，用作數(shù)據(jù)采集，處理和控制輸出。

站級層由2層監(jiān)控站組成，站直接連接到通信管理單元。除了替代傳統(tǒng)的控制和信號屏幕外，監(jiān)控主站還具有VQC電壓無功功率和負(fù)載分接開關(guān)主變壓器的自動調(diào)節(jié)功能，以及微機五防功能。在正常運行中，設(shè)置1個站作為后臺監(jiān)控主站，1個設(shè)置為專門的5個預(yù)防工作站，專門用作全站隔離開關(guān)和接地工具，以防止誤操作。

3 供配電系統(tǒng)改造的關(guān)鍵問題

在電力自動化供配電系統(tǒng)改造中，主要面臨的關(guān)鍵性問題包括系統(tǒng)電子化管理，供配電系統(tǒng)智能壓板管理以及臨時接電線管理等問題。就當(dāng)前我國企業(yè)的電力供配電現(xiàn)狀進行分析，在供配電系統(tǒng)的實際運行中，多數(shù)企業(yè)對于操作票和工作票都采取手寫的方式，這不僅使工作失誤率進一步增加，也導(dǎo)致了后期數(shù)據(jù)管理分析工作開展艱難，影響到了生產(chǎn)效率的提升。為了保證電力自動化配電的有效實現(xiàn)，就要對系統(tǒng)電子化管理措施加以完善，通過建立兩票管理子系統(tǒng)，提高電力供應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理效率，為工作安全性和效率的提升提供保障。

4 電力自動化供配電系統(tǒng)改造方案探究

4.1 受控站改造

在電力自動化供配電系統(tǒng)的改造中，由于在企業(yè)運營中實際電力技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容的不同，因此受控站的改造也要結(jié)合企業(yè)電力系統(tǒng)的實際建設(shè)情況，從而更具針對性的提高供配電系統(tǒng)的信息化和針對性。經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，電力供配電系統(tǒng)已經(jīng)具備了一定的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳送功能，數(shù)據(jù)的交換能夠利用通訊設(shè)備得以及時的開展，因此對于這一類型的電力系統(tǒng)，為進一步實現(xiàn)供配電自動化改革，可以在已有的通信基礎(chǔ)上設(shè)立電力數(shù)據(jù)的集中控制中心，通過對數(shù)據(jù)的集中控制促進電力自動化調(diào)度的實現(xiàn)。對于已安裝綜保裝置，但電力供配數(shù)據(jù)收集方式較為單一的企業(yè)而言，為了使其進一步實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化，就要對電力設(shè)備的數(shù)據(jù)進行更為集中的采集，如增加集中式的綜合測控裝置等，通過增加數(shù)據(jù)通信量和針對性的數(shù)據(jù)采集量，從而使更多的電力供配系統(tǒng)能夠在實現(xiàn)數(shù)據(jù)測控，推動電力自動化供配電的有效實現(xiàn)。

4.2 通道系統(tǒng)改造與建設(shè)

為了進一步保證電力供配電系統(tǒng)自動化的長效性，就要在系統(tǒng)改造中著重強調(diào)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的獨立性建設(shè)。在電力調(diào)度通道的建設(shè)中，可以采用分層構(gòu)建的方法將數(shù)據(jù)調(diào)度電網(wǎng)劃分為不同層次，從而使基層配電系統(tǒng)能夠在變電所調(diào)配控制中完成電網(wǎng)的電力調(diào)度。由于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建需要一定數(shù)量的資金投入，因此為減小建設(shè)成本，可以在確保供配電網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)上先對已有的網(wǎng)絡(luò)資源進行通道劃分，進而利用VLAN等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完成電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的分層調(diào)配。

4.3 主調(diào)度站的集控性能改造

在電力自動化供配電系統(tǒng)改造中，為了全面保證供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，通常在電力系統(tǒng)主站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和關(guān)鍵電力設(shè)備中設(shè)定一定數(shù)量的冗余配置，并利用計算機控制實現(xiàn)多個工作站和前置機的數(shù)據(jù)連接。為了使主調(diào)度站能夠?qū)Χ鄠€電力系統(tǒng)進行調(diào)度與安全操控，還可以在調(diào)度站配置綜合操作屏，并結(jié)合視屏監(jiān)控實現(xiàn)電力設(shè)備信息的及時傳遞與反饋，這不僅能夠極大的降低供配電設(shè)備操作的失誤率，也能夠在保證改造電力改造成本的基礎(chǔ)上，為后續(xù)的自動化供配電系統(tǒng)改造預(yù)留一定的拓展空間。電力主調(diào)度站的系統(tǒng)性能改造中還要對架構(gòu)進行分層分布，以計算機數(shù)據(jù)控制連接電力操作系統(tǒng)和調(diào)度站，并通過在電力數(shù)據(jù)的傳輸與調(diào)度中設(shè)立應(yīng)用平臺和中間件平臺，從而為主調(diào)度站的電力供配提供更為豐富的圖像，數(shù)據(jù)以及界面管理信息。

4.4 供配電系統(tǒng)節(jié)能改造

（1）變壓器配電技術(shù)改造

變壓器配電技術(shù)改造主要包括變壓器經(jīng)濟運行和配電電壓調(diào)節(jié)技術(shù)。變壓器的經(jīng)濟運行意味著在傳輸量相同的條件下選擇最佳工作模式和調(diào)整負(fù)載，使變壓器的功率損耗最小電壓監(jiān)控電路系統(tǒng)變壓調(diào)壓技術(shù)的分布，采用建筑配電系統(tǒng)的特點分析，調(diào)整線路電壓，保證輸出電路的穩(wěn)定性，建立綜合配電系統(tǒng)調(diào)壓系統(tǒng)，可有效實現(xiàn)提高電源質(zhì)量。

（2）三相不平衡調(diào)節(jié)技術(shù)

電能的質(zhì)量通常以電源的頻率、閃爍、偏移、波動、不連續(xù)、失真、三相不平衡燈為特征。三相不平衡是電力質(zhì)量的重要指標(biāo)之一?；陔娋W(wǎng)對稱分量理論，瞬時無功功率理論，自動控制理論和現(xiàn)代先進技術(shù)的三相不平衡調(diào)節(jié)技術(shù)，通過零線應(yīng)用于電網(wǎng)反向瞬時零線和零線零序電流和零序電流，負(fù)載矢量和疊加在電網(wǎng)上的中和零法，可以快速有效地消除電網(wǎng)零線電流。消除零線電流，零線過載，跳閘，融合自然解決方案；消除零線電流，可以有效抑制由過熱導(dǎo)致的接觸損耗；消除零線電流，零線電壓自動歸零，可有效抑制零線接觸銅電化學(xué)反應(yīng)。該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于建筑低壓配電系統(tǒng)，可以解決零線電流損壞，降低功率損耗。

（3）無功自動補償技術(shù)

在民用建筑中，通常使用單相電感負(fù)載。由于功率因數(shù)低，電網(wǎng)無功比例較大。為確保無功電網(wǎng)的減少，提高功率因數(shù)，有功功率保證充分利用，提高電源效率和系統(tǒng)電壓質(zhì)量，降低線路損耗，降低配電線路成本，節(jié)省電能，通常電源系統(tǒng)安裝電容器無功自動補償裝置在低電壓。電力系統(tǒng)無功自動補償是應(yīng)用無功自動控制措施，提高電網(wǎng)無功配電和電壓水平，從而減少輸電線路間區(qū)域功率損耗和功率損耗的方法。因此，電力系統(tǒng)無功自動補償裝置的建設(shè)在優(yōu)化補償裝置和裝置的配置方面具有降低功率損耗、提高電力質(zhì)量、有效解決系統(tǒng)電壓諧波問題的作用。

5 結(jié)語

在新時期的發(fā)展背景下，企業(yè)經(jīng)營對社會的重要性將逐步提高，供電配電系統(tǒng)自動化的實現(xiàn)將逐步成為工程開發(fā)建設(shè)的必然保證。電力自動化，電力配電系統(tǒng)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型將不同電力設(shè)備之間更加一體化和安全，通過互聯(lián)網(wǎng)通信實現(xiàn)信息共享，有效避免了同時運行的錯誤，而且進一步增加電源系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。電力自動化配送系統(tǒng)的改革和建設(shè)可以促進電力配送系統(tǒng)綜合調(diào)度的最終實現(xiàn)，也是提高新時期企業(yè)電力調(diào)度核心競爭力的有力保證。

[1]張耀天，劉文.基于集合論的變電站保護劑綜自改造優(yōu)化方案談?wù)揫J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2011（22）：12～31.

[2]鄧燕萍.某型裝備供配電系統(tǒng)的自動化改造[J].移動電源與車輛，2016（3）：41～44.