電力系統(tǒng)配電自動化及其對故障的處理研究

劉儒

【摘? 要】配電系統(tǒng)在國民生產(chǎn)生活中起到舉足輕重的位置，隨著智能化潮流的普及和應(yīng)用，配電系統(tǒng)也日臻完善，向更高水平的全自動化方向加速前進(jìn)，使處理流程更為順暢，相應(yīng)管理制度和運(yùn)作機(jī)制越加健全合理。因此，本文分析了配電自動化的原理及其應(yīng)用，并對電力系統(tǒng)配電自動化故障的處理解決措施進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);配電自動化;故障

1配電自動化的原理及其應(yīng)用

1.1概述

在配電系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，供電電流需要經(jīng)過諸多設(shè)施和設(shè)備以及錯綜復(fù)雜的供電線路，因此當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，用傳統(tǒng)方式對故障點(diǎn)進(jìn)行判斷和排查十分困難。找到故障點(diǎn)并排除故障，恢復(fù)電力供應(yīng)需要消耗大量時(shí)間。因此電力用戶會遭遇停電帶來的不便甚至經(jīng)濟(jì)損失。近年來，由于配電網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)展，更加大了故障排查和維修難度。此外，由于科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，客戶端的用電設(shè)備也出現(xiàn)了對電力供應(yīng)越來越多樣化的需求，無論是供電電壓還是電流，其需求的范圍成倍擴(kuò)大，造成供電系統(tǒng)整體運(yùn)行情況的復(fù)雜化。超負(fù)荷和低負(fù)荷運(yùn)行的情況增加，使供電系統(tǒng)的功率損失較大。在這樣的背景下，電力系統(tǒng)的全面自動化已經(jīng)勢在必行。通過配電自動化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)的優(yōu)化管理和故障的自動隔離與恢復(fù)供電，才能滿足目前的客戶需求，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。

1.2配電自動化原理

配電自動化系統(tǒng)有電氣設(shè)備的監(jiān)控與管理自動化以及電力系統(tǒng)運(yùn)行自動化兩個(gè)方面?；诂F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)軟件與硬件技術(shù)，建立包括系統(tǒng)的主站數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程終端單元以及饋線終端單元的自動化系統(tǒng)。在系統(tǒng)的工作中，通過主站和電力調(diào)度自動化系統(tǒng)以及GIS系統(tǒng)建立的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)程終端的三維可視化監(jiān)控[2]。其中遠(yuǎn)程單元是安裝于配電設(shè)備與設(shè)施中的控制單元、饋線終端控制單元。在GIS系統(tǒng)的幫助下，主站的監(jiān)視設(shè)備上可以實(shí)時(shí)查詢終端系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)和數(shù)據(jù)信息，可以形成包括參數(shù)、設(shè)備設(shè)施地理位置信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的三維圖形，還能夠通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)調(diào)取歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，達(dá)到對整個(gè)配電系統(tǒng)的全天候監(jiān)控。并且可以將信息反饋給電力調(diào)度系統(tǒng)和終端的客戶，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和效率的最優(yōu)化。

1.3配電自動化系統(tǒng)的應(yīng)用

配電自動化系統(tǒng)在城市電力供應(yīng)系統(tǒng)中已經(jīng)普及，但是在偏遠(yuǎn)地區(qū)，由于配電設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)施的不健全，在應(yīng)用時(shí)需要因地制宜，實(shí)現(xiàn)局部配電系統(tǒng)的自動化或者部分設(shè)備與設(shè)施的自動化控制，改善配電服務(wù)質(zhì)量。而在大中型城市及大型企業(yè)的電力供應(yīng)中，配電系統(tǒng)已經(jīng)開始朝智能化方向發(fā)展，無人值守的配電站、具有自愈功能的配電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開始在大型供電企業(yè)的配電網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)。其管理自動化的智能化功能進(jìn)一步提高了供電質(zhì)量，還使配電網(wǎng)絡(luò)對分散式發(fā)電的清潔能源具有更好的兼容性，為充分利用太陽、風(fēng)能等新能源發(fā)電提供了可能[3]。既減輕了供電網(wǎng)絡(luò)的壓力、增加了電網(wǎng)容量，又節(jié)約了傳統(tǒng)發(fā)電所使用的不可再生能源，為節(jié)能減排和保護(hù)環(huán)境做出了貢獻(xiàn)。在給企業(yè)帶來了更高的效率和效益的同時(shí)，讓終端客戶享受到了個(gè)性化的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

2電力系統(tǒng)配電自動化故障的處理解決

2.1關(guān)于主變壓器故障的處理

主變壓是配電自動化中比較常見一種故障，其產(chǎn)生的危害也相對較大。一般情況下，當(dāng)主變壓故障時(shí)，基本的解決措施是在主變壓器里面安置一定的保護(hù)設(shè)備，以保證主變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性和效率，其基本的做法是：首先，可以將瓦斯保護(hù)裝置安裝在變壓器內(nèi)部，在安裝之前要對于瓦斯裝置的相關(guān)參數(shù)做一個(gè)合理的設(shè)置，因?yàn)樽儔浩鞯臏囟瘸掷m(xù)升高時(shí)，會使得其內(nèi)部產(chǎn)生油氣分離的現(xiàn)象，進(jìn)而出現(xiàn)故障。通過設(shè)置瓦斯裝置的參數(shù)可以使得當(dāng)主變壓器的溫度接近一定的數(shù)值時(shí)，觸動開關(guān)而發(fā)出警報(bào)聲響。瓦斯裝置的安裝可以有效地解決主變壓器容易燒壞的問題。

2.2關(guān)于饋線故障的解決處理

一般來說，當(dāng)饋線的自動化系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以采取以下的方式進(jìn)行處理解決：一是不通過總站系統(tǒng)的參與就可以解決故障的方法，具體的做法是將兩個(gè)FTU的裝置進(jìn)行連接通訊，進(jìn)而使得饋線的系統(tǒng)內(nèi)部的故障區(qū)域的得到隔離，使供電恢復(fù)正常。二是要通過總站系統(tǒng)故障排除方式，是一種遠(yuǎn)程控制解決故障的模式，具體的做法為，通過使用FTU設(shè)備將饋線自動化系統(tǒng)的具體故障問題及時(shí)上報(bào)到高級別的總站系統(tǒng)，再由總站系統(tǒng)在后臺對于饋線自動化系統(tǒng)的故障問題進(jìn)行檢查和精準(zhǔn)定位，進(jìn)而遠(yuǎn)程操作來有效處理解決故障問題，相比較于饋線系統(tǒng)自己解決故障的方法，第二種方法一般更加適用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)比較完善，而且系統(tǒng)功能靈活的情況。

2.3關(guān)于系統(tǒng)問題的解決

在我國電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展中，那些經(jīng)常出現(xiàn)的故障，不管何種類型，都與系統(tǒng)本身的問題有著莫大的關(guān)系，比如系統(tǒng)地失靈，系統(tǒng)信息管理的低效等等。因此必須加強(qiáng)建設(shè)完善對于供電系統(tǒng)的信息化的監(jiān)督與管理，才能夠從根本上解決問題。首先，因?yàn)楣╇娤到y(tǒng)的特殊性，導(dǎo)致供電系統(tǒng)內(nèi)部時(shí)刻都發(fā)生這數(shù)據(jù)的改變，而且數(shù)據(jù)的量非常的巨大，這就要求在具體的信息化的監(jiān)管中，加大對于后臺信息的管理，及時(shí)更新相關(guān)的信息數(shù)據(jù)庫，保證信息數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性，為相關(guān)工作提供可靠的依據(jù)。其次，在信息的采集方面，要及時(shí)的做好信息的記錄，主要是記錄每個(gè)系統(tǒng)點(diǎn)的具體運(yùn)行情況，和相關(guān)的一些數(shù)據(jù)，在終端的自動化系統(tǒng)運(yùn)行過程中，需要人力的參與做抄表抄數(shù)據(jù)的工作，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。

2.4配電系統(tǒng)安全管理

加強(qiáng)對于配電自動化系統(tǒng)的安全管理，可以有效的將系統(tǒng)中發(fā)生故障的可能性降到最低，進(jìn)而保證供電的安全進(jìn)行。一般來說，終端的電力自動化系統(tǒng)受到嚴(yán)重的損害，其發(fā)生的故障極有可能是永久性的，就需要第一時(shí)間將損壞故障的系統(tǒng)區(qū)域進(jìn)行隔離處理，然后及時(shí)的投入技術(shù)和資源，盡快的建設(shè)新的配電設(shè)施，以確保人們生產(chǎn)生活的正常用電。在配電自動化的系統(tǒng)內(nèi)部，輕微的損害或者故障，一般會觸動相應(yīng)的警報(bào)，然后及時(shí)的斷電，后由人工參與解決，或者系統(tǒng)內(nèi)部可以自動的做閉合與重合處理，使得供電第一時(shí)間恢復(fù)正常。在處理故障問題中，可以使用相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行檢測，找到故障的位置，然后對于永久性的損害進(jìn)行隔離或者拆除，對于輕微的故障，及時(shí)的修復(fù)重建。無論是系統(tǒng)內(nèi)部的自我修復(fù)功能，還是人工參與作業(yè)，都是確保供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的有效方法，可以及時(shí)的處理解決故障，恢復(fù)供電狀態(tài)，保障供電系統(tǒng)的平穩(wěn)安全運(yùn)行。

2.5關(guān)于電網(wǎng)的改造

在目前的具體實(shí)踐中，我國的電力行業(yè)對于配電板塊不夠重視，這也導(dǎo)致我國的電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)常出現(xiàn)故障。首先，根據(jù)我國生活用電量和商業(yè)用電量都比較大的現(xiàn)實(shí)情況，可以適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)輸電線路的質(zhì)量和安全，在保證優(yōu)質(zhì)供電的前提下，提高供電量。與此同時(shí)，需要注意的一點(diǎn)是，隨著我國城市化進(jìn)程的加快，和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國城市的用電需求逐漸的增加，在安裝供電設(shè)備，建設(shè)供電網(wǎng)絡(luò)的過程中更應(yīng)該考慮供電量的充足和安全，可以引用相關(guān)的技術(shù)，安裝故障檢測的設(shè)備，及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)問題，并且通過網(wǎng)絡(luò)信息化的監(jiān)管確定問題的類型、區(qū)域，然后派遣維護(hù)人員及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場處理解決，保證城市供電的安全穩(wěn)定。因此，關(guān)于電網(wǎng)的改造，不僅需要提升對于配電設(shè)施建設(shè)完善的意識，也要平衡變電、輸電、配電之間的高效平衡。

3結(jié)語

綜上所述，電力系統(tǒng)配電自動化作為一門系統(tǒng)的科學(xué)，我們不僅要從原理上理解其功能作用更要明晰其實(shí)踐后的優(yōu)越性，為我國電力系統(tǒng)配電自動化的缺陷與解決我國電力系統(tǒng)配電自動化故障的對策提供優(yōu)秀解決方案，使我國配電網(wǎng)事業(yè)的可以高效優(yōu)質(zhì)發(fā)展，更好的適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展變化，為國民提供更加便捷高效節(jié)能的供電服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉志慧.電力系統(tǒng)配電自動化及其對故障的處理分析[J].黑龍江科技信息，2017（2）：139-139.

（作者單位：柳州電力勘察設(shè)計(jì)有限公司）