配網(wǎng)自動化建設與配電運行管理

黃海波

摘要：隨著電力公司的發(fā)展，配電網(wǎng)的建設正逐漸走向自動化。因此，探索配電網(wǎng)絡自動化和配電運營管理的發(fā)展是很重要的。本文首先介紹了配網(wǎng)自動化建設的重要性，并詳細討論了有助于提供解決配網(wǎng)運行和配網(wǎng)自動化建設問題的方法，以提升配網(wǎng)自動化建設的水平。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化;配電運行;配電管理

引言：隨著社會的發(fā)展和進步，人們的物質(zhì)生活水平明顯得到改善，配電系統(tǒng)的運行對人們的日常生活影響越來越大。配網(wǎng)系統(tǒng)直接關(guān)系到電力用戶，由于它是電力系統(tǒng)的末端，其運行質(zhì)量直接影響到供電的可靠性和穩(wěn)定性，因此，電力企業(yè)開展配網(wǎng)自動化和配電管理的建設工作非常重要。

一、功能要求的描述

鑒于網(wǎng)絡規(guī)劃固有的不確定性，專家經(jīng)驗和人為干預是不可避免的，該系統(tǒng)允許對系統(tǒng)規(guī)劃數(shù)據(jù)和解決方案進行人工修正和編輯。對于網(wǎng)絡規(guī)劃功能，在這項工作中開發(fā)了幾個功能模塊，它們獨立于GIS系統(tǒng)，彼此之間相對獨立。這樣的獨立設計有三個優(yōu)點：一是靈敏性，用戶可以根據(jù)需要調(diào)用規(guī)劃功能的模塊，從而節(jié)省計算機空間;二是容易維護，如果某個模塊出現(xiàn)問題，不會影響其他模塊的正常運行，不會影響GIS系統(tǒng);三是可以擴展，用戶可以根據(jù)實際需要增加規(guī)劃功能。

（一）系統(tǒng)開發(fā)模式和整體設計

（1） 系統(tǒng)設計模型的選擇

自20世紀90年代以來，使用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)已經(jīng)成為計算機應用中最常見的軟件開發(fā)方法。它被廣泛使用，因為它擺脫了基于過程的語言的許多細節(jié)，主要集中在解決實際問題和開發(fā)用戶友好的界面。由于規(guī)劃系統(tǒng)的所有功能在開發(fā)前不可能完全預見，所以大量的迭代修改是不可避免的。對基于GIS的規(guī)劃的功能要求進行了簡單而快速的分析，并利用上述開發(fā)工具設計和實施了一個原型系統(tǒng)。該設計盡可能地開放，即用戶可以根據(jù)自身的需求維護和擴展原型系統(tǒng)的功能，而不干擾原有的功能和GIS數(shù)據(jù)。

（2） 系統(tǒng)的目標和總體結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)的開發(fā)旨在為城市電網(wǎng)開發(fā)一個涵蓋廣泛能源數(shù)據(jù)和復雜結(jié)構(gòu)的地理信息系統(tǒng)，并將地理信息系統(tǒng)強大的信息處理功能與電網(wǎng)的規(guī)劃工作相融合，為規(guī)劃工作提供一個更科學、更便捷的工具。GIS為規(guī)劃者提供了足夠準確的電氣裝置和網(wǎng)絡拓撲信息，以減少手工作業(yè)，提高工作效率和科學規(guī)劃。

二、配網(wǎng)自動化建設的重要性。

（一）配電自動化的建設是保證電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、可靠運行的必要支撐，將對配電網(wǎng)能源供應能力產(chǎn)生重大影響，同時有利于控制配電網(wǎng)系統(tǒng)的運行成本。特別是對能源公司本身來說，配電自動化可以保證能源供應系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，對配電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，以便盡早發(fā)現(xiàn)和預防配電干擾，減少區(qū)域停電的頻率;

（二）可以有針對性地提高配電網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟性能，在實現(xiàn)降低線損的同時，最大限度地延長電氣設備的使用壽命，優(yōu)化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，合理分配無功功率，減少停電頻率。優(yōu)化，適當分配無功功率，降低能源損耗，有助于實現(xiàn)電力企業(yè)的經(jīng)濟效益;

（三）利用配網(wǎng)自動化系統(tǒng)與高水平的信息技術(shù)相結(jié)合，可以大大提高配網(wǎng)運行的效率，提高電力企業(yè)的現(xiàn)代化運行管理水平;

（四）利用配網(wǎng)自動化和自動化監(jiān)控系統(tǒng)，可以為能源用戶提供更穩(wěn)定、更優(yōu)質(zhì)的電力，更高效的電氣設備維護和信息需求服務。

三、配電網(wǎng)絡自動化、運行和管理方面的挑戰(zhàn)。

（一）理論與實踐之間的沖突

由于我國配電網(wǎng)自動化建設起步較晚，發(fā)展過程中重視引進國外先進技術(shù)和經(jīng)驗，其結(jié)果是許多專家只學理論，不注重實際應用和理論聯(lián)系實際的能力，最終成為驕傲的科學家。此外，從客觀上看，中國的配網(wǎng)自動化建設在技術(shù)和資源方面離目標還很遠。雖然各地政府機構(gòu)已經(jīng)批準并支持電網(wǎng)自動化建設，但技術(shù)升級是一個漫長的過程，所以電網(wǎng)自動化建設短期內(nèi)會出現(xiàn)理論與實踐不匹配的情況。

（二）建筑物網(wǎng)絡自動化方面缺乏創(chuàng)新

由于現(xiàn)階段我國電網(wǎng)自動化建設還存在一些技術(shù)上的不確定性，推廣過程中也主要以試點項目的形式進行。事實上，各電廠由于所處地區(qū)的特點、氣候、地理、負荷模式、線路類型等原因，都有其獨創(chuàng)的供電特色，但是在配網(wǎng)自動化建設和配電控制管理層面，卻沒有針對這些情況的創(chuàng)新，沒有辦法根據(jù)當?shù)氐木唧w情況進行建設和管理的創(chuàng)新，導致推廣工作無法開展。

三、解決與配電活動有關(guān)的問題和建立配電網(wǎng)絡自動化的措施。

（一）加強配電自動化系統(tǒng)設備的操作和維護：

配電網(wǎng)自動化是將電網(wǎng)運行和控制與自動化、通信和其他新技術(shù)相結(jié)合的工作。配電網(wǎng)絡本身的特點是節(jié)點多，參與人員多，線路結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，加上具有恢復功能的計算機和信息技術(shù)，使配電自動化系統(tǒng)設備的運行和維護更加復雜。電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運行依賴于眾多支持數(shù)據(jù)的終端設備，提供數(shù)據(jù)傳輸通道的有線和無線通信網(wǎng)絡，以及實現(xiàn)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)匯總和分析等的數(shù)據(jù)庫升級。系統(tǒng)的日常運行需要定期或不定期的維護，包括。終端設備的運行和維護，通信光纖的運行和維護以及檢查和維修;計算機設備數(shù)據(jù)記錄器的最終維護，外包維護等;城市地區(qū)的建設和改造，相關(guān)設備的改造，數(shù)據(jù)輸入;頻繁的數(shù)據(jù)接收或中斷運行，主要是配網(wǎng)自動終端因停電等。計算機設備數(shù)據(jù)調(diào)度員的維護，外包維護等;城市地區(qū)的建設和改造，相關(guān)設備的改造，數(shù)據(jù)的錄入;頻繁的數(shù)據(jù)接收或運行中斷，主要是自動分配網(wǎng)絡終端因停電等。

（二）強化配網(wǎng)自動化規(guī)劃：

針對區(qū)域特點開展配網(wǎng)自動化建設，研究區(qū)域配網(wǎng)結(jié)構(gòu)和負荷狀況，設計和科學規(guī)劃配網(wǎng)自動化建設，確保網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和升級。選擇信譽好、質(zhì)量高的配電自動化產(chǎn)品生產(chǎn)廠家，確保產(chǎn)品質(zhì)量，為配電自動化建設奠定質(zhì)量基礎。建立基礎數(shù)據(jù)庫，在充分的數(shù)據(jù)分析基礎上進行配電自動化建設規(guī)劃。通過對電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）及GIS平臺的整合，構(gòu)建了一個基于地理信息的配電網(wǎng)信息綜合分析與決策支持平臺。利用該平臺可以實現(xiàn)對配電網(wǎng)運行狀態(tài)以及設備故障情況的實時監(jiān)控和管理。以某地區(qū)為例，采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡傳輸技術(shù)，搭建了一套完整的配網(wǎng)自動化體系框架。并將其應用到實際中去，取得較好成果，有效提高了供電可靠性和服務水平。

（三）改進配電自動化網(wǎng)絡的設計和建設：

配網(wǎng)自動化的設計和建設不僅關(guān)系到配網(wǎng)的實行和管理，也關(guān)聯(lián)到配網(wǎng)的供電實用性和安全性，因此從這個關(guān)鍵點出發(fā)，企業(yè)需要在建設過程中不斷提高設計和建設水平。在設計方面，應盡可能選擇具有優(yōu)秀資質(zhì)的設計團隊，在設計要求方面的先進技術(shù)應與配電自動化建設的可靠性有機結(jié)合。因此，在選擇過程中也應考慮到系統(tǒng)的實用性、技術(shù)成熟度和未來升級的兼容性，同時考慮到自動化系統(tǒng)的建設成本。這意味著能源公司應該建立一個專門的部門，專門負責配電自動化的設計和建設，此外，在設計和建設過程中，系統(tǒng)的綜合部分應該保持在最低限度。

結(jié)束語：

綜上所述，配網(wǎng)自動化和配網(wǎng)運行控制的研究對于提升能源供應性能具有重要作用。因此，有需要繼續(xù)改進和完善配網(wǎng)運行和配網(wǎng)自動化建設的問題解決方案，提升配網(wǎng)自動化建設和運行管理水平。

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