簡析電力網(wǎng)絡(luò)中配電網(wǎng)自動化的應(yīng)用

紀雯潔

【摘 要】由于我國配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展較為滯后，在電力網(wǎng)絡(luò)中發(fā)展配電網(wǎng)自動化技術(shù)已勢在必行。本文主要介紹電力網(wǎng)絡(luò)中配電網(wǎng)自動化的概念、規(guī)劃以及實施應(yīng)用，發(fā)展和推廣電力網(wǎng)絡(luò)中配電網(wǎng)自動化體系的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電力網(wǎng)絡(luò)；配電網(wǎng)；自動化

電力網(wǎng)絡(luò)中的配電網(wǎng)自動化主要是指，在配電網(wǎng)絡(luò)中，通常會利用分段開關(guān)把配電網(wǎng)供電線路分割成多個供電區(qū)域，當(dāng)某區(qū)域發(fā)生故障時，自動化裝置能夠及時將分割該區(qū)域的開關(guān)跳開，隔離故障區(qū)域，同時也能夠記錄故障發(fā)生時設(shè)備的運行情況及故障信息，從而為分析故障、解決問題提供相應(yīng)的有效數(shù)據(jù)并有助于盡快恢復(fù)供電，提高整個配電網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性。

一、配電網(wǎng)自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀以及實施目的

1. 配電網(wǎng)自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀

配電網(wǎng)自動化是指利用現(xiàn)代電子、計算機、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)和用戶側(cè)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進行信息集成，構(gòu)成完整的自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)配電網(wǎng)及其設(shè)備正常運行及事故狀態(tài)下的監(jiān)測、保護、控制、用電和配電管理的現(xiàn)代化。

我國在配電網(wǎng)絡(luò)方面的發(fā)展較為滯后，主要原因是由于我國電力建設(shè)資金短缺，長期以來側(cè)重電源和大電網(wǎng)建設(shè)的緣故。這導(dǎo)致配電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展受到較為嚴重的影響并且造成設(shè)備落后、不安全因素較多等狀況，極度制約了配電網(wǎng)用電質(zhì)量及供電可靠性的提升。隨著近幾年來我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，配電網(wǎng)自動化技術(shù)在我國許多電力項目中得到了推廣和普及。當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展使得電力網(wǎng)絡(luò)上的遠程調(diào)控成為了可能，有了科學(xué)上、技術(shù)上良好的依托，配電網(wǎng)的自動化不再難以實現(xiàn)。同時配電網(wǎng)自動化也能夠改善供電質(zhì)量，與用戶建立更密切、更負責(zé)的聯(lián)系，以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)、合理的價格滿足用戶多樣的要求，達到供電經(jīng)濟性及企業(yè)管理的雙贏。

2. 配電網(wǎng)自動化的實施目的

由于長期以來配電網(wǎng)的建設(shè)不受重視，致使配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，供配電能力低下。隨著近幾年來電力需求不斷擴大，國家有關(guān)部門出臺了相應(yīng)的城網(wǎng)改造政策，提出要積極穩(wěn)步推進配電網(wǎng)自動化的思路，這才使得配電網(wǎng)自動化技術(shù)得到充分的重視、發(fā)展和廣泛應(yīng)用。配電網(wǎng)自動化實現(xiàn)的目的可以歸結(jié)為：

（1）提高城鄉(xiāng)電網(wǎng)整體供電能力，提升電網(wǎng)供電可靠性，切實保證電能質(zhì)量，確保向用戶不間斷優(yōu)質(zhì)供電；

（2）實現(xiàn)配電管理自動化，對多項管理過程提供信息支持，改善服務(wù)質(zhì)量；

（3）提高管理水平及勞動生產(chǎn)率，為電力網(wǎng)絡(luò)改革打下良好的技術(shù)及管理基礎(chǔ)；

（4）減少運行維護費用和各種電能損耗，實現(xiàn)配電網(wǎng)經(jīng)濟運行

二、電力網(wǎng)絡(luò)中配電網(wǎng)自動化的規(guī)劃

1. 采取分區(qū)試點的模式

在配電網(wǎng)自動化規(guī)劃中，應(yīng)在相對比較熟悉的地區(qū)優(yōu)先進行配電網(wǎng)的自動化建設(shè)，在建設(shè)過程中要考慮到系統(tǒng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和相關(guān)子系統(tǒng)技術(shù)的長遠性和先進性，對主站系統(tǒng)的建設(shè)盡量做到一步到位，為配網(wǎng)自動化建立良好的基礎(chǔ)。同時，對配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的軟硬件進行定期檢查，確?？煽啃院桶踩?。對于一些偏遠地區(qū)，相關(guān)的通信設(shè)備可能不方便得以利用，可考慮在配電網(wǎng)改造之后，利用自動開關(guān)，對饋線進行監(jiān)測和控制，為今后配電網(wǎng)系統(tǒng)留下通訊接口。

2. 對配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)的改造

為了滿足配電網(wǎng)自動化的需求，需要對配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)的改造，這就需要嚴格的規(guī)劃來優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。首先要增加配電網(wǎng)的主干線線徑，以符合城市發(fā)展致用電量增長的情況，并符合網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和轉(zhuǎn)移的需求。其次，將網(wǎng)絡(luò)進行合理分段，盡可能的縮小供電系統(tǒng)故障所涉及的范圍。最后，在部分地區(qū)可考慮采用環(huán)網(wǎng)式的結(jié)構(gòu)，提高整個配電網(wǎng)運行方式的靈活性及互供互輸?shù)哪芰Α?/p>

3. 對于配電網(wǎng)自動化的整體規(guī)劃應(yīng)遵從經(jīng)濟性

要實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的整體規(guī)劃目標(biāo)，就要充分考慮所在地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平。配電網(wǎng)的實際改造投資要在當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟能力承受范圍以內(nèi)。在電網(wǎng)的改造處于較為合理的狀態(tài)后，再進一步對配電網(wǎng)的自動化進行整體規(guī)劃，通過分步投資和實施，充分發(fā)展配電自動化系統(tǒng)。

4. 與現(xiàn)有系統(tǒng)合理銜接，避免重復(fù)建設(shè)

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)不僅要監(jiān)控整個電網(wǎng)系統(tǒng)，還要分析故障的所在位置及故障情況。調(diào)度自動化系統(tǒng)和變電站自動化系統(tǒng)之間建設(shè)有光纖主干網(wǎng)，因此配電自動化的配電子站可以設(shè)在變電站內(nèi)，通過配電自動化系統(tǒng)和調(diào)度之間緊密配合，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)和故障的迅速隔離。除此之外，當(dāng)進入迎峰度夏等用電緊張時期，自動化系統(tǒng)還可實現(xiàn)負荷控制，監(jiān)控用戶的負荷，有效的保障和維護供電系統(tǒng)的安全。在建設(shè)過程中需注意配合現(xiàn)今的通信通道，嚴格按照配電管理系統(tǒng)的優(yōu)化模式進行整體規(guī)劃，避免重復(fù)建設(shè)造成浪費。

三、配電網(wǎng)自動化實施建設(shè)的相應(yīng)原則

1. 配網(wǎng)自動化設(shè)備應(yīng)具備先進性、開放性及可持續(xù)性

配電網(wǎng)自動化需要對所轄范圍內(nèi)的全部柱上開關(guān)、開閉所、配電變壓器進行監(jiān)控和協(xié)調(diào)，既需實現(xiàn)遙控功能，又需具備對故障的識別功能，從而配合配電自動化主站實現(xiàn)配電網(wǎng)運行中的工況監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和優(yōu)化運行。由此可看出，配電自動化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)是一個分層、分級、分布式的監(jiān)控管理系統(tǒng)，遵循開放系統(tǒng)的原則，按全分布式概念進行設(shè)計。這就勢必需要其具有一定的先進技術(shù)和相應(yīng)的適應(yīng)性，從而帶動電力企業(yè)的業(yè)務(wù)水平和管理水平，使得整個配電系統(tǒng)的自動化結(jié)構(gòu)更加明確清晰，同時也具備分散式的監(jiān)測管理能力。

2. 配電網(wǎng)自動化的實施應(yīng)考慮到多方面的實際情況

由于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)連接著眾多分散用戶，同時支撐著整個配電系統(tǒng)。因此，建議供電企業(yè)在實施配電網(wǎng)自動化技術(shù)的同時，要充分考慮到用戶長期的、變化的以及潛在性的市場需求，同時按照現(xiàn)代化的電力營銷模式對配電網(wǎng)自動化的實施做市場調(diào)查，將其作為整個電力營銷策略的一個重要環(huán)節(jié)來實施。并且在實施的過程中要量力而行，結(jié)合參考供電系統(tǒng)已有的網(wǎng)絡(luò)水平、變電站的自動化水平以及人員的整體素質(zhì)水平，制定具體的實施計劃。

3. 建立完整的供電信息平臺

要在一個區(qū)域內(nèi)實施完整的配電網(wǎng)自動化體系，必須將變電站建立成一個完整的信息平臺，實施分層式的管理，主要由以下幾個方面組成：

（1）整個配電系統(tǒng)的最高層，即電力配調(diào)中心局域網(wǎng)。它是整個配電網(wǎng)系統(tǒng)的運行中心，通過同一個數(shù)據(jù)庫的信息來實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化的多種服務(wù)功能，同時也可以使用相關(guān)的配電網(wǎng)自動化軟件，運用這些分布式、開放式的先進技術(shù)來實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化的有效擴展。調(diào)配中心的建設(shè)要實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的共享，并緊密結(jié)合所處的地理信息系統(tǒng)，提高建設(shè)效率。

（2）處于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的第二層便是變電站層，它是配調(diào)中心站與各個變電子站之間的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它利用各個變電子站原有的信息通道（如電纜、光纖等通信方式）或再創(chuàng)建一套通信設(shè)備來實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)供電和通信系統(tǒng)的監(jiān)測和調(diào)控，將信息系統(tǒng)進行分層管理，減少中心層的負擔(dān)。

（3）中壓網(wǎng)，屬于電力系統(tǒng)的第三層網(wǎng)絡(luò)，主要是實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化的數(shù)據(jù)傳輸和共享，它是整個電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中心力量。對中壓網(wǎng)的建設(shè)實施也是實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化的關(guān)鍵。

（4）低壓網(wǎng)是電力系統(tǒng)的第四層，主要是從各個配電變壓器的低壓側(cè)出發(fā)，終到各個負荷，實現(xiàn)對各個負荷的監(jiān)測和控制。在整個電力系統(tǒng)中，低壓網(wǎng)的建設(shè)是必不可少的，由于其通信含量較小，一般可采用無線通信的方式。

4.適應(yīng)配電網(wǎng)的長期發(fā)展

隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)的線路長度、設(shè)備容量等也在不斷增長，配電網(wǎng)自動化技術(shù)應(yīng)能適應(yīng)發(fā)展中的配電網(wǎng)，同時，發(fā)展中的配電網(wǎng)更需要配電網(wǎng)自動化的助力。

總結(jié)

配電網(wǎng)自動化是一項綜合性、系統(tǒng)性的工作，在電力網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化也是一個長期而又復(fù)雜的過程。配電網(wǎng)自動化應(yīng)當(dāng)適應(yīng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平和終端用戶的需求，優(yōu)化配電網(wǎng)的管理設(shè)備和系統(tǒng)，加強規(guī)范配電網(wǎng)的自動化制度，提升管理人員的管理水平；同時，應(yīng)本著從實際出發(fā)，統(tǒng)籌安排、循序漸進的原則，綜合考慮近期與遠期、全局與局部、主要與次要的關(guān)系，對配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設(shè)進行探索并逐步改善，提高整體供電水平和配電網(wǎng)自動化管理水平，進一步穩(wěn)定和規(guī)范電力市場，提升用戶的供電可靠性。