淺談我國電力配電自動化

摘要：改革開放以來，隨著人們生活水平的提高，客戶對電力企業(yè)提出了更高的要求。針對以往耗電量大、操控及運行非智能化的電網(wǎng)建設(shè)特點，電企應(yīng)結(jié)合及運用現(xiàn)今快速發(fā)展的計算機技術(shù)及現(xiàn)代化設(shè)備和管理理念，實現(xiàn)配電的自動化運行和控制，以滿足用戶對電力使用的需求。文章闡述了我國電力配電自動化的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了我國配電自動化發(fā)展面臨的問題，并提出幾點改進的措施，為我國電力配電自動化建設(shè)和發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：電力配電；自動化；問題；措施

中圖分類號：TM76文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1006-8937（2014）18-0099-02

1電力配電自動化的概述

1.1電力配電自動化的含義及組成

電力配電自動化是集計算機技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及自動化管理于一體的綜合的電力信息管理系統(tǒng)，可以使供電部門全面掌握配電網(wǎng)的運行情況（如接線方式、開關(guān)狀態(tài)、負荷電流等），快速處理配電故障并恢復(fù)供電，縮短事故搶修時間。實現(xiàn)電力配電自動化能夠提高電力供應(yīng)的質(zhì)量，降低電力企業(yè)運營成本，提高用戶對電力服務(wù)的滿意度。

1.2電力配電自動化的意義

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對電力系統(tǒng)供電的可靠性、低故障性、節(jié)能性、高效性等方面要求越來越高。因此配電自動化建設(shè)要立足于用戶的需求，通過引用高科技技術(shù)、改變電力配電的方式和人力工作方式來實現(xiàn)配電自動化的功能，努力提高配電設(shè)備的工作效率，減少供電設(shè)備故障的發(fā)生，提高管理自動化程度等。

配電自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用將為電力企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。經(jīng)濟效益方面，由于配網(wǎng)改造及自動化建設(shè)提高了供電的可靠性和電能質(zhì)量，減少了故障處理時間，客戶停電時間減少，可以更好地保證配電電力的正常生產(chǎn)，提高經(jīng)濟效益。同時，由于配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)必然使得電力系統(tǒng)在正常情況下按照最經(jīng)濟的方式運行，線路的分段點和線路的補償方式及補償?shù)耐度敫雍侠?，減少了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)損耗。社會效益方面，配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)使電力系統(tǒng)的維護運行和服務(wù)質(zhì)量得到提高，用戶和社會的滿意度增加，并且配電自動化的建設(shè)促進了新能源的利用和低碳經(jīng)濟的發(fā)展，實現(xiàn)了低碳環(huán)保的綠色發(fā)展模式。

2我國電力配電自動化的現(xiàn)狀

2.1我國電力配電自動化的發(fā)展歷程

我國電力工業(yè)發(fā)展以來主要注重發(fā)電和輸電兩方面，直到20世紀(jì)90年代才開始關(guān)注配電自動化在電力系統(tǒng)運行中的重要性，且發(fā)展較為緩慢。

配電自動化在我國的發(fā)展主要分三個階段：第一階段是基于自動化開關(guān)設(shè)備相互配合水平，主要包括從國外引進的重合器、分段器、脈沖計數(shù)器等設(shè)備，不需要建立通信網(wǎng)絡(luò)和計算機系統(tǒng)。在出現(xiàn)配電故障時，通過自動化開關(guān)設(shè)備相互配合實現(xiàn)故障隔離和健全區(qū)域恢復(fù)供電。這一階段的配電自動化系統(tǒng)局限于自動重合器和備用電源自動投入裝置，自動化程度較低。第二階段的配電自動化結(jié)合了通信網(wǎng)絡(luò)、饋線終端單元和后臺計算機網(wǎng)絡(luò)的自動化，這一階段的配電自動化系統(tǒng)在配電網(wǎng)正常運行時也能起到監(jiān)視配電網(wǎng)運行狀況和遙控改變運行方式的作用，故障時能被及時發(fā)現(xiàn)，并由調(diào)度員通過遙控隔離故障區(qū)域和恢復(fù)健全區(qū)域供電，大大縮短了故障處理的時間。這是近年我國配電自動化采用的主要方式。第三階段是在多年的配電網(wǎng)改造的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，加上計算機技術(shù)的介入，實現(xiàn)了以信號數(shù)字化和計算機通信技術(shù)為主要標(biāo)志的控制和管理自動化。該系統(tǒng)包括：①配電自動化系統(tǒng)（DAS），即指配電監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集自動化（SCADA）、配電自動化、饋線自動化；②配電管理系統(tǒng)（DMS），主要對信息自動處理和對地理住處（GIS）、設(shè)備運行（AM）等系統(tǒng)運行進行自動化和信息化管理以及高級分析決策；③用戶自動化系統(tǒng)，即對用戶系統(tǒng)進行自動化管理，如遠方自動讀表、負荷管理、實時電價信息、用戶電力技術(shù)等。目前這一階段的配電自動化主要在我國部分東部沿海地區(qū)、華北地區(qū)和西北地區(qū)進行試點建設(shè)并取得初步效果，但由于起步較晚，我國的電力配電自動化發(fā)展還存在較大的困難。

2.2我國電力配電自動化面臨的問題

電力配電自動化不僅需要高端的科學(xué)技術(shù)，需要有大量的資金作為基礎(chǔ)，還需要全國的電力系統(tǒng)進行設(shè)備的完善和專業(yè)人員的培訓(xùn)。然而，由于我國的經(jīng)濟發(fā)展還存在不平衡、生態(tài)資源分布不均等問題，且受技術(shù)、資金等因素制約，我國的電力配電自動化發(fā)展面臨著許多問題，如配電結(jié)構(gòu)不合理、軟件兼容性差、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、應(yīng)用功能不夠完善、運行可靠性低等。

①配電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)大幅調(diào)整仍有困難。要實現(xiàn)電力配電自動化，其架構(gòu)必須由目前單一的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)及配電自動化系統(tǒng)轉(zhuǎn)向具有配電自動化、管理自動化和地理信息系統(tǒng)的更為完整的整體系統(tǒng)。配電主站系統(tǒng)也需要由借用式的調(diào)度主站系統(tǒng)轉(zhuǎn)為專門用于配電自動化的自動化主站系統(tǒng)。這一大幅調(diào)整需要整體的規(guī)劃，需要大量的資金設(shè)備支撐和技術(shù)的支持。

②系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計存在不合理。在我國配電自動化試點建設(shè)的經(jīng)驗中發(fā)現(xiàn)，在設(shè)計我國配電系統(tǒng)的功能時，還未能統(tǒng)籌兼顧。出現(xiàn)了主站與控制端的功能不匹配、信息通訊通道的容量不足、設(shè)備構(gòu)架不合適等技術(shù)性問題。

③配電自動化系統(tǒng)的設(shè)計指標(biāo)單一。配電自動化系統(tǒng)功能的設(shè)計指標(biāo)主要是配電系統(tǒng)供電的可靠性，但依據(jù)以往的電力統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在目前階段，電力供電可靠性的主要影響因素不僅是配電網(wǎng)設(shè)備的故障引起的停電，還包括管理水平的影響，因此在設(shè)計配電自動化系統(tǒng)功能指標(biāo)時要全面考慮。

④設(shè)備選擇盲目求新，設(shè)備質(zhì)量把控不嚴。在配電自動化設(shè)備的選擇上尚未能全面考慮，出現(xiàn)忽視自身基礎(chǔ)，盲目購買和使用新設(shè)備，導(dǎo)致舊設(shè)備在使用時出現(xiàn)運行速度低等問題。另外，部分設(shè)備出廠前沒有通過嚴格的質(zhì)量測試，導(dǎo)致系統(tǒng)運行時存在質(zhì)量隱患。

⑤配電管理體制尚未全面改進。配電自動化系統(tǒng)主要涉及到電力生產(chǎn)、運營銷售兩類專業(yè)，在體系管理上，未能避免直線職能管理，不能合理拆分模塊，導(dǎo)致管理系統(tǒng)效能不高。另外，管理上還存在過度重視系統(tǒng)、忽略客戶體驗；過于重視技術(shù)、忽略現(xiàn)代管理；過于形式化、實效性不高的傳統(tǒng)思維。

⑥配電自動化系統(tǒng)涉及的專業(yè)環(huán)節(jié)多，運營維護工作難度大；我國高級應(yīng)用軟件的研發(fā)條件仍不具備，軟件兼容性差。

⑦我國地區(qū)省市眾多，各地電力配電自動化的規(guī)劃和建設(shè)仍不規(guī)范不統(tǒng)一。

3實現(xiàn)我國電力配電自動化的措施建議

電力配電自動化是電力工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，針對我國電力配電自動化發(fā)展所面臨的問題，可以采取以下幾點改進措施。

①調(diào)研分析我國不同地區(qū)配電網(wǎng)的實際應(yīng)用情況，整體規(guī)劃設(shè)計好我國的電力架構(gòu)調(diào)整和系統(tǒng)設(shè)置，明確配電自動化所需要的信息科學(xué)技術(shù)以及實現(xiàn)的方式和方法，做好技術(shù)儲備和資金儲備投入工作。

②在整體規(guī)劃中要堅持分階段、分模塊實施的原則，選擇對改善供電質(zhì)量最有效、技術(shù)上較成熟的部分先實施，然后逐步擴充功能，不斷完善，以便節(jié)省投資，避免浪費。在選擇采用的技術(shù)上，要運用SCADA、GIS和AM等技術(shù)實現(xiàn)配電終端的通信連接，保證地區(qū)定位的準(zhǔn)確性、有效性和實時性，并且增加信息機技術(shù)的運用，在保證國家轉(zhuǎn)型資金及時到位的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際情況考慮居民的經(jīng)濟承受能力，盡量將居民的花費控制在最小范圍內(nèi)，實現(xiàn)我國配電自動化網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋。

③逐步改變我國電力配電傳統(tǒng)的管理的理念，采用配電管理系統(tǒng)對電力配電進行更智能更先進的管理，利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，做到信息資源共享。實施各部門各級層合理協(xié)調(diào)分工合作，使涉及多專業(yè)環(huán)節(jié)的配電自動化運營維護工作順利開展。

④配電設(shè)備的使用面廣、量大、運行環(huán)境較惡劣，在選擇自動化設(shè)備時要通盤考慮，結(jié)合自身基礎(chǔ)，逐步引進新設(shè)備，逐步實現(xiàn)新舊設(shè)備的更替，并且，加強新進設(shè)備的質(zhì)量檢測和監(jiān)管，保證使用的新型設(shè)備功能齊全完善、質(zhì)量過關(guān)過硬，杜絕在基礎(chǔ)設(shè)備上出現(xiàn)質(zhì)量問題，避免引發(fā)配電故障、安全事故等后果。設(shè)備選擇應(yīng)符合當(dāng)前配電網(wǎng)形勢要求，具有高度可靠性和優(yōu)越的技術(shù)性。

⑤提高高科技技術(shù)引入和利用的程度，做好高技術(shù)人才引進的工作，完善職業(yè)技能的培訓(xùn)，提高自身科技研發(fā)的實力，解決運營維護上的難題，實現(xiàn)自動化管理體統(tǒng)中軟件的兼容性和功能性。在設(shè)計開發(fā)計算機應(yīng)用軟件時，可選擇開放兼容的公有平臺，能夠?qū)泳邆洳煌δ艿臄?shù)據(jù)庫，地理信息采集系統(tǒng)能夠切實反饋配電系統(tǒng)的使用情況，實現(xiàn)用電負荷控制、遠方抄表、設(shè)備運行數(shù)據(jù)記錄等。配電自動化系統(tǒng)中的計算機技術(shù)占有核心地位，功能強大并穩(wěn)定的計算機軟件直接說明自動化配電技術(shù)和管理的水平和實力，必須合理選用和開發(fā)。

4結(jié)語

在電網(wǎng)快速發(fā)展的今天，配電自動化已成為電力行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，體現(xiàn)了智能化配電和管理在電力行業(yè)中的應(yīng)用，實現(xiàn)了配電工作效率和供電質(zhì)量的提高，運行成本及維護人員勞動強度的降低、資源的優(yōu)化配置等，具有很大的經(jīng)濟效益和社會效益。雖然我國的配電自動化事業(yè)起步較晚，試點建設(shè)還比較局限，發(fā)展還面臨著很多的問題，但是通過實行整體統(tǒng)籌規(guī)劃，調(diào)研分析我國電力市場需求和變化，結(jié)合我國不同地域的特點，保證建設(shè)資金的投入和合理使用，堅持做好先進設(shè)備的選用和高科技技術(shù)人才的培養(yǎng)等工作，不久的將來，我國的電力配電自動化事業(yè)將能實現(xiàn)全面的發(fā)展。

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