淺析配電自動(dòng)化

江 杰 高興輝

(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)，內(nèi)蒙古 包頭 014010；2.包頭鋼鐵集團(tuán)公司 計(jì)量管理處 內(nèi)蒙古 包頭 014010)

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展水平已越來(lái)越高，電網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大。配電網(wǎng)作為整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的最后一個(gè)分系統(tǒng)，在整個(gè)電力的輸送和分配中是最為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，很大程度上決定了用戶的用電質(zhì)量和電力公司的服務(wù)水平。配電網(wǎng)的自動(dòng)化是我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，借鑒國(guó)外配電網(wǎng)發(fā)展先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)以及成果來(lái)看，配電網(wǎng)自動(dòng)化能夠極大提高電力公司的服務(wù)質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)早期配電網(wǎng)自動(dòng)化研究當(dāng)中，由于受技術(shù)水平和指導(dǎo)思想的限制，配電網(wǎng)自動(dòng)化水平并不高，沒(méi)有發(fā)揮出配電網(wǎng)自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，造成這一結(jié)果的主要原因有技術(shù)不成熟、設(shè)計(jì)和建造觀念差、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理、管理不善等諸多因素。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的自動(dòng)化處理能力以及網(wǎng)絡(luò)通信能力都為配電系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展帶來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)。近年來(lái)隨著我國(guó)電網(wǎng)改造不斷深入，我國(guó)電網(wǎng)開(kāi)始步入智能電網(wǎng)時(shí)代。配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)是電網(wǎng)智能化的重要組成部分。從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，配電網(wǎng)自動(dòng)化能夠在正常情況下有效監(jiān)視配電運(yùn)行情況，當(dāng)遇到故障或者異常情況時(shí)，能夠及時(shí)分析和發(fā)展故障或異常發(fā)生地點(diǎn)及其原因，幫組管理人員快速處置異常情況；配電網(wǎng)自動(dòng)化能夠自動(dòng)分析出合理的配網(wǎng)運(yùn)行電壓，高效控制配電網(wǎng)無(wú)功負(fù)載，提高配電網(wǎng)供電穩(wěn)定性及其質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行。從配電網(wǎng)管理層面來(lái)說(shuō)，配電網(wǎng)自動(dòng)化能夠極大減少人力資源的重復(fù)浪費(fèi)，減小因故障引起的配電網(wǎng)停電面積，提高用電服務(wù)水平?？傮w來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化配電網(wǎng)能夠快速獲取、分析配電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息，為管理人員的管理和決策提供最直接有效的信息，大大縮短故障處置時(shí)間、減小處置影響、提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益以及客戶用電質(zhì)量，使得電力公司和用戶都能夠得到雙贏。配電自動(dòng)化技術(shù)向智能化方向發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越明顯，在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，配電自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用方面還有需要改進(jìn)和完善的地方，積極研究和探討配電自動(dòng)化對(duì)于我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)和提高電網(wǎng)服務(wù)水平。

1 配電自動(dòng)化概念及其功能

1.1 配電自動(dòng)化概念及其發(fā)展歷史

配電自動(dòng)技術(shù)主要是利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電子技術(shù)等技術(shù)將配電網(wǎng)數(shù)據(jù)、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、地理信息等諸多信息搭建起一個(gè)完整的自動(dòng)化信息系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中配電自動(dòng)化系統(tǒng)主要控制配電網(wǎng)運(yùn)行極其控制，主要進(jìn)行電壓/無(wú)功控制、負(fù)載管理、保護(hù)協(xié)調(diào)、故障分析及處理工作、自動(dòng)抄表等諸多工作。配電自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)等工作，能夠?qū)⒐╇姽芾砗芏嗖块T有機(jī)結(jié)合起來(lái)，提高工作以及管理效率，改進(jìn)供電質(zhì)量，滿足客戶多樣化用電要求，提高用電經(jīng)濟(jì)性。

配電自動(dòng)化從出現(xiàn)到至今，大致經(jīng)歷了三個(gè)主要的發(fā)展階段，第一階段是饋線自動(dòng)化系統(tǒng)階段，饋線自動(dòng)化主要是指變電站到用戶之間的饋電線路自動(dòng)化研究，其主要功能日常用電檢測(cè)及優(yōu)化，故障情況下進(jìn)行故障檢測(cè)、隔離以及故障修復(fù)等諸多工作。饋線自動(dòng)化系統(tǒng)一般比較簡(jiǎn)單，設(shè)備主要是重合器和分段器，并沒(méi)有復(fù)雜的通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制。這一階段的代表產(chǎn)品主要有日本東芝的重合器和電壓時(shí)間型分段器，以及美國(guó)Cooper公司的重合器及其重合器配合模式。第二階段是配電自動(dòng)化系統(tǒng)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，新型配電自動(dòng)化系統(tǒng)利用這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)監(jiān)視、協(xié)調(diào)、分析、設(shè)備自動(dòng)化操作等功能。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)收據(jù)與分析、電網(wǎng)地理信息管理、用戶信息管理等功能，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制，故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)、分析及處置，合理隔離故障區(qū)，提高供電企業(yè)服務(wù)質(zhì)量。隨著城市化進(jìn)程加快，電網(wǎng)呈現(xiàn)出負(fù)荷密集等特點(diǎn)，配電網(wǎng)密集程度越來(lái)越大，復(fù)雜的配電網(wǎng)給故障分析與處置、日常運(yùn)行監(jiān)管等都帶來(lái)極大不便，配電自動(dòng)化系統(tǒng)為解決上述問(wèn)題，提高用戶用電質(zhì)量及自身服務(wù)水平，集實(shí)時(shí)應(yīng)用和信息管理為一體的配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用而生，這也是配電系統(tǒng)發(fā)展的第三階段，并逐漸成為當(dāng)今配電自動(dòng)化發(fā)展的主流趨勢(shì)。該配電自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全覆蓋，實(shí)時(shí)監(jiān)管整個(gè)配電網(wǎng)實(shí)時(shí)分析和處理各種配電網(wǎng)問(wèn)題，同時(shí)支持客戶服務(wù)，根據(jù)客戶需求及時(shí)調(diào)整配電計(jì)劃。該系統(tǒng)涉及信息較多，包括供電企業(yè)自身運(yùn)行管理、設(shè)備建設(shè)與維護(hù)管理、用戶需求分析管理等諸多方面的計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

1.2 配電自動(dòng)化給配電網(wǎng)帶來(lái)變化

首先，配電自動(dòng)化能夠有效提高電網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)，在系統(tǒng)運(yùn)行期間能夠自動(dòng)檢測(cè)分析故障區(qū)及其故障原因，進(jìn)行自動(dòng)隔離和恢復(fù)供電等，能夠建設(shè)因故障引起停電面積，提高供電質(zhì)量。通過(guò)自動(dòng)化控制能夠很好提高設(shè)備的利用率，合理分配設(shè)備資源，提高配電網(wǎng)整體運(yùn)行效率，延長(zhǎng)設(shè)備使用時(shí)間。配電自動(dòng)化能夠優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實(shí)時(shí)分析用戶負(fù)載，及時(shí)調(diào)整電壓，能夠按照用戶實(shí)際需求調(diào)整運(yùn)行方式，有效降低電網(wǎng)損耗。其次，配電自動(dòng)化能夠遠(yuǎn)程遙測(cè)電網(wǎng)信息、遠(yuǎn)程調(diào)度相關(guān)人員及設(shè)備、優(yōu)化設(shè)備及人員配備，提高人員工作效率和減少人員配置，優(yōu)化的管理、精確的指揮調(diào)度、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收據(jù)與分析都為電網(wǎng)日常維護(hù)及故障處理速度和代價(jià)，提高配電網(wǎng)管理水平。再有就是，配電自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)束了傳統(tǒng)故障分析中依靠工程人員經(jīng)驗(yàn)判斷的歷史，結(jié)束了電網(wǎng)信息收集處理滯后的局面。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收據(jù)分析，科學(xué)調(diào)度，自動(dòng)化控制等都有效提高配電網(wǎng)運(yùn)行和管理安全性。

2 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展水平已越來(lái)越高，電網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大，電力網(wǎng)絡(luò)的科技含量越來(lái)越高。配電網(wǎng)作為整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的最后一個(gè)分系統(tǒng)，在整個(gè)電力的輸送和分配中是最為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，配電網(wǎng)很大程度上決定了用戶的用電質(zhì)量和電力公司的服務(wù)水平。配電網(wǎng)的自動(dòng)化是我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，借鑒國(guó)外配電網(wǎng)發(fā)展先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)以及成果來(lái)看，配電網(wǎng)自動(dòng)化能夠極大提高電力公司的服務(wù)質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的自動(dòng)化處理能力以及網(wǎng)絡(luò)通信能力都為配電系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展帶來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)。

近年來(lái)隨著我國(guó)電網(wǎng)改造不斷深入，我國(guó)電網(wǎng)開(kāi)始步入智能電網(wǎng)時(shí)代。配電自動(dòng)技術(shù)主要是利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電子技術(shù)等技術(shù)將配電網(wǎng)數(shù)據(jù)、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、地理信息等諸多信息搭建起一個(gè)完整的自動(dòng)化信息系統(tǒng)。配電自動(dòng)化能夠有效提高電網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)，在系統(tǒng)運(yùn)行期間能夠自動(dòng)檢測(cè)分析故障區(qū)及其故障原因，進(jìn)行自動(dòng)隔離和恢復(fù)供電等，能夠建設(shè)因故障引起停電面積，提高供電質(zhì)量，設(shè)備的利用率，合理分配設(shè)備資源，提高配電網(wǎng)整體運(yùn)行效率，延長(zhǎng)設(shè)備使用時(shí)間。遠(yuǎn)程遙測(cè)電網(wǎng)信息、遠(yuǎn)程調(diào)度相關(guān)人員及設(shè)備、優(yōu)化設(shè)備及人員配備，提高人員工作效率和減少人員配置，優(yōu)化的管理、精確的指揮調(diào)度、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收據(jù)與分析都為電網(wǎng)日常維護(hù)及故障處理速度和代價(jià)，提高配電網(wǎng)管理水平。

［1］何衛(wèi)斌,配電自動(dòng)化改造方案研究[D].華北電力大學(xué),2012(03).

［2］翁安生,淺析配電自動(dòng)化規(guī)劃思路[J].廣東科技,2009(03).

［3］陸劍峰,中小型配電自動(dòng)化系統(tǒng)架構(gòu)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].南京理工大學(xué),2010(09).

［4］胡泊.配電自動(dòng)化策略研究及其在大連地區(qū)的應(yīng)用[D].大連理工大學(xué),2011(11).

［5］張廷玉,顧欣欣,丁以心,張志軍.配電自動(dòng)化系統(tǒng)常見(jiàn)模型的比較與最優(yōu)方案的選擇[J].中國(guó)科技信息,2006(08).

［6］史燕琨.基于供電可靠性的配電網(wǎng)自動(dòng)化理論與實(shí)踐研究[D].大連理工大學(xué),2005(07).

［7］沈兵兵,吳琳,王鵬配電自動(dòng)化試點(diǎn)工程技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用成效分析[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2012(09).