配電線路自動化提高技術及供電可靠性趨勢分析

【摘要】配電線路供電的可靠性和安全性是現(xiàn)階段人們生產(chǎn)和生活的需要，人們對電的不同方面的需求也與日俱增，從而應該在技術上研究較為實用的配電線路自動化技術，實現(xiàn)供電安全性和可靠性的提升。本文分析了配電線路自動化技術應用的相關技術方案，探討了其自動化的可靠性表現(xiàn)在哪些方面，并分析了配電線路自動化的未來發(fā)展趨勢。

【關鍵詞】配電線路；自動化；供電可靠性；技術

在現(xiàn)階段計算機技術、通訊技術、網(wǎng)絡技術、電子技術等快速發(fā)展的今天，電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸可以實現(xiàn)在線與離線傳輸?shù)墓δ?，也能夠有效將電網(wǎng)結構與地理圖形等相關信息進行有效集成，從而實現(xiàn)配電系統(tǒng)的自動化。配電線路需要實現(xiàn)的目標就是自動診斷故障、收集故障信息、自動快速隔離、減少故障影響范圍、恢復未出現(xiàn)故障地段供電、提升供電可靠性等。下面對其應用技術方案、可靠性及未來發(fā)展趨勢進行分析。

一、配電線路自動化技術應用方案

（一）變電站斷路器使用

變電站的斷路器方面采用主斷路器與饋線斷路器配合使用的方式，在饋線開關與保護開關的相互配合之下，結合其各自對應的電源，形成網(wǎng)狀結構，由此來滿足供電需求。微機是多次重合功能的控制主體，它的作用表現(xiàn)在變電站保護開關的作用這一方面。線路開關的特殊特征也表現(xiàn)在兩個方面：第一、能夠實現(xiàn)自動操作；第二、能夠實現(xiàn)遙控操作。微機能夠起到遠程監(jiān)控的作用，對事件發(fā)生的故障信息進行及時的收集與反饋。主站系統(tǒng)則是起到檢測配電線路運行情況以及相關設備的故障情況，另外，在知道了故障發(fā)生的地點和其產(chǎn)生的規(guī)模之后，能夠通過產(chǎn)生相關信號快速有效的斷開該故障位置的開關，實現(xiàn)降低故障影響范圍的作用。

（二）自動重合器使用

自動重合器有效實現(xiàn)環(huán)裝網(wǎng)絡的分段作用，并且能夠通過重合器保護各個線路段。如果有故障發(fā)生，那么就會自動斷開上個重合器，以實現(xiàn)有效阻隔故障的作用，也能夠起到有效保護下一個線路段的作用。減少斷路的分合，及時在發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生的位置之后，斷開故障兩側重合器，起到有效阻隔作用。

（三）自動重合分段器

結合實際故障發(fā)生時間來進行自動重合分段作用。在使用該方式時，需要確保線路斷開是在變電站斷路之后，這樣就能實現(xiàn)斷路器的重合，從而有效實現(xiàn)電源側能夠向負荷側供電。如果故障點出現(xiàn)再次重合，那么變電站斷路器就會迅速斷開，設置在其兩端的線路斷路器也會及時段考，實現(xiàn)有效阻隔故障的作用，也確保供電的順利實現(xiàn)。

（四）饋線自動化技術

該方式有以下幾種模式：第一、就地控制。該種模式是基于重合器與分斷器的恰當配合；第二、集中控制。設置了相應的控制中心，有效將饋線終端收集的數(shù)據(jù)信息通過特定的傳輸方式將其傳輸?shù)街髡?。在故障發(fā)生之后，主站會馬上對收集到的信息進行分析，并且及時的采取對應措施來控制故障發(fā)生的區(qū)域，以確保順利供電。第三、就地監(jiān)控與遠程監(jiān)控相混合。該種模式的實現(xiàn)主要是采用了遠程通信自動化符號開關、重合器等器件的功能。它的作用是迅速對控制故障并切除，有效保障其他線路能夠實現(xiàn)順利供電，不受到故障線路的干擾。

二、配電線路自動化可靠性分析

（一）實現(xiàn)了柱上開關設備自動化

這是自動化系統(tǒng)實施的第一個階段，它的實現(xiàn)由分段器、柱上重合器這些具有檢測和控制功能的一些設備構成，能夠對故障點自動隔離，也能夠快速恢復其他部分供電。在國外的發(fā)達國家，這一功能已經(jīng)被投入使用了幾十年時間，但是柱上開關自動化設備也存在著一些問題與缺陷：第一、可能會出現(xiàn)故障點的多次重合，而這些重合產(chǎn)生的短路電流，會嚴重沖擊電路系統(tǒng)，在市區(qū)影響會更大。第二、電壓時間型重合式分段器是基于時間作用的，在故障產(chǎn)生以后，它會在一定時間限制下采取順序供電的方式，這就導致了無故障路線段的供電時長延長。

（二）實現(xiàn)了遠方監(jiān)控自動化

實現(xiàn)了遠方監(jiān)控自動化，這是第二個階段的功能，柱上開關加裝遠方終端裝置（RTU）和操作電源，如果出現(xiàn)停電情況，也能夠借助無線電、通訊線、載波等實現(xiàn)與中央控制站的實時通訊，從而來傳輸數(shù)據(jù)信息，遠程遙控開關，實現(xiàn)分合等操作。這一個階段相較于之前階段，其優(yōu)點為不會導致故障電流的再次重合，也可以在更短時間里面恢復供電功能。在上世界末開始的配電線路自動化的研究，應該避免發(fā)達國家很多年前的傳統(tǒng)模式研究，應該結合時代的發(fā)展，基于現(xiàn)有技術，站在更高的起點，快速追趕技術。供電系統(tǒng)已經(jīng)有了負荷控制管理和變電站綜合自動化的研究基礎，在這些方面的成績較為突出。所以，這一個階段的遠方監(jiān)控自動化研究，是自動化系統(tǒng)開發(fā)和研究的主要攻破對象，從而也有效提升了供電系統(tǒng)運行和管理的有效性。

（三）實現(xiàn)了計算機配電自動化

第三個階段是計算機配電自動化?；谏弦粋€階段，遠程控制主機的調度功能與計算機自動化系統(tǒng)能夠進行在線連接，從而實現(xiàn)了計算機的“四遙”實時監(jiān)控。在此功能上，計算機軟件人員需要發(fā)揮自身的技術優(yōu)勢，將計算機配電自動化作為系統(tǒng)開發(fā)的長遠發(fā)展目標，從而實現(xiàn)科學規(guī)劃、可持續(xù)發(fā)展。

三、配電線路自動化發(fā)展趨勢分析

（一）多樣化趨勢

配電線路多樣化是基于我國實際需要而展開的發(fā)展方向，由于我國各地區(qū)存在很大差異，所以配電自動化系統(tǒng)也需要實現(xiàn)多樣化的供電模式，針對性的展開應用。不同的供電企業(yè)也應該結合自身的特點與需要，制定階段性的技術目標。從而實現(xiàn)優(yōu)化電網(wǎng)結構、一次設備、改善通信條件等技術，在供電系統(tǒng)應用到一定階段，逐步轉向更加成熟技術。

（二）集成化趨勢

集成化發(fā)展趨勢是由于數(shù)據(jù)點的多面性、數(shù)據(jù)的復雜性以及多樣性等，從而需要從其他應用系統(tǒng)獲取實時、準時實時或者是非實時等相關信息。例如，可以從PMS系統(tǒng)收集配電設備參數(shù)；從CIS獲得用戶相關信息；懂GIS獲得拓撲結構相關圖形和模型等等。所以，如果想要配置成自動化的供電系統(tǒng)，就需要將多個與之有關的配電設備應用系統(tǒng)進行信息集成和交互，從而提供網(wǎng)絡型的系統(tǒng)架構模式。IEC61968標準中設計了采用中間件技術的作用，利用總線將各個相對平行而獨立的應用系統(tǒng)進行有效整合，從而形成綜合性的應用集成系統(tǒng)。

（三）智能化趨勢

配電線路智能化是未來的發(fā)展趨勢，由于現(xiàn)階段智能化技術相關研究逐漸深入，生活和生產(chǎn)也因此而更加便利，智能化實現(xiàn)了計算機智能代替人工智能的作用，從而有效降低了人工成本，也實現(xiàn)了技術改變生活的事實。配電系統(tǒng)智能化是未來自動化配電的發(fā)展方向，它包括這些部分：更高的自愈配電能力、更好的用戶互動技術、更有效的系統(tǒng)運行技術、更方便的定制電力技術、更強大的分布式電源以及儲能系統(tǒng)等等。這些技術會建立更完善的配電線路智能化系統(tǒng)。

四、總結

在社會經(jīng)濟和技術快速發(fā)展的今天，配電系統(tǒng)自動化已經(jīng)是必然的發(fā)展趨勢，在今后，也會面臨著越來越多不同的需求以及更多的挑戰(zhàn)，從而只有不斷吸收和引進新技術，不斷求實和創(chuàng)新，不斷提升科學技術的實用性，才能夠保障供電系統(tǒng)的有效性，才能夠實現(xiàn)安全用電和實時監(jiān)測，為滿足不同地區(qū)、不同需求的需要而應該在技術上更進一步，實現(xiàn)配電線路自動化技術的提升。

參考文獻

[1]趙曉杰，吳強.實現(xiàn)配電線路自動化提高供電可靠性[J].城市建設理論研究(電子版)，2011(36).

[2]郭君.配電線路自動化技術及其發(fā)展[J].大科技，2013(15).

[3]王智峰.配電線路故障分析及其自動化技術應用[J].建材與裝飾，2013(16).