關(guān)于電力配電自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)分析

摘 要：我國(guó)電力系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展迅速，對(duì)于配電網(wǎng)建設(shè)的技術(shù)要求也在不斷地提高。實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化是目前解決電力發(fā)展需求的有效措施。目前我國(guó)實(shí)現(xiàn)電力配電網(wǎng)的自動(dòng)化技術(shù)水平和管理方法都相對(duì)成熟，但是各個(gè)地區(qū)的配電網(wǎng)的特殊性，常導(dǎo)致各地區(qū)的電力公司配電自動(dòng)化系統(tǒng)采用的模式和技術(shù)存在差異。本文主要對(duì)電力配電自動(dòng)化系統(tǒng)組成進(jìn)行闡述，同時(shí)對(duì)依據(jù)配電自動(dòng)化要求研發(fā)出的配套系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行合理化分析。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；配電網(wǎng)；自動(dòng)化

電力系統(tǒng)作為提高我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的重要保障，配電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和人們生活都有重大的影響。電力配電自動(dòng)化系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵單元之一，其直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的電力輸送和分配能力。配電網(wǎng)的自動(dòng)化已成為電力系統(tǒng)構(gòu)建的發(fā)展趨勢(shì)，配電自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)加強(qiáng)配電網(wǎng)建設(shè)，保證配電網(wǎng)低成本、高經(jīng)濟(jì)效益以及穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)供電意義重大[1]。

一、電力配電系統(tǒng)自動(dòng)化

配電自動(dòng)化主要是對(duì)各區(qū)域配電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以保證配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。配電自動(dòng)化可以有效改善供電質(zhì)量，降低配電網(wǎng)的電能損耗、實(shí)現(xiàn)突發(fā)事故的快速處理，保障電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性。配電自動(dòng)化系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)控制、電力輸配以及電子設(shè)備加工等技術(shù)的有機(jī)組合[2]。其主要包括以下各單元：

1.進(jìn)線監(jiān)控自動(dòng)化。遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控各開關(guān)的狀態(tài)以及電流和電壓情況，并通過這些參數(shù)變化對(duì)相關(guān)裝置進(jìn)行控制，以保證這個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)處于最優(yōu)工況，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)備容量的最佳使用，及時(shí)獲取故障信息以判斷、隔離和恢復(fù)配電輸送，降低停電面積和減小停電時(shí)間。

2.配電變電站自動(dòng)化。這種自動(dòng)化主要是針對(duì)各配電變電站進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和有壓控制調(diào)節(jié)，以保證這個(gè)配電網(wǎng)的供電穩(wěn)定性和供電質(zhì)量。

3.變壓器巡檢。這是對(duì)配電網(wǎng)的各變壓器參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及補(bǔ)償電容器的投切操作，以保證供電質(zhì)量的穩(wěn)定提高。

4.需方管理。這種管理主要基于電力的供需雙方對(duì)用電市場(chǎng)實(shí)施的有效管理，可保障供電穩(wěn)定性、降低能源損耗和經(jīng)濟(jì)花費(fèi)。該管理主要包括負(fù)荷控制以及遠(yuǎn)程自動(dòng)抄計(jì)。

5.配電網(wǎng)負(fù)荷監(jiān)控。該監(jiān)控主要是對(duì)用戶的實(shí)際用電需求、分時(shí)電價(jià)等進(jìn)行合理分析，制定出最佳的負(fù)荷控制計(jì)劃，對(duì)用戶的用電負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)控，合理調(diào)整電價(jià)結(jié)構(gòu)，有效發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的容量。

6.遠(yuǎn)程自動(dòng)抄計(jì)。這主要是利用有效手段遠(yuǎn)程對(duì)客戶電表數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、上傳和計(jì)算，生成相應(yīng)的電費(fèi)報(bào)表，其可有效地降低人工成本和實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)管理水平。

7.配電地理信息系統(tǒng)。這種系統(tǒng)由設(shè)備管理、客戶信息系統(tǒng)、故障報(bào)修系統(tǒng)、停電管理系統(tǒng)等單元組成。

8.網(wǎng)絡(luò)分析與優(yōu)化。這種網(wǎng)絡(luò)分析與優(yōu)化主要由潮流分析和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化組成。這種網(wǎng)絡(luò)分析與優(yōu)化可有效降低線損，保證電壓和供電質(zhì)量，降低整個(gè)配電網(wǎng)的運(yùn)行成本。

9.運(yùn)行情況管理系統(tǒng)。這種系統(tǒng)主要對(duì)配電網(wǎng)的各設(shè)備進(jìn)行有效檢測(cè)，根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)和使用磨損程度，并依據(jù)此數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。

10.員工培訓(xùn)模擬系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要利用相應(yīng)軟件對(duì)配電網(wǎng)各種狀態(tài)進(jìn)行模擬仿真，培訓(xùn)操作人員對(duì)各個(gè)設(shè)備和流程的操作規(guī)范和防止誤操作引起的不必要損失。

11.配電網(wǎng)的自動(dòng)保護(hù)裝置。該裝置是配電網(wǎng)的基礎(chǔ)單元之一，同時(shí)其也是非常重要的單元。這種自動(dòng)保護(hù)裝置主要是真空斷路器，通常安裝在變電所的斷路器上。

12.監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。這種系統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從而對(duì)遠(yuǎn)程目標(biāo)狀態(tài)和目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效監(jiān)控和采集。這種系統(tǒng)也稱為調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，其主要包括故障報(bào)警、遠(yuǎn)程遙控、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)記錄和顯示等功能。

二、配電自動(dòng)化的配套系統(tǒng)和設(shè)備

1.饋線自動(dòng)化系統(tǒng)

這種系統(tǒng)是根據(jù)配電網(wǎng)的變結(jié)構(gòu)耗散網(wǎng)絡(luò)模型，根據(jù)負(fù)荷要求將復(fù)雜的配電網(wǎng)簡(jiǎn)單化，減少不必要因素的干擾，對(duì)配電網(wǎng)的主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行分析處理。這種系統(tǒng)可以有效進(jìn)行故障隔離、區(qū)域恢復(fù)等情況的優(yōu)化。同時(shí)采用分層集合和混合通信技術(shù)可減少系統(tǒng)成本，不良數(shù)據(jù)辨識(shí)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)線分析的有機(jī)結(jié)合，可以保證饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確度。系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)非常突出，可以針對(duì)各開關(guān)、通信和故障隔離等情況進(jìn)行有效監(jiān)控。

2.智能配電系統(tǒng)

該系統(tǒng)是根據(jù)配電網(wǎng)簡(jiǎn)化建模、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜秃纳⒃壤砟睿饕獙?duì)于配電網(wǎng)量測(cè)參數(shù)較少的問題，采用等負(fù)荷和等負(fù)荷密度的方法簡(jiǎn)化配電網(wǎng)分析，可根據(jù)已有的量測(cè)參數(shù)精確分析出配電網(wǎng)的各單元情況。該系統(tǒng)相配套的技術(shù)是潮流計(jì)算和模擬仿真。這種系統(tǒng)采用基于隨機(jī)初值的啟發(fā)式算法和環(huán)路分析快速遺傳算法，可在多種操作平臺(tái)上進(jìn)行操作，能有效優(yōu)化負(fù)荷和優(yōu)化應(yīng)用。

3.饋線開關(guān)監(jiān)控終端

饋線開關(guān)監(jiān)控終端是已多次技術(shù)升級(jí)后的設(shè)備，其主要是遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程保護(hù)和遠(yuǎn)程測(cè)量有機(jī)結(jié)合的高技術(shù)產(chǎn)品，其常與主站聯(lián)用以達(dá)到饋線故障的精準(zhǔn)定位和故障隔離的目的。饋線開關(guān)監(jiān)控終端的系統(tǒng)運(yùn)行處理效率高、穩(wěn)定性好。饋線開關(guān)監(jiān)控終端采用零相差高精度高速同步采樣、停電跳閘控制回路、電磁兼容技術(shù)和數(shù)字濾波算法，可保證饋線開關(guān)監(jiān)控終端的測(cè)量和調(diào)節(jié)控制精度，環(huán)境適應(yīng)性以及供電穩(wěn)定性。

4.配變監(jiān)控終端

配變監(jiān)控終端也是一種多功能的高新技術(shù)產(chǎn)品，其廣泛應(yīng)用在10kV配電變壓器和小區(qū)變電設(shè)備的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集上傳和實(shí)時(shí)監(jiān)控。配變監(jiān)控終端將采集數(shù)據(jù)上傳至電力主站系統(tǒng)，電力主站系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，對(duì)變電設(shè)備情況進(jìn)行有效判斷，并對(duì)下級(jí)配變監(jiān)控終端發(fā)出相關(guān)控制命令，而配變監(jiān)控終端根據(jù)命令進(jìn)行實(shí)際調(diào)節(jié)控制，保證配電網(wǎng)的供電質(zhì)量。配變監(jiān)控終端主要基于嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，針對(duì)變壓裝置的電壓、電流、用電量等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行有效采集，并采用電源控制管理系統(tǒng)可保證整個(gè)裝置的安全穩(wěn)定使用。

三、結(jié)語

通過本文對(duì)電力配電自動(dòng)化系統(tǒng)組成的闡述，同時(shí)對(duì)依據(jù)配電自動(dòng)化要求研發(fā)出的配套系統(tǒng)進(jìn)行合理化分析，可以看出，電力配電自動(dòng)化系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用是電力系統(tǒng)更新升級(jí)的發(fā)展趨勢(shì)，其可以有效降低配電網(wǎng)的復(fù)雜操作以及人工成本，提升配電網(wǎng)的供電穩(wěn)定性和供電質(zhì)量，保證供電企業(yè)和電力用戶利益的最大化。

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作者簡(jiǎn)介： 郭飛全，男，內(nèi)蒙古烏蘭察布市化德縣人 出生年月：1976年4月 學(xué)歷：研究生 職務(wù)：黨支部書記