電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)技術(shù)分析

張紅濤　孫東紅

摘要：目前，隨著我國(guó)城市化建設(shè)的不斷加強(qiáng)，工業(yè)生產(chǎn)用電量以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電量急劇增加，此外，對(duì)于居民生活用電需求量也逐漸增加，這些現(xiàn)象表明，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于電能的需求量遠(yuǎn)勝于從前。電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化已經(jīng)成為了電力企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)不僅能使供電的質(zhì)量在很大程度上有所提高，還能保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

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

一、電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用原則

首先，對(duì)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中所出現(xiàn)的一些問(wèn)題需要實(shí)行持續(xù)改進(jìn)的措施，而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行也是一個(gè)長(zhǎng)期的工程。其次，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)擁有一個(gè)良好的發(fā)展大局觀，并且需要在進(jìn)行電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中同時(shí)兼顧到社會(huì)環(huán)境的變化以及發(fā)展。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展作為一個(gè)升級(jí)改造的持續(xù)性過(guò)程，為了能夠使得這一過(guò)程得以順利進(jìn)行，也就需要信息化技術(shù)能夠有效適應(yīng)現(xiàn)階段的社會(huì)需求。最后，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用還需要遵循一定的市場(chǎng)化原則，也就是說(shuō)自動(dòng)化技術(shù)不僅需要充分符合相關(guān)的技術(shù)性需求，還應(yīng)當(dāng)充分滿足經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的實(shí)際需求。

二、電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)技術(shù)

（一）節(jié)點(diǎn)全網(wǎng)漫游技術(shù)

一般情況下，全網(wǎng)中的任何節(jié)點(diǎn)都存在與其他節(jié)點(diǎn)通信的可能性。在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)都與所在饋線中的一個(gè)管理節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，并進(jìn)行通信工作。在通信過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)丟失的情況，這個(gè)時(shí)候節(jié)點(diǎn)和相應(yīng)的管理節(jié)點(diǎn)之間的通信是不能正常進(jìn)行的，這時(shí)網(wǎng)絡(luò)會(huì)對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)檢索。相應(yīng)的，該節(jié)點(diǎn)的搜索該由管理節(jié)點(diǎn)來(lái)執(zhí)行，系統(tǒng)變?yōu)橹欣^。但是，如若改為中繼后管理節(jié)點(diǎn)仍無(wú)法檢測(cè)到這個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行漫游申請(qǐng)，將情況匯報(bào)并反映給饋線子網(wǎng)，由其聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來(lái)執(zhí)行。通信管理節(jié)點(diǎn)（側(cè)變電站的）收到系統(tǒng)的漫游申請(qǐng)后，重新注冊(cè)漫游的新節(jié)點(diǎn)。最后，相關(guān)變電站接收配調(diào)中心發(fā)送的注冊(cè)信息，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的全網(wǎng)漫游。

（二）自動(dòng)設(shè)置中繼技術(shù)

在設(shè)計(jì)軟件時(shí)，除了能實(shí)現(xiàn)一般結(jié)點(diǎn)的功能之外，為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間信息的有效接收和轉(zhuǎn)發(fā)功能，還要在NDLC中繼節(jié)點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的功能模塊。設(shè)計(jì)中，為了使網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)傳輸過(guò)程存在真實(shí)性，采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，這樣不僅可以降低信息的傳輸頻率，還可以使信息變小，從而大大降低通信網(wǎng)絡(luò)上的壓力。自動(dòng)設(shè)置中繼技術(shù)的使用，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通信，從而解決通信距離問(wèn)題。其需要滿足的基礎(chǔ)條件必須是網(wǎng)絡(luò)中的相鄰節(jié)點(diǎn)可以通信，這里的相鄰節(jié)點(diǎn)指的是任意兩個(gè)相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。

（三）面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)

在配電網(wǎng)中，饋線、負(fù)荷、開關(guān)、變電站及變壓器都是按照分層進(jìn)行一定排布的。單個(gè)區(qū)域是由包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)的若干個(gè)饋線子網(wǎng)（變電站）組成。一般情況下，饋線子網(wǎng)之間的節(jié)點(diǎn)是沒(méi)有互相通信的功能，但是由節(jié)點(diǎn)形成的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是可以相互聯(lián)絡(luò)的，這是因?yàn)槊總€(gè)節(jié)點(diǎn)都可以作為一個(gè)管理點(diǎn)，而且只有相同饋線子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)才可以相互通信，形成網(wǎng)絡(luò)管理節(jié)點(diǎn)。不過(guò)如果是在網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)這種特殊情況下，節(jié)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)與其他饋線子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的聯(lián)通。此時(shí)需先通知節(jié)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)允許后方可進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)不同變電站之間的通信。在面向?qū)ο虻脑O(shè)計(jì)技術(shù)中，往往在饋線子網(wǎng)的第一個(gè)子站中設(shè)置網(wǎng)絡(luò)管理節(jié)點(diǎn)，用于實(shí)現(xiàn)子節(jié)點(diǎn)上信息的記錄，這樣的設(shè)計(jì)對(duì)于饋線網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展是十分有利的。

三、電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展前景

（一）以循序漸進(jìn)的模式開發(fā)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化

近些年，國(guó)家逐漸提高了對(duì)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化的重視程度，在全國(guó)很多地區(qū)都加大了對(duì)其的建設(shè)力度，一些地區(qū)逐漸實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)自動(dòng)化功能。電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化模式是電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)的重點(diǎn)，無(wú)論在哪些地區(qū)，電網(wǎng)建設(shè)都是重要的工作內(nèi)容，其建設(shè)目的是提高供電量及電力產(chǎn)品質(zhì)量，并相應(yīng)提高電力系統(tǒng)工作效率。

（二）實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化功能

目前，對(duì)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的期望主要是能實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和處理。近幾年，電力企業(yè)對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)行了非常理性的思考，使電力系統(tǒng)發(fā)展道路更加平穩(wěn)，為我國(guó)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展提供良好平臺(tái)。電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化相關(guān)功能廣泛，如能實(shí)現(xiàn)這些功能，就能大幅度提高配電網(wǎng)運(yùn)行水平。1）檢測(cè)問(wèn)題的功能。當(dāng)電力系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下，通過(guò)傳輸回來(lái)的數(shù)據(jù)能對(duì)問(wèn)題進(jìn)行告警。然后根據(jù)信號(hào)傳遞的告警信息采取一系列措施，根據(jù)數(shù)據(jù)分析能得出問(wèn)題是暫時(shí)還是長(zhǎng)期存在，并將分析出的數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫(kù)之中。2）自動(dòng)解決問(wèn)題的功能。一旦在電力傳輸過(guò)程中出現(xiàn)電力方面的問(wèn)題，導(dǎo)致地區(qū)暫時(shí)性停電情況發(fā)生時(shí)，自動(dòng)化系統(tǒng)能對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新構(gòu)建，帶電去就會(huì)發(fā)揮電源的功能為停電的地區(qū)提供電力資源，使其恢復(fù)正常用電狀態(tài)。

（三）管理模式得到細(xì)化

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)管理模式下，對(duì)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的管理缺乏必要的資金支持，在很大程度上制約了電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化包括很多方面內(nèi)容，且比較繁瑣復(fù)雜，對(duì)技術(shù)性要求高。因此，要想使管理模式細(xì)化，應(yīng)對(duì)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的過(guò)程進(jìn)行階段化。第一個(gè)階段，應(yīng)將工作重心放在設(shè)置電力系統(tǒng)的自動(dòng)開關(guān)裝置及變電站的相關(guān)閘門的保護(hù)等，并進(jìn)行不斷完善。第二個(gè)階段，應(yīng)對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行測(cè)算和調(diào)整，相應(yīng)增加通信設(shè)備數(shù)量。第三階段，應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)管理的中心工作進(jìn)行完善，使之更加科學(xué)和規(guī)范。

（四）有效提高電能質(zhì)量

配電線路的安排缺乏科學(xué)性是造成供電量不足及電能質(zhì)量低下的一個(gè)重要原因，由于線路布置不規(guī)范，使得電力在輸送過(guò)程中出現(xiàn)一些損耗，影響供電量。電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，由于技術(shù)不斷發(fā)展和更新，會(huì)在很大程度上提高電力企業(yè)工作效率。配電網(wǎng)自動(dòng)化背景下，通過(guò)現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)電力資源自動(dòng)處理，能有效提高電能質(zhì)量。首先，電能質(zhì)量受到溫度影響比較大，配電網(wǎng)自動(dòng)化能提高電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性，避免因溫度變化對(duì)電能質(zhì)量造成的影響。另外，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)是以通信工程作為主要的技術(shù)支持，通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的采集和控制有利于實(shí)現(xiàn)提高電能質(zhì)量目標(biāo)。

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)的電網(wǎng)建設(shè)比較復(fù)雜，在建設(shè)過(guò)程中運(yùn)用的自動(dòng)化改革也相對(duì)比較落后，這也就導(dǎo)致了我國(guó)的電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中依舊存在著許多問(wèn)題，并且難以充分滿足人們對(duì)于電力系統(tǒng)的正常需求，而通過(guò)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的合理應(yīng)用，則能夠有效實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)綜合的自動(dòng)化，并提升其運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，從而進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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