配電網(wǎng)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)探究

許有吉

摘 要：全球化時(shí)代的到來(lái)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)建設(shè)和發(fā)展帶來(lái)良好前景，也在某種程度上增加電力負(fù)荷的需求，更是為配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)提供良好發(fā)展條件。自動(dòng)化技術(shù)的使用，不僅可保證供電的可靠性和安全性，同時(shí)還可減少停電時(shí)間、故障排查和處理時(shí)間。對(duì)此，本文通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的思考，探討其在電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值，以供參考。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；自動(dòng)化技術(shù)；原則；前景

鑒于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日漸復(fù)雜化，使之在供電、輸電等環(huán)節(jié)均呈現(xiàn)不小的改變，而這也促使供電系統(tǒng)配電網(wǎng)出現(xiàn)更為復(fù)雜的故障問(wèn)題，對(duì)供電安全和供電質(zhì)量提出更高的要求。因此，在大力發(fā)展配電自動(dòng)化的前提下，對(duì)供電和用電安全予以有效管控，是目前電力企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展建設(shè)的重要目標(biāo)。

一、配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)使用的價(jià)值

（一）保證供電質(zhì)量

在電力終端系統(tǒng)中，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)﹄妷?、頻率和負(fù)荷、潮流等數(shù)據(jù)予以實(shí)時(shí)把控，并通過(guò)電氣設(shè)備的動(dòng)態(tài)化調(diào)整，使無(wú)功功率達(dá)到平衡狀態(tài)，不僅可保證主設(shè)備位置狀況、工況指標(biāo)穩(wěn)定性等，還可對(duì)供電質(zhì)量施以科學(xué)管控。

（二）保證供電可靠性

由于電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行期間，配電網(wǎng)出現(xiàn)故障、異?，F(xiàn)象尤為顯著，且在諸多因素相對(duì)復(fù)雜且多樣的情況下，難以對(duì)配電故障予以精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、鑒別和處理，不僅對(duì)工作人員、電氣設(shè)備安全造成危害，嚴(yán)重時(shí)還可能會(huì)引起配電網(wǎng)崩潰，從而誘發(fā)大范圍停電故障。而配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的使用，融合動(dòng)態(tài)化監(jiān)控的方式，對(duì)故障原因、發(fā)生地點(diǎn)予以快速鑒別，幫助運(yùn)行人員及時(shí)查找故障且有效處理，恢復(fù)供電。

（三）保證供電經(jīng)濟(jì)性

降低線損，是電力企業(yè)保證供電經(jīng)濟(jì)性可持續(xù)長(zhǎng)期發(fā)展的首要目標(biāo)。在配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)背景下，安裝或重構(gòu)補(bǔ)償電容器、增強(qiáng)電源等級(jí)、擴(kuò)大導(dǎo)線截面等措施，起到配網(wǎng)線降損的目的。另外，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，還可借助網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算和負(fù)荷預(yù)測(cè)等形式，對(duì)其經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行條件予以衡量，以起到優(yōu)化運(yùn)行方式，達(dá)到降低線損的效果。

二、配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)原則及常見(jiàn)技術(shù)

（一）建設(shè)原則

對(duì)于配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)而言，其建設(shè)工作需要通過(guò)多方因素的融合，以針對(duì)性建設(shè)原則的介入，才可起到預(yù)期效果。即遵守“先試點(diǎn)、再推廣”的原則，輔之統(tǒng)籌管控、分片建設(shè)的形式，預(yù)先對(duì)供電可靠性標(biāo)準(zhǔn)高、電源點(diǎn)多的區(qū)域予以配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)，以便可在獲取相應(yīng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，為全方位智能配電網(wǎng)建設(shè)夯實(shí)基礎(chǔ)。針對(duì)主網(wǎng)架的自動(dòng)化建設(shè)，則可通過(guò)動(dòng)態(tài)化監(jiān)控的方式，為其管理創(chuàng)造精準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，而在支線、城市郊區(qū)、住宅等范圍內(nèi)，則利用饋線自動(dòng)化的方式，施行有效的配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)，預(yù)防資金浪費(fèi)問(wèn)題；通信系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)倡導(dǎo)“統(tǒng)一規(guī)劃、因地制宜”的原則，合理使用光纖載波、配電線載波等方式；技術(shù)、設(shè)備等層面，應(yīng)時(shí)刻堅(jiān)守先進(jìn)性、實(shí)用性的原則，以便可為后續(xù)功能拓展、系統(tǒng)升級(jí)創(chuàng)造條件[1]。

（二）常見(jiàn)技術(shù)

在配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)使用過(guò)程中，為更好保證供電安全和質(zhì)量，則簡(jiǎn)單性、便捷性的技術(shù)是此目標(biāo)的支撐。即主要涉及以下幾類技術(shù)：

（1）電源技術(shù)

作為配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中的核心技術(shù)，只有做好供電技術(shù)的全方位管理管控，才可對(duì)配電環(huán)節(jié)予以穩(wěn)定性、安全性控制，再通過(guò)對(duì)電力市場(chǎng)現(xiàn)狀的審核，使用現(xiàn)代化電氣設(shè)備，以便可在精準(zhǔn)把控供電區(qū)域內(nèi)各項(xiàng)成本的同時(shí)，滿足配電需求。而在此過(guò)程中，配電網(wǎng)電源技術(shù)的出現(xiàn)，是以SCADA系統(tǒng)為前提，借助UPS使用，使之保證配件網(wǎng)15h運(yùn)轉(zhuǎn)，強(qiáng)調(diào)雙電源設(shè)備切換的作用。

（2）通信技術(shù)

是制約配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性的前提，即利用全網(wǎng)信息的實(shí)時(shí)管控，使之可在精準(zhǔn)把控故障的前提下，做好維修和維護(hù)等工作，再利用通信技術(shù)的融合，科學(xué)預(yù)測(cè)系統(tǒng)投資成本，使其可在合理控制預(yù)算的前提下，滿足通信系統(tǒng)安全運(yùn)行的狀態(tài)。例如：無(wú)線網(wǎng)通信技術(shù)，以GPRS無(wú)線業(yè)務(wù)為前提，通過(guò)外圍設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)的管控，使之在減少數(shù)據(jù)傳輸成本的同時(shí)，增強(qiáng)速度和效益；光纖通信技術(shù)，以較強(qiáng)的數(shù)據(jù)功能，切實(shí)電信號(hào)、光信號(hào)間的轉(zhuǎn)換，以便保證其通信數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、清晰性；載波通信技術(shù)，因通信設(shè)備相對(duì)復(fù)雜，多在變電站、發(fā)電廠等領(lǐng)域中出現(xiàn)，可有效保證電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和可靠性運(yùn)行狀態(tài)。

（3）故障處理技術(shù)

由于配電網(wǎng)運(yùn)行存在不容忽視的安全風(fēng)險(xiǎn)，而有效的系統(tǒng)維護(hù)管理，可保證其穩(wěn)定運(yùn)行。特別是在故障處理技術(shù)全方位使用的背景下，便于對(duì)配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備故障快速檢出，使之在構(gòu)成報(bào)警信息的同時(shí)，將其傳遞給代理站，以故障等級(jí)預(yù)測(cè)、建檔、處理等形式，預(yù)防類似故障的再次出現(xiàn)[2]。

三、配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）集中式監(jiān)控

通過(guò)主站、子站間的有效控制，將饋線終端系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)予以整合，以便獲取更為精準(zhǔn)的故障信息，例如開(kāi)關(guān)跳閘和故障報(bào)警等信息。再依據(jù)故障處理程序的使用，對(duì)故障類型、時(shí)點(diǎn)、區(qū)段施以鑒別，輔之智能遙控的方式，切實(shí)故障識(shí)別、自動(dòng)定位目的，以便可恢復(fù)正常供電。該種故障監(jiān)控模式，是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)為載體，使之在預(yù)防饋線重合問(wèn)題的同時(shí)，對(duì)故障予以精準(zhǔn)、及時(shí)定位，是目前較為便捷的饋線自動(dòng)化技術(shù)。

（二）就地控制模式

借助對(duì)電壓和電流波動(dòng)狀態(tài)的測(cè)定，使之在準(zhǔn)確核實(shí)重合器、斷路器、自動(dòng)分段器邏輯動(dòng)作的前提下，對(duì)故障加以鑒別、隔離，恢復(fù)供電。另外，可按照檢測(cè)信號(hào)，將就地控制饋線模式劃為電流控制、電壓控制、電壓和電流混合控制等類型，且具有投資低、可靠性高、便于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，但卻因電纜線路故障時(shí)難以重合閘，多在架空線路中使用。

（三）分布式控制模式

通過(guò)以太網(wǎng)接入的形式，對(duì)饋線終端、出口等位置予以保護(hù)，再利用通信處理機(jī)，向主站/子站傳遞相關(guān)信息，例如終端信息、檢測(cè)信息等，輔之信息間的比較，切實(shí)故障鑒別和隔離、恢復(fù)供電等目的。該種自動(dòng)化技術(shù)，無(wú)需子站、主站間的參與，處理時(shí)間極短，可有效減少停電事故帶來(lái)的損失，多在重要負(fù)荷線路中使用。

（四）網(wǎng)絡(luò)保護(hù)模式

以分布式智能控制模式為前提，對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)施以有效的保護(hù)，使之能夠在線路故障時(shí)及時(shí)切除故障、切斷斷路器，減少該類故障堆非故障區(qū)域段的影響，以此起到零停電的效果。該種自動(dòng)化技術(shù)，可在短時(shí)間內(nèi)對(duì)故障予以切除，多適合供電要求較高的負(fù)荷線路，但卻投資大的缺陷，國(guó)內(nèi)使用相對(duì)較少[3]。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電力企業(yè)要保證穩(wěn)定、健康的發(fā)展路線，則需在不斷學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的前提下，對(duì)現(xiàn)代技術(shù)予以整合，使之可在融合現(xiàn)代知識(shí)、現(xiàn)代理念的同時(shí)，落實(shí)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)。該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，不僅可保證電網(wǎng)系統(tǒng)安全性、可靠性和穩(wěn)定性運(yùn)行，還可在加快電力企業(yè)、電力行業(yè)發(fā)展的同時(shí)，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)創(chuàng)造條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁德敏.配電網(wǎng)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)探究[J].電子測(cè)試，2014（9x）：94-95.

[2]陳燕，吳贊紅，王博，等.智能配用電業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)支持的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2016，43（s1）：558-560.

[3]丁娟，謝方.配電自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)及其進(jìn)展[J].工程技術(shù)：全文版，2016（22）：00314-00314.