配電網(wǎng)自動化的發(fā)展與實踐

李浪宏

摘 要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國普通家用電器的種類和數(shù)量也在迅速上升，因此，我國城市以及農(nóng)村的用電量急劇增加，而我國城市電網(wǎng)大部分是城市組建初期搭建，已經(jīng)難以滿足迅速擴(kuò)張的用電量，在安全上、質(zhì)量上以及運行管理方式上都迫切需要改革，配電網(wǎng)自動化也就是在這樣的背景下被推進(jìn)，本研究主要闡述配電網(wǎng)自動化發(fā)展的原因和意義，以及配電網(wǎng)自動化過程中的技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展途徑。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)自動化 配電網(wǎng)自動化發(fā)展途徑 配電網(wǎng)自動化的意義

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）11（b）-0034-02

從社會方面討論，配電網(wǎng)自動化是為了滿足我國居民日益膨脹的用電需求；從技術(shù)方面討論，配電網(wǎng)自動化是我國相關(guān)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破和進(jìn)展的標(biāo)志，盡管配電網(wǎng)自動化過程中，一部分技術(shù)仍然需要現(xiàn)有成熟技術(shù)的借鑒，但總體而言，我國在相關(guān)領(lǐng)域取得的進(jìn)展不容小覷。目前來說，我國配電網(wǎng)自動化處于起步階段，還有很大的成長空間。

1 配電網(wǎng)自動化的原因

1.1 配電網(wǎng)自動化的必要性

配電網(wǎng)是一項直接面向用戶的基礎(chǔ)設(shè)施，在目前這個電力使用如此普及的時代，配電網(wǎng)的好與壞能夠讓每個用戶都能直觀感受到，可以說，現(xiàn)代人離不開電力，由于一些用電設(shè)備的制約，任何一座城市，如果某一天突然停電，無數(shù)工廠會因此停工，手術(shù)可能無法繼續(xù)進(jìn)行，電梯會突然失靈，手機(jī)和電腦會失去信號等，不僅會造成巨大的損失，甚至可能引起恐慌和社會暫時性混亂。電影《美國大停電》就是根據(jù)民眾自行拍攝的真實災(zāi)難片，上演了一場陷入黑暗的情景，真實地反映了高度依賴電力的今天失去電力的后果。而配電網(wǎng)的質(zhì)量直接決定了此類事件發(fā)生的概率。在以往的電力建設(shè)中，并沒有預(yù)想到電力會如此普及，加上當(dāng)時的綜合因素所限，電力建設(shè)過程中存在著重視發(fā)電，輕視電能使用，以及輕視用戶使用體驗等缺陷，因此，導(dǎo)致了很多城市往往發(fā)電量充足，但是由于供電設(shè)施陳舊等原因，無法負(fù)荷比較高的電能輸出，導(dǎo)致一方面發(fā)電廠電力多余浪費；另一方面用戶卻無法享受到足夠的電力支持。除此之外，近年來，配電網(wǎng)自動化技術(shù)迅速發(fā)展，反觀我國現(xiàn)有電力設(shè)施，大多陳舊落后，難以滿足需求。綜合以上所闡述的種種可知，我國城市電網(wǎng)改革，配電網(wǎng)自動化是基于國國情、技術(shù)均應(yīng)迫在眉睫完成的事情。

1.2 配電網(wǎng)自動化的意義

經(jīng)過上一節(jié)的討論我們知道，配電網(wǎng)自動化是我國城市電力建設(shè)的迫切需要，配電網(wǎng)的自動化不僅解決我國現(xiàn)有電網(wǎng)設(shè)備老舊，技術(shù)落后的局面，同時在配電網(wǎng)維護(hù)所需要的人員數(shù)量上也有了很大提升，減少了維護(hù)和管理配電網(wǎng)的人員數(shù)量，尤其是大大減少了以往電力系統(tǒng)需要人操作部分的人員開支，與此同時，由于手動操作的部分配電網(wǎng)可以自動化完成，大大提高了配電網(wǎng)的工作效率。從技術(shù)角度來講，在配電網(wǎng)自動化建設(shè)過程中，融入了很多現(xiàn)代科技，計算機(jī)技術(shù)可以幫助配電網(wǎng)完成智能化轉(zhuǎn)型，而傳統(tǒng)的電子技術(shù)、通信技術(shù)以及配電網(wǎng)控制技術(shù)等發(fā)展變化，大大提高了新建設(shè)配電網(wǎng)的安全性和實用性，同樣的配電網(wǎng)線路可以輸入更多的電能，在傳輸過程中電能損耗也大大減少，這一點對于偏遠(yuǎn)山區(qū)的供電具有很大的意義。從經(jīng)濟(jì)角度來講，同時配電網(wǎng)自動化建設(shè)過程中增加了勞動力需要，提供了大量的工作崗位，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出重要的貢獻(xiàn)。從學(xué)術(shù)領(lǐng)域方面來講，配電網(wǎng)自動化在我國城市全面的鋪展開來，證明我國相關(guān)科技實力已經(jīng)達(dá)到了世界前沿水平，為我國近幾十年的大力發(fā)展得到一次全方位的表現(xiàn)機(jī)會。

2 配電網(wǎng)自動化的結(jié)構(gòu)和功能

2.1 配電網(wǎng)自動化的結(jié)構(gòu)

配電網(wǎng)自動化是一項關(guān)乎民生的主要基礎(chǔ)工程建設(shè)，目前我國雖然沒有大規(guī)模實行，但是已經(jīng)在多個城市進(jìn)行試點工作，就目前而言，由配點主站、子站已經(jīng)饋線終端構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到認(rèn)可。主干網(wǎng)通信方式設(shè)定為光纖通信也已經(jīng)確定，就目前的技術(shù)來說，在光纖通信的基礎(chǔ)上，完成饋線自動化的技術(shù)已經(jīng)較為成熟，可以投入大規(guī)模的生產(chǎn)和使用上，在光纖通信的基礎(chǔ)上完成饋線自動化能夠進(jìn)一步推進(jìn)通信速度，提高饋線性能。

目前就結(jié)構(gòu)而言，配電網(wǎng)系統(tǒng)的接線方式是最有爭議的地方，提出的幾種方式均是各有千秋。第一種方案是以電纜作為配電線主干線的配電網(wǎng)自動化方案，這種方案最大的優(yōu)勢是不占空間，能夠在繁華地區(qū)使用，也不用擔(dān)心由于極端天氣等導(dǎo)致電纜毀壞，與這種接線系統(tǒng)配套的是環(huán)網(wǎng)柜，環(huán)網(wǎng)柜的優(yōu)點是運行環(huán)境比較好，受到的干擾比較少，在發(fā)達(dá)城市或是城市中比較繁華的地帶，這是一種比較好的方案。但是缺點在于這種方案的成本比較高，如果用于偏遠(yuǎn)的城郊比較浪費資源，同時會大大提高配電網(wǎng)自動化的成本預(yù)算。第二種方案是架空配網(wǎng)方案，這種方案結(jié)構(gòu)比較簡單，布置的形式十分靈活，即使架空后日后需要修改，動工也比較容易，大部分的設(shè)備布置在室外，對于家庭來說是一種不錯的方案，但是正是因為在室外，所以，整個設(shè)備在運行時受到環(huán)境影響十分嚴(yán)重，尤其是對于一些雷電、冰雪等極端天氣來說，對于這種電線十分不利，2008年我國南方突降暴雪，在電線上擠壓毀壞了很多電路，導(dǎo)致了很大的經(jīng)濟(jì)損失。同時，這種配網(wǎng)方式對于環(huán)境占有空間比較大，要求道路兩邊寬闊，能夠進(jìn)行電線桿架的設(shè)立。第三種方案是輻射性配電網(wǎng)，這是一種比較高級的方案，配電線路能夠根據(jù)用戶需求設(shè)置多重級別的重合和分離器的保護(hù)，用電方式靈活，而且安全系數(shù)高，但是與之配套的斷路器是一種十分昂貴的器件，以我國目前的資金投入來說，尚不支持此種方案的大力推廣。

2.2 配電網(wǎng)的功能

配電網(wǎng)自動化后配電網(wǎng)的實用性將大大提高，具有龐大的功能體系。首先，配電網(wǎng)自動化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能夠自動收錄數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中的信息能夠系統(tǒng)全面地反映出配電網(wǎng)的相關(guān)信息，用戶的基本資料，配電網(wǎng)的檢修記錄，不同設(shè)備的技術(shù)型號參數(shù)，并能夠時時記錄配電網(wǎng)當(dāng)前的工作狀態(tài)和有關(guān)參量，確保能在配電網(wǎng)工作出現(xiàn)異常的第一時間發(fā)現(xiàn)并迅速分析出故障來源。其次，是務(wù)無功自動補償?shù)墓δ?，眾所周知，一天中用戶用電量并不是不變的，會有用電高峰期以及用電低潮期，無功自動補償器能夠檢測到配電網(wǎng)的工作狀態(tài)，并及時進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣能夠避免在用電低谷時期造成電能的不必要浪費，也能夠為用電高峰期的配電網(wǎng)提供一點保障。最后，是遠(yuǎn)方讀表功能，初期建設(shè)的配電網(wǎng)系統(tǒng)需要電工親自去各個電表面前記錄數(shù)值，電表都是每戶都有，而且很多電表安置于高的電線桿上，讀取數(shù)據(jù)不僅辛苦而且危險。配電網(wǎng)自動化升級后，電力部門能夠根據(jù)系統(tǒng)所反饋的數(shù)據(jù)，對配電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行優(yōu)化平衡，同時可以直接接受各電表的數(shù)據(jù)，極大地降低了電工的勞動強(qiáng)度。

3 配電網(wǎng)自動化主要應(yīng)用的技術(shù)

配電網(wǎng)自動化過程中應(yīng)用了很多技術(shù)，主要有大型設(shè)備微型化技術(shù)、機(jī)械設(shè)備智能化技術(shù)、自動監(jiān)控技術(shù)、新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、配電網(wǎng)接線技術(shù)以及可靠的簡化操作電源等。其中大部分是我國自主研發(fā)，部分是在美國等發(fā)達(dá)國家引進(jìn)，目前大部分技術(shù)在試點時已經(jīng)順利通過審核。

4 結(jié)語

配電網(wǎng)自動化是我國電網(wǎng)發(fā)展的必經(jīng)之路，也是我國促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量的重要舉措。我國原有電力建設(shè)已經(jīng)完全不能滿足需求，配電網(wǎng)自動化正在逐步推進(jìn)。在試點過程中出現(xiàn)了許多意想不到的困難，試點工作常常因此耽誤，但也攻克了許多難題，我們有理由相信，配電網(wǎng)自動化能夠在最近10年內(nèi)完成大部分城市的推進(jìn)工作，屆時，我國的配電網(wǎng)自動化技術(shù)媲美國家上一些重要國家的配電網(wǎng)技術(shù)，我國居民在用電當(dāng)面也能感受到巨大的變化。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫輝.配電網(wǎng)絡(luò)電能擾動辨識與電能質(zhì)量調(diào)節(jié)研究[D].大連理工大學(xué)，2002.

[2] 陳堂.配電系統(tǒng)及其自動化技術(shù)[M].中國電力出版社，2003.endprint