基于智能電網(wǎng)的配電自動化建設(shè)

（吉林大學(xué)儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院 吉林長春 130000）

目前許多的電力企業(yè)都是采用自動化的供配電，配電自動化主要包括電站綜合自動化、終端自動化設(shè)備、控制中心到終端的信息數(shù)據(jù)采集和安全監(jiān)控系統(tǒng)等。涉及到停電的管理、地理信息、故障的排除及信息反饋、配電設(shè)備的檢修、抄表自動化、負荷管理系統(tǒng)和電源控制系統(tǒng)。實現(xiàn)了多種通信方式的綜合利用，實現(xiàn)了配電系統(tǒng)運行過程中科學(xué)的管理，并實現(xiàn)了整個過程的自動化監(jiān)測與控制。從某種意義上說，智能配電自動化系統(tǒng)是我國城市電網(wǎng)改造建設(shè)的重要組成部分。深化智能配電自動化專業(yè)性的研究是電力行業(yè)發(fā)展的強心劑，對提高學(xué)校學(xué)校專業(yè)水平和增強影響力都有積極的作用。

一、智能電網(wǎng)的配電自動化系統(tǒng)

電力系統(tǒng)中，連接發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備的設(shè)施統(tǒng)稱為電網(wǎng)。主要由輸電線路、變電站、配電站和配電線路連接而成。配電網(wǎng)是由各級電力線路和相連變電站組成的統(tǒng)一體。配電區(qū)域內(nèi)的配電線及其配電設(shè)施的總稱叫配電系統(tǒng)。在智能電網(wǎng)的每一個環(huán)節(jié)中，配電網(wǎng)承擔著連接傳輸網(wǎng)絡(luò)和為用戶供電的重要責任。根據(jù)配電網(wǎng)的規(guī)模和容量，配電自動化系統(tǒng)可分為小、中、大三種類型。智能電網(wǎng)的配電自動化系統(tǒng)具有許多優(yōu)點，其中最顯著的是具有配電靈活性。在項目建設(shè)初期，可以根據(jù)實際需要進行建設(shè)，并根據(jù)要求安裝主站、子站和終端。如果配電系統(tǒng)需要擴建，可以根據(jù)實際需要再合理地增加幾個主站系統(tǒng)，然后選擇其中一個作為核心站。在配電網(wǎng)建設(shè)的整個過程中，自動化系統(tǒng)的作用是早已被電力專業(yè)人員認識到的。

二、智能電網(wǎng)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的構(gòu)建

在目前階段，在實施配電網(wǎng)建設(shè)的過程中，不可能完全按照發(fā)達的西方國家模式實行全方位的開發(fā)建設(shè)，為了使我國真正實現(xiàn)智能電網(wǎng)的配電自動化，必須充分考慮該地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)狀，并結(jié)合當前建設(shè)的現(xiàn)狀和長遠發(fā)展規(guī)劃進行。配電網(wǎng)的自動化程度的提高，必須在經(jīng)濟容量的范圍內(nèi)進行，不斷深化城市電網(wǎng)改革建設(shè)項目，逐步建立起我國配電自動化系統(tǒng)，將所有配電自動化子系統(tǒng)組合成一個完整的大型自動化系統(tǒng)。

構(gòu)建智能電網(wǎng)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，可以按以下步驟進行分階段的建設(shè)。

1.初期提高供電可靠性

（1）初期應(yīng)供電方式采用雙電源環(huán)網(wǎng)的供電方式

在這個階段，需要做的是連接兩條相鄰的線路，使兩個電源能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)網(wǎng)的共同供電，并以此方式實現(xiàn)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。該系統(tǒng)采用變電站出線保護開關(guān)，開關(guān)要具有多次重合功能，用計算機控制重合閘指令。除了上述功能外，線路開關(guān)還要有自動操作和遙控操作的功能。如果線路或設(shè)備存在故障，則使用RTU進行傳輸，主站系統(tǒng)判斷接收到的信息，可以快速確定故障的位置。之后發(fā)出指令以斷開故障位置開關(guān)。

（2）采用自動重合分段裝置的方法

當變電站出線施工時，采用自動重合開關(guān)實現(xiàn)保護，在線路中間配置多個這樣的開關(guān)，還配置了電壓檢測裝置。自動重合開關(guān)分段裝置可以判斷配電網(wǎng)系統(tǒng)的所有事故，其判斷依據(jù)是閉合故障所花費的時間。這樣在設(shè)置時間時，就必須要確保系統(tǒng)變電站內(nèi)的斷路器在自動斷開后可以被延遲。該站的斷路器實現(xiàn)重合，保證了從電源側(cè)到負載側(cè)的供電，根據(jù)一定的順序依次將斷路器合閘，然后再合上故障點的時候，站內(nèi)部的斷路器再次斷開。安裝在故障點兩側(cè)的斷路器將故障分段鎖定并斷開，有效地保證了輸電線路的成功率。通常情況下，遙控開關(guān)的價格相對較高，對于一些供電部門來說，實際管理的區(qū)域很小，但是維修人員很多，對于一些電源的需求不是很高的社區(qū)，是可以使用手動開關(guān)的。采用這種半自動的配電方式能保證供電安全的可靠性，也可以大大降低成本，。

2.優(yōu)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)降低線損

（1）我們需要建立一個遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，短消息業(yè)務(wù)可以完成信息和數(shù)據(jù)的遠距離傳輸，同時在傳輸線路的中間有一個電壓監(jiān)測裝置。計算機可用于監(jiān)測每一行運行時的實時電壓情況。如果饋線不滿足要求，可以適當增加配變布點。此外，還可以配置低壓無功功率自動補償裝置。這一措施可以顯著降低輸電線路的損耗，輸送效率和輸送電壓質(zhì)量顯著提高。

（2）要積極推進負荷管理和控制系統(tǒng)的使用。構(gòu)建了通信網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)了用戶的遠程管理模式。這種方法可以提高電力服務(wù)的質(zhì)量。此外，它還具有遠程自動抄表、有序用電、電能質(zhì)量監(jiān)測和負荷監(jiān)測等功能，防止竊電現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）配置監(jiān)控終端。監(jiān)控終端的主要功能是監(jiān)控平臺的信息數(shù)據(jù)的采集過程，從而可以充分掌握變壓器的實時運行狀態(tài)。在有了信息數(shù)據(jù)之后，可以在此基礎(chǔ)上優(yōu)化管理配電網(wǎng)的運行模式。如果出現(xiàn)一些異?，F(xiàn)象或故障，則會立即提醒，然后快速解決故障點的問題，最后以最快的速度恢復(fù)正常供電。配電自動化系統(tǒng)可以在很大程度上減少停電時間，這對于保證變壓器的穩(wěn)定和安全運行具有非常重要的作用。另一方面，要準確地記錄電壓的時限，在此基礎(chǔ)上計算合格率，從而可以更好地控制電壓電平，這可以顯著提高電源的效率，并明顯改善供電的質(zhì)量。

3.利用計算機處理信息數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自動化管理

配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)是營銷系統(tǒng)、配電監(jiān)測系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和電壓控制系統(tǒng)的集合。在組合了上述系統(tǒng)后，配電網(wǎng)管理系統(tǒng)在很大程度上得到了強化。組合完成的自動化智能系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下重要功能：自動統(tǒng)計在線路中發(fā)生損耗時，它可以與SCAIDA緊密合作，并可以連接相關(guān)企業(yè)的相應(yīng)信息網(wǎng)絡(luò)。該功能提高了智能電網(wǎng)配電自動化的程度，更大地提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性。

結(jié)語

在實施智能電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)中，涉及到多學(xué)科的基礎(chǔ)知識和多方面的因素。作為專業(yè)性的學(xué)校，我們有專業(yè)知識和業(yè)務(wù)素質(zhì)都很強的研發(fā)團隊，在智能電網(wǎng)配電自動化研發(fā)方面有很大的基礎(chǔ)知識和人才優(yōu)勢。因此我們要充分結(jié)合現(xiàn)實需要，積極投入研究，為實現(xiàn)自動化智能電網(wǎng)配電電網(wǎng)升級做出應(yīng)有的貢獻。