配電網(wǎng)自動化技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

蔣曉平

（江陰市供電分公司，江蘇 江陰 214400）

0 前言

配電網(wǎng)是電網(wǎng)中重要的組成部分，發(fā)輸電和輸變電環(huán)節(jié)比配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，長期以來電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)多集中在電力網(wǎng)干線部分，對于配電網(wǎng)的投入力度不足使配電網(wǎng)的建設(shè)相對落后，不論是配電網(wǎng)的規(guī)劃、布局還是設(shè)計(jì)等方面都有不足之處，這嚴(yán)重阻礙了配電網(wǎng)的發(fā)展。在電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中加大了對于配電網(wǎng)的投入力度，將配電網(wǎng)自動化技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)的優(yōu)化改造中，使得配電網(wǎng)的供電質(zhì)量及配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與可靠性都得到了大幅的提高，為供電安全打下了良好的基礎(chǔ)。

1 配電網(wǎng)自動化技術(shù)應(yīng)用的重要性

配電網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用對于供電質(zhì)量、供電效率以及供電的安全性都有著巨大的提升作用。配電網(wǎng)自動化技術(shù)可以應(yīng)用于多種終端系統(tǒng)平臺中用以完成對配電網(wǎng)運(yùn)行中的電壓、電流、頻率和負(fù)荷等多種數(shù)據(jù)的實(shí)時在線監(jiān)測，并根據(jù)配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的變化情況對各設(shè)備進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，用以將配電網(wǎng)的無功功率降至平衡狀態(tài)，提高配電網(wǎng)的供電質(zhì)量。配電網(wǎng)自動化技術(shù)除了能夠有效地提升配電網(wǎng)的供電質(zhì)量外，還能夠有效地提升配電網(wǎng)供電的可靠性。在配電網(wǎng)運(yùn)行的過程中將受到多種因素的影響，且這些影響因素發(fā)生過程非常迅速，如果未能及時進(jìn)行預(yù)測、判斷和處理各類配電網(wǎng)故障將會對配電網(wǎng)的運(yùn)行安全產(chǎn)生極大的影響，甚至?xí)斐膳潆娋W(wǎng)的大面積崩潰瓦解。配電網(wǎng)自動化技術(shù)能夠極大地加強(qiáng)工作人員對配電網(wǎng)運(yùn)行的監(jiān)測強(qiáng)度，通過對配電網(wǎng)中各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控以及對各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，以便對可能發(fā)生的配電網(wǎng)故障進(jìn)行預(yù)判，從而對配電網(wǎng)進(jìn)行檢修維護(hù)用以提高配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。同時，通過配電網(wǎng)自動化技術(shù)對配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測能夠在配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時及時地確定故障點(diǎn)，方便配電網(wǎng)維修人員在故障發(fā)生后進(jìn)行故障診斷，提高維修人員維修的效率。此外，配電網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用還能夠?qū)崿F(xiàn)饋線自動化的故障隔離，在配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時自動切斷故障區(qū)域供電，并通過自動化恢復(fù)供電減少停電時間和停電范圍，提高配電網(wǎng)運(yùn)行時的可靠性。配電網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用還能夠有效地降低配電網(wǎng)絡(luò)的線損，提高配電網(wǎng)供電的經(jīng)濟(jì)性，長期以來配電網(wǎng)的線損一直處于較高水平，致使配電網(wǎng)的供電效率受到了極大的影響。將配電網(wǎng)自動化技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)供電中，通過完成對于配電網(wǎng)絡(luò)的重新架構(gòu)、安裝補(bǔ)償電容器及提高電源等級等方式能夠有效地降低配電網(wǎng)絡(luò)的線損。不僅如此，配電網(wǎng)自動化技術(shù)所具有的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?、狀態(tài)估算以及最優(yōu)潮流計(jì)算等功能能夠在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中完成資源的有利調(diào)配，不僅能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化改造、降低線損，同時所耗費(fèi)的改造成本并不高。

2 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

2.1 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)是配電網(wǎng)自動化技術(shù)應(yīng)用的重要體現(xiàn)，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)是一個復(fù)雜的有機(jī)體，其包括眾多的設(shè)備用以完成對配電網(wǎng)中各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的動態(tài)監(jiān)控。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)多采用的是分層處理架構(gòu)，其將配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)劃分為配電主站、配電子站以及配電終端和通信網(wǎng)絡(luò)等幾個層級，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的各層級完成不同功能。

2.2 配電主站

配電主站是整個配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的核心部分，其主要功能是完成配電網(wǎng)中各設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、分析和處理，從總體層面完成對于配電網(wǎng)的監(jiān)控調(diào)度，確保配電網(wǎng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。配電主站主要由服務(wù)器、工作站以及數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)等三大部分組成，服務(wù)器對所采集到的信息進(jìn)行分析處理并實(shí)現(xiàn)與各數(shù)據(jù)采集器之間的網(wǎng)絡(luò)通信，工作站包括配電管理工作站、配電調(diào)度工作站以及遠(yuǎn)程維護(hù)工作站等，是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)與配電網(wǎng)運(yùn)維管理人員的人機(jī)交互系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)主要是由網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、采集服務(wù)器以及終端服務(wù)器等幾大類設(shè)備組成的。

2.3 配電網(wǎng)子站層級

配電網(wǎng)子站層級為配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的主力監(jiān)控層，配電網(wǎng)子站層級是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中位于配電網(wǎng)主站與配電網(wǎng)終端之間的中間層級，配電網(wǎng)子站的設(shè)立有助于優(yōu)化配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的信息通信、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及通信系統(tǒng)組網(wǎng)，從而使得配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)能夠更好地對配電網(wǎng)中各設(shè)備的運(yùn)行信息進(jìn)行收集、處理，確保配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)能夠最大限度地發(fā)揮其作用。

2.4 配電終端層

配電終端層主要指的是分布于配電網(wǎng)中的各類遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制單元，配電網(wǎng)終端層利用光纖環(huán)網(wǎng)方式構(gòu)建與配電子站之間的通信網(wǎng)絡(luò)，便于配電子站對配電終端層進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制，實(shí)現(xiàn)對于配電網(wǎng)的自動化調(diào)控。

3 配電網(wǎng)自動化技術(shù)在配電網(wǎng)自動化管理中的主要功能

配電網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用主要集中在配電網(wǎng)的自動化管理與自動化優(yōu)化兩大方面。在配電網(wǎng)自動化技術(shù)應(yīng)用中，配網(wǎng)自動化運(yùn)行主要包括配網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)自動采集與監(jiān)控功能、配網(wǎng)運(yùn)行故障自動隔離與恢復(fù)供電功能以及配網(wǎng)負(fù)荷管理功能、自動抄表功能等方面。配網(wǎng)自動化管理的功能主要包括配電網(wǎng)設(shè)備自動化管理、停電管理以及用電管理等功能。在配電網(wǎng)自動化技術(shù)中，數(shù)據(jù)自動采集與實(shí)時監(jiān)控功能是配網(wǎng)自動化運(yùn)行的基礎(chǔ)，配電網(wǎng)自動化技術(shù)通過對配網(wǎng)中各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，并根據(jù)各運(yùn)行參數(shù)的變化對配電網(wǎng)進(jìn)行自動化調(diào)節(jié)，用以優(yōu)化配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，保障配電網(wǎng)安全、高效地運(yùn)行。配電網(wǎng)自動化技術(shù)具有的故障自動隔離與恢復(fù)供電功能能夠在配電網(wǎng)發(fā)生故障時及時切斷故障區(qū)段的供電，實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段的隔離，避免故障區(qū)段對整個配電網(wǎng)造成影響，故障區(qū)段的自動化隔離主要是利用遠(yuǎn)程操控功能對配網(wǎng)線路進(jìn)行合閘、分閘等操作，以實(shí)現(xiàn)對于配網(wǎng)運(yùn)行方式的調(diào)配。另一方面，自動隔離與自動恢復(fù)功能能夠在配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時自動定位故障點(diǎn)，并自動分閘用以切斷故障區(qū)段，并利用自動上電功能恢復(fù)配電網(wǎng)中非故障線路的供電，以減少配電網(wǎng)的故障停電時間。配電網(wǎng)自動化技術(shù)中的負(fù)荷管理功能是通過對用戶用電負(fù)荷進(jìn)行檢測，通過降壓減載、可控符合周期性投切等多種方式對配電網(wǎng)用電負(fù)荷進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的最優(yōu)化運(yùn)行。

3 結(jié)語

配電網(wǎng)自動化技術(shù)在配電網(wǎng)的應(yīng)用能夠有效地提升配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性以及供電效率，對配電網(wǎng)安全供電有著十分重要的意義。該文在分析配電網(wǎng)自動化技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及各組分的功能進(jìn)行了分析介紹。新時期，應(yīng)當(dāng)積極做好配電網(wǎng)自動化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的優(yōu)化，確保配電網(wǎng)安全、可靠供電。