配電自動(dòng)化在智能電網(wǎng)中的建設(shè)研究

何富昌

摘 ?要：在用電量需求呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)的社會(huì)環(huán)境下，配電自動(dòng)化成為提高電網(wǎng)輸配電質(zhì)量的關(guān)鍵影響因素，若想真正推動(dòng)智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，相關(guān)人員必須加強(qiáng)對(duì)配電自動(dòng)化技術(shù)的重視程度。該文基于配電自動(dòng)化應(yīng)用于智能電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，主要介紹了配電自動(dòng)化在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用，希望在智能電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性與可靠性前提下，推動(dòng)我國(guó)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化 ?智能電網(wǎng) ?智能配電系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）05（a）-0028-02

在科學(xué)與信息技術(shù)、國(guó)民物質(zhì)生活水平快速提高的背景下，人們用電需求不斷上升，在給電力企業(yè)帶來(lái)良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也給電網(wǎng)運(yùn)行造成了巨大的運(yùn)行壓力。配電自動(dòng)化的應(yīng)用有利于提高電力資源的利用率、保障電能安全穩(wěn)定傳輸，對(duì)推動(dòng)電力行業(yè)發(fā)展進(jìn)步、促使智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益統(tǒng)一具有積極影響。

1 ?配電自動(dòng)化應(yīng)用于智能電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀

1.1 軟硬件設(shè)備方面的研究

將配電自動(dòng)化應(yīng)用于智能電網(wǎng)建設(shè)，是提高我國(guó)電能輸配送質(zhì)量、保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的必然發(fā)展趨勢(shì)。現(xiàn)階段，隨著智能電網(wǎng)對(duì)配電自動(dòng)化的依賴(lài)程度逐漸加深，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)配電自動(dòng)化相關(guān)的軟硬件設(shè)備質(zhì)量深化研究，致力于保證配電自動(dòng)化能夠充分發(fā)揮自身價(jià)值。完善的智能電網(wǎng)系統(tǒng)需要高質(zhì)量的配電自動(dòng)化軟硬件支持，目前我國(guó)針對(duì)軟件的研發(fā)尚有待提高，必須在保證其與智能電網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用需求相匹配的前提下，增加智能監(jiān)控處理程序，用以監(jiān)測(cè)智能電網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程;對(duì)于硬件的研發(fā)，要保證其可以與軟件切實(shí)結(jié)合，故而要對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、中央處理器、無(wú)線傳輸網(wǎng)線、數(shù)據(jù)分析器等硬件設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，從而為智能電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建提供支持[1]。

1.2 智能配電系統(tǒng)方面的研究

配電自動(dòng)化在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)收集、記錄、分析、整合與共享方面，若想提高智能電網(wǎng)的應(yīng)用效率與安全，可以針對(duì)智能配電系統(tǒng)進(jìn)行深化研究。利用配電自動(dòng)化處理數(shù)據(jù)的能力，對(duì)智能配電系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集、分析與整合，能夠促使智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息的快速傳輸與共享，有利于推動(dòng)智能配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一體化。有關(guān)人員在對(duì)配電自動(dòng)化在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行研究時(shí)，要立足于智能配電系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用需求，對(duì)制定的方案進(jìn)行優(yōu)化，保證戰(zhàn)略規(guī)劃與實(shí)際情況相符。

2 ?智能電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用配電自動(dòng)化的主要模式

當(dāng)前階段，配電自動(dòng)化在智能電網(wǎng)建設(shè)中的主體模式為“網(wǎng)絡(luò)信息化”，可以分解成分隔控制端口、主機(jī)管控機(jī)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。第一，在智能電網(wǎng)中應(yīng)用配電自動(dòng)化的主要目的是避免電網(wǎng)因用電故障影響輸配電質(zhì)量，具有較強(qiáng)的調(diào)控能力，有利于保證智能電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性與可靠性。第二，分隔控制端口、主機(jī)管控機(jī)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸此3部分各具功能優(yōu)勢(shì)，如果想要保證智能電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量與效率，必須保證三者組織、配合的協(xié)調(diào)一致，否則會(huì)導(dǎo)致智能電網(wǎng)運(yùn)行作業(yè)、電量控制、電能調(diào)配出現(xiàn)嚴(yán)重故障。第三，將配電自動(dòng)化與智能電網(wǎng)相結(jié)合，可以構(gòu)建功能性較強(qiáng)的智能配電系統(tǒng)，充分發(fā)揮配電自動(dòng)化的“自動(dòng)性”，實(shí)現(xiàn)智能配電系統(tǒng)、能源供給裝置的優(yōu)化升級(jí)，基于自動(dòng)化技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行檢修與維護(hù)，能夠切實(shí)提高工作質(zhì)量與效率，對(duì)延長(zhǎng)智能電網(wǎng)的使用壽命、增強(qiáng)其運(yùn)行穩(wěn)定性具有積極影響。

3 ?配電自動(dòng)化在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

3.1 構(gòu)建電力信息系統(tǒng)

3.1.1 電力信息統(tǒng)一管理

在智能電網(wǎng)建設(shè)中應(yīng)用配電自動(dòng)化，可以構(gòu)建電力信息系統(tǒng)，對(duì)電網(wǎng)中的各種電力信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，加強(qiáng)電網(wǎng)各子系統(tǒng)、分部程序之間的聯(lián)系，這是智能電網(wǎng)提升自動(dòng)性能的關(guān)鍵。因此，配網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中應(yīng)大力提升智能電網(wǎng)中的信息技術(shù)比重，制定科學(xué)合理的自動(dòng)化策略，并保證指示有效落實(shí)，在此情況下利用計(jì)算機(jī)終端對(duì)智能配電網(wǎng)中的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析、管理與統(tǒng)籌，不僅能夠增強(qiáng)各系統(tǒng)之間的統(tǒng)一性，還能強(qiáng)化智能電網(wǎng)的集中性，有效推動(dòng)智能電網(wǎng)提高配電自動(dòng)化水平與控制能力。

3.1.2 電力信息自動(dòng)共享

將配電自動(dòng)化應(yīng)用于智能電網(wǎng)的構(gòu)建中，能夠?qū)崿F(xiàn)電力信息自動(dòng)共享，主要原因是電力系統(tǒng)可對(duì)各子系統(tǒng)與分部程序的信息進(jìn)行自動(dòng)分配，既對(duì)提高智能電網(wǎng)自動(dòng)化水平、維護(hù)電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定具有重要意義，又能對(duì)智能電網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行合理調(diào)控，從而增強(qiáng)智能電網(wǎng)輸配電能的安全性與可靠性[2]。除此之外，若是實(shí)現(xiàn)電力信息的自動(dòng)共享，還能提高電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率與電路系統(tǒng)的運(yùn)行高效性，極大程度上可以降低因信息失真問(wèn)題引發(fā)的連帶性故障發(fā)生概率，是減少智能電網(wǎng)成本與管理費(fèi)用、踐行能源資源節(jié)約理念的重要手段。

3.1.3 電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警

由于智能電網(wǎng)的構(gòu)建仍處于不成熟階段，所以在運(yùn)行過(guò)程中極有可能存在某些暫時(shí)無(wú)法預(yù)知的困難，加上電力系統(tǒng)中需要告警（通過(guò)告警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)）的信息類(lèi)型相對(duì)較多，使得智能電網(wǎng)有時(shí)無(wú)法對(duì)關(guān)鍵源信息進(jìn)行精準(zhǔn)定位，導(dǎo)致電網(wǎng)經(jīng)常受到故障的影響。為了保證智能電網(wǎng)的運(yùn)行安全，相關(guān)人員必須對(duì)配電自動(dòng)化的重要性加以重視，通過(guò)發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與作用，構(gòu)建智能電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)程序與安全預(yù)警子系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)電路運(yùn)行線路的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)評(píng)估，全面掌握線路可能的運(yùn)行狀況。當(dāng)電路系統(tǒng)線路出現(xiàn)故障時(shí)，配電自動(dòng)化可以對(duì)線路的告警信息進(jìn)行深入挖掘，尋找并確定故障關(guān)鍵源，利用計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)將智能電網(wǎng)的所有地段聯(lián)系在一起，促使各地段的電網(wǎng)管理者能夠及時(shí)處理故障，有效增強(qiáng)智能電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。

3.2 構(gòu)建入侵檢測(cè)（IDS）系統(tǒng)

入侵檢測(cè)系統(tǒng)又被稱(chēng)為IDS（Intrusion Detection Systems）系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)配電自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)可疑信息并采取主動(dòng)反應(yīng)措施，通過(guò)對(duì)配電自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)中的入侵行為進(jìn)行檢測(cè)并處理。提高電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行安全。入侵檢測(cè)系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)控制單元主要包括主站、各級(jí)子站、DTU/FTU（配電開(kāi)關(guān)監(jiān)控終端）單元等。加載了該系統(tǒng)的智能電網(wǎng)，通常使用光纖及工業(yè)交換機(jī)對(duì)智能配網(wǎng)終端單元進(jìn)行通信連接，利用現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)或嵌入式系統(tǒng)的子站充當(dāng)智能電網(wǎng)的各級(jí)子站，通過(guò)電網(wǎng)系統(tǒng)的用戶界面對(duì)輸配電系統(tǒng)開(kāi)展程序操作、子系統(tǒng)控制、信息查詢(xún)、數(shù)據(jù)管理等工作，同時(shí)收集并分析配電自動(dòng)化系統(tǒng)中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行日志，從中截獲異常信息，檢測(cè)出網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)中是否有違反安全策略的行為和被攻擊過(guò)的跡象，采取防御措施，攔截入侵并報(bào)警，完善配電自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息傳輸安全管理功能，以此保證智能電網(wǎng)的運(yùn)行安全。

3.3 設(shè)置智能開(kāi)關(guān)

智能開(kāi)關(guān)相較于普通開(kāi)關(guān)，具有精確度高、靈敏性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，若是將配電自動(dòng)化與智能開(kāi)關(guān)相結(jié)合，并保證智能開(kāi)關(guān)設(shè)置的科學(xué)性與合理性，便可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分銷(xiāo)，為網(wǎng)格控件的運(yùn)行提供支持，有效提高智能電網(wǎng)的控制水平。對(duì)于智能開(kāi)關(guān)的創(chuàng)新研究，相關(guān)人員需要先將配電自動(dòng)化技術(shù)、傳感器技術(shù)與其相融合，提高分銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)故障動(dòng)作的準(zhǔn)確性，再保證開(kāi)關(guān)布局的合理性，如此便可為實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)自動(dòng)化控制與智能電力通信奠定基礎(chǔ)。

3.4 增加配電站房智能輔助控制系統(tǒng)

針對(duì)當(dāng)前配電站房量大面廣、無(wú)人值守、安防環(huán)境等問(wèn)題突出的狀況，通過(guò)增加防盜報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警、有毒氣體泄漏報(bào)警、水位報(bào)警、視頻監(jiān)控、溫度檢測(cè)等功能，及時(shí)將配電站房異常情況告知運(yùn)行維護(hù)人員，消除事故隱患，提高配電站房運(yùn)行管理水平。配電站房設(shè)置高清視頻監(jiān)控、門(mén)禁管理、溫濕度監(jiān)控、煙感、有毒氣體泄漏及水浸檢測(cè)等站房智能監(jiān)控系統(tǒng)（見(jiàn)圖1）。每個(gè)配電站房配備一臺(tái)采集前置機(jī)，采集前置機(jī)可以將配電房的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)（溫度、濕度、水浸、煙感）、控制子系統(tǒng)（燈光、空調(diào)、除濕機(jī)、風(fēng)機(jī)）等匯總集中展示。內(nèi)置電源模塊，為所有外部傳感器、外接攝像頭提供集中供電。并能夠?qū)?shù)據(jù)上送到中心主站監(jiān)控平臺(tái)，同時(shí)接收、執(zhí)行監(jiān)控平臺(tái)下發(fā)的各類(lèi)控制、操作命令及遠(yuǎn)程參數(shù)配置。

4 ?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，將配電自動(dòng)化應(yīng)用于智能電網(wǎng)建設(shè)，有利于提高我國(guó)電力技術(shù)水平、維護(hù)電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全，因此相關(guān)人員應(yīng)對(duì)配電自動(dòng)化的重要性提高重視，充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與價(jià)值，構(gòu)建科學(xué)性、有效性、安全性、穩(wěn)定性、可靠性較強(qiáng)的智能電網(wǎng)系統(tǒng)，以此滿足國(guó)民對(duì)電能數(shù)量與質(zhì)量方面的實(shí)際要求。

參考文獻(xiàn)

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[2] 沙思旭，趙佳，徐晨，等.電力系統(tǒng)自動(dòng)化配網(wǎng)智能模式技術(shù)應(yīng)用研究[J].電子測(cè)試，2018（11）：107，117.