智能電網(wǎng)環(huán)境下的配電自動化技術(shù)探討

招永生

在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展下，我國配電網(wǎng)向智能化、自動化的方向發(fā)展，智能配電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)成為一種必然趨勢。配電自動化技術(shù)在智能配電網(wǎng)建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但是因?yàn)槲覈鴮ε潆娮詣踊夹g(shù)的研究時(shí)間較短，在實(shí)際應(yīng)用過程中會出現(xiàn)一些問題，筆者對智能配電網(wǎng)建設(shè)中配電自動化技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，并且對提高配電自動化技術(shù)的應(yīng)用水平給出了一些措施，以及對電力部門提供可供參考的建議。

智能電網(wǎng);配電自動化;技術(shù)發(fā)展

我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對電力能源需求和不斷提高，以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，成國促進(jìn)智能電網(wǎng)得到極大發(fā)展并且迅速推廣和應(yīng)用的主要?jiǎng)恿?。電力能源是社會?jīng)濟(jì)建設(shè)和人們?nèi)粘Ｉ畹闹匾Ｕ?，而智能電網(wǎng)的應(yīng)用，則有效的保證了為社會經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)建設(shè)和人們的日常生活提供穩(wěn)定、充足的電力能源，從而有力的推動我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，改善人們的生活質(zhì)量。

智能電網(wǎng)就是以快速雙向信息化為核心，具有網(wǎng)絡(luò)化特性的電網(wǎng)類型。隨著智能技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，信息技術(shù)、調(diào)控手段、感應(yīng)設(shè)備、科學(xué)決策方法等的應(yīng)用保證了智能電網(wǎng)的正常運(yùn)行和高效率工作，并節(jié)約了大量可避免的成本，具有很高的安全性。就智能電網(wǎng)的工作機(jī)理來看，智能電網(wǎng)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中安裝智能化技術(shù)，將技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)工作的整個(gè)過程中，實(shí)現(xiàn)技術(shù)價(jià)值，可以大幅度提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行速度，帶動電力行業(yè)的不斷發(fā)展，增強(qiáng)市場競爭實(shí)力。在其技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣泛的情況下，還能創(chuàng)造很多就業(yè)崗位，增加大量就業(yè)機(jī)會，在一定程度上解決高失業(yè)率的問題。智能電網(wǎng)具有以下特征：

（1）自動診斷故障。智能電網(wǎng)本身具備很多功能，例如時(shí)刻處于在線工作狀態(tài)、及時(shí)預(yù)防以及分析突發(fā)狀況、自身評價(jià)其安全性，還有安全監(jiān)測系統(tǒng)、安全警報(bào)系統(tǒng)以及避免故障的調(diào)控能力，出現(xiàn)故障時(shí)可自身發(fā)生反應(yīng)，立即診斷發(fā)生故障的原因，將故障和整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)分開，及時(shí)進(jìn)行自我調(diào)整，減少停止運(yùn)行的時(shí)間，避免造成大量損失。

（2）高安全性。智能電網(wǎng)運(yùn)行安全主要包括智能網(wǎng)絡(luò)安全和自身結(jié)構(gòu)安全。要繼續(xù)加強(qiáng)信息系統(tǒng)以智能化和數(shù)字具體化為核心的防火墻構(gòu)建，不斷更新?lián)Q代，展望智能電網(wǎng)的未來發(fā)展目標(biāo)。

（3）可持續(xù)性。即使智能電網(wǎng)的整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的問題，仍可以為用戶不斷地提供生活用電。

2配電自動化系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

在智能電網(wǎng)的整個(gè)系統(tǒng)中，配電自動化系統(tǒng)是主要的組成結(jié)構(gòu)，是實(shí)現(xiàn)自動化管理的基礎(chǔ)。配電位置信息系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)自動化有效運(yùn)行的關(guān)鍵，配電中心自動化管理系統(tǒng)屬于實(shí)時(shí)配電監(jiān)控系統(tǒng)，在智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中自發(fā)監(jiān)控突發(fā)事件。配電網(wǎng)自動化管理系統(tǒng)的主要功能是使系統(tǒng)正常運(yùn)行，并兼容監(jiān)視控制系統(tǒng)，確保配電管理系統(tǒng)的智能化、高效率和高安全性。配電自動化管理系統(tǒng)主要是把網(wǎng)絡(luò)和位置信息融合在一起，實(shí)現(xiàn)在配電網(wǎng)位置信息系統(tǒng)中記錄、儲存有效的數(shù)據(jù)信息。

2.1配電自動化系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能

配電自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要包括主站、信息連接口、配電系統(tǒng)管理軟件、安全檢查系統(tǒng)等。主站結(jié)構(gòu)又分為其他部件，主要包括具體工作地點(diǎn)、傳播信息設(shè)備、配電服務(wù)器等其他應(yīng)用軟件，主要功能是檢測整個(gè)配電自動化系統(tǒng)的安全性。檢查配電自動化系統(tǒng)的核心形式是監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是檢查故障的及時(shí)性和精準(zhǔn)性，最終實(shí)現(xiàn)大幅度降低經(jīng)濟(jì)損失的目標(biāo)。配電管理系統(tǒng)的核心、基礎(chǔ)系統(tǒng)是監(jiān)控系統(tǒng)，其主要作用是處理不同階段可能發(fā)生的故障，并解決故障問題，以期最大限度地保障配電系統(tǒng)內(nèi)部不同設(shè)備的安全運(yùn)行。信息連接口的主要功能是負(fù)責(zé)在工作狀態(tài)下的配電系統(tǒng)管理和現(xiàn)場實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)兩者的數(shù)據(jù)信息共享及傳輸，保證不同技術(shù)設(shè)備之間傳播數(shù)據(jù)信息的及時(shí)性和安全性。

2.2我國IDS系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著技術(shù)的發(fā)展，我國自行開發(fā)了IDS系統(tǒng)，在應(yīng)用和操作方面均比較完善。以我國不發(fā)達(dá)城市的配電自動化系統(tǒng)作為實(shí)例進(jìn)行解釋說明，IDS系統(tǒng)的主要內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括主站、分站和分級控制網(wǎng)絡(luò)。IDS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

由圖可以看出，主站、分站和IDS系統(tǒng)三者有著密切的聯(lián)系，配電自動化每個(gè)階段都有不同的特點(diǎn)，將智能配電網(wǎng)的每個(gè)單元都利用起來，可以完成收集和整理數(shù)據(jù)任務(wù)，用電子光纖把智能配電網(wǎng)不同單元交接在一起，在整個(gè)配網(wǎng)終端的大環(huán)境下構(gòu)建出獨(dú)立的單網(wǎng)，分站與單網(wǎng)連接在一起。在配電自動化系統(tǒng)中，分站保持正常工作狀態(tài)的方法可以通過工業(yè)計(jì)算機(jī)完成，也可以采用客戶操作界面建立基本供給，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢工作。

在IPDS整個(gè)智能配電系統(tǒng)中，在分區(qū)的IPDS與中心監(jiān)管分站兩者聯(lián)系的過程中構(gòu)建智能信息共享，通過觀察兩者在正常工作狀態(tài)下的現(xiàn)實(shí)需要，選擇合理的通信媒介。另外，根據(jù)現(xiàn)場狀況，隨著運(yùn)行環(huán)境的變化要不斷創(chuàng)新信息網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際結(jié)構(gòu)。IPDS的智能配電系統(tǒng)主要操控因素包括各種型號的變壓器、功率較高的電源、各種開關(guān)設(shè)備等。在現(xiàn)代社會，各行各業(yè)愈來愈關(guān)注IPDS系統(tǒng)的利用價(jià)值，例如工程建造行業(yè)、煤礦行業(yè)、開采石油行業(yè)以及煉金行業(yè)等。在我國重工業(yè)領(lǐng)域，IPDS系統(tǒng)發(fā)揮著不可替代的作用。IPDS系統(tǒng)可以提高配電系統(tǒng)中相關(guān)技術(shù)設(shè)備的工作效率，以期實(shí)現(xiàn)企業(yè)低成本、高質(zhì)量運(yùn)行，以及綠色、減排。從該系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)建設(shè)來考量，在人流聚集的飛機(jī)場、火車站及關(guān)鍵交通樞紐的交通大橋上，這些大型基礎(chǔ)設(shè)施耗電量非常大，充足的電能是保證這些設(shè)備正常工作的前提條件。因此，這些設(shè)施要想正常運(yùn)行需要大量的運(yùn)營成本，那么利用IPDS系統(tǒng)就可以減少電能的浪費(fèi)，降低運(yùn)行投入成本，高效率地推進(jìn)管理工作。

由于我國各行各業(yè)在電能方面的需求逐年激增，耗電量愈來愈大，造成電力行業(yè)面對的問題非常棘手，所要完成的任務(wù)非常艱難。為了保證電力行業(yè)的健康發(fā)展，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動化是大勢所趨。因?yàn)槲覈谥悄茈娋W(wǎng)自動化方面起步較晚，現(xiàn)在處于快速進(jìn)步的環(huán)節(jié)，所以根據(jù)現(xiàn)實(shí)電能需求狀況，要用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度仔細(xì)研究配電自動化在我國電力行業(yè)中的價(jià)值和作用，并根據(jù)我國發(fā)展的實(shí)際情況，不斷完善和創(chuàng)新我國配電網(wǎng)自動化的設(shè)備。隨著現(xiàn)代社會信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化和數(shù)字化是未來的發(fā)展方向。配電自動化系統(tǒng)采用IEC61850作為核心技術(shù)，并在不斷發(fā)展的過程中對其進(jìn)行信息技術(shù)創(chuàng)新和完善，在自動化方面獲得了廣泛認(rèn)可。IEC61850利用全方位的方法，把自動化系統(tǒng)全部展現(xiàn)出來，以此為基礎(chǔ)不斷改善配電自動化系統(tǒng)功能，獲得大量的有效數(shù)據(jù)信息。另外，因?yàn)殡娏ζ髽I(yè)自身的實(shí)際需求不同，設(shè)置相同的配置信息、標(biāo)準(zhǔn)值模型以及檢測方法，可以推進(jìn)我國配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)健康長遠(yuǎn)地發(fā)展。

隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步，配電自動化系統(tǒng)必然會面臨更大的挑戰(zhàn)。因此，需要對配電自動化進(jìn)行更深入的研究，以促進(jìn)其不斷的發(fā)展和進(jìn)步，從而為我國的社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)，提供穩(wěn)定、充足的電力能源和優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。

[1]?梁明華，黃勝柱.?智能電網(wǎng)配電自動化技術(shù)的發(fā)展分析[J].?中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2018（07）：35.

[2]?何澤燊.?農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化技術(shù)研究[J].?科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019（03）：46.