配電自動化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

賴同景

摘要：近幾年，科技的飛速進(jìn)步也直接推動著電力的發(fā)展，為了使電力配電更好的實現(xiàn)現(xiàn)代化要求，滿足人們的用電需求，電力配電系統(tǒng)逐漸朝著自動化的方向發(fā)展。配電自動化就是結(jié)合先進(jìn)的配電技術(shù)，通過數(shù)據(jù)的傳輸和科學(xué)的管理方式下的一種新型的電力運行系統(tǒng)。配電系統(tǒng)自動化可以保證電力系統(tǒng)的安全運行、減少電力工作人員的工作量，從而降低電路運營的所需成本，達(dá)到最終節(jié)約成本的目的。配電自動化需要計算機(jī)的配合，在原本人工控制的基礎(chǔ)上添加計算機(jī)自動管理。主要任務(wù)就是對電力流向進(jìn)行控制，電力的使用效果進(jìn)行分析，然后精確的計算出電力消耗的能量。

關(guān)鍵詞：配電自動化技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用

0前言

配電自動化在發(fā)達(dá)國家進(jìn)行的比較早，大約在20世紀(jì)70年代開始的，其發(fā)展過程大致可以分為三個階段：第一階段主要的目標(biāo)是在重要的線段進(jìn)行故障自動隔離，結(jié)合配電網(wǎng)的改造，進(jìn)行配電系統(tǒng)自動化的試點工作;第二階段約在20世紀(jì)80年代初期，配電自動化系統(tǒng)開始大量投入，營業(yè)管理自動化、負(fù)荷控制開始實施，但是由于當(dāng)時計算機(jī)技術(shù)的限制，當(dāng)時的自動化系統(tǒng)大部分為單項自動化系統(tǒng);第三階段開始于20世紀(jì)80年代后期，由于計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，配電自動化朝著綜合自動化的方向發(fā)展。在我國，由于電力工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，加上長期的“重發(fā)、輕供”觀念，使我國的配電系統(tǒng)自動化水平較低，以往發(fā)電和配電投資的比例為1：0.12，大大落后于發(fā)達(dá)國家1：（06-07）的投資比例。我國的電力系統(tǒng)逐步加大配電網(wǎng)改造的力度，在許多地區(qū)實現(xiàn)了配電自動化的試點工作。發(fā)展配電自動化，應(yīng)該在市場體制下進(jìn)行，以適應(yīng)于我國電力系統(tǒng)改革的需要。

1配電自動化系統(tǒng)實用化運維技術(shù)的重要價值

由于配電自動化系統(tǒng)具有良好的監(jiān)測功能，能夠為電力系統(tǒng)運維管理人員提供更加精確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，保證電力系統(tǒng)能夠更加可靠的運行。通過分析配電自動化系統(tǒng)實用化運維技術(shù)的應(yīng)用要點，能夠保證電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，有效降低電力系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障的概率。與傳統(tǒng)的運維技術(shù)相比，配電自動化系統(tǒng)實用化運維技術(shù)操作更加簡單，能夠有效減輕電力系統(tǒng)運維管理人員的工作壓力，提升電力系統(tǒng)的整體運維管理效率。除此之外，通過分析配電自動化系統(tǒng)實用化運維技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)的分段管理，有效降低設(shè)備的維修費用及停電造成的經(jīng)濟(jì)損失，配電自動化系統(tǒng)實用化運維技術(shù)無需變電站內(nèi)部進(jìn)行任何的改造，有效縮短了故障的處理時間。相較于傳統(tǒng)配電網(wǎng)而言，智能配電網(wǎng)需通過智能化來處理電網(wǎng)，選擇自動化技術(shù)方法，構(gòu)建完整配電系統(tǒng)，營造良好的電網(wǎng)運行氛圍。智能配電網(wǎng)功效可體現(xiàn)在下列幾點：首先，防止電源接觸不平穩(wěn)。在智能配電網(wǎng)建設(shè)中，存在各式各樣的分布電源，分布式電源在運行時可通過智能配電網(wǎng)加以完善，另外還能對配電網(wǎng)決策體系進(jìn)行調(diào)整，為配電網(wǎng)正常運行提供保障。其次，對比傳統(tǒng)配電網(wǎng)，智能配電網(wǎng)具備先進(jìn)調(diào)控技術(shù)，可有效支持電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行。

2電力配電自動化系統(tǒng)

電力配電自動化系統(tǒng)利用計算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控和實施配電系統(tǒng)。在很多電力企業(yè)中，電力配電系統(tǒng)已逐漸實現(xiàn)自動化管理，這種自動化管理依靠計算機(jī)和電子技術(shù)的發(fā)展，該裝置可以進(jìn)一步組合在變電站中，直接裝置包括輔助裝置，輔助裝置具體分為繼電保護(hù)裝置和自動裝置。為了實現(xiàn)配電自動化系統(tǒng)，監(jiān)控變電站中的所有設(shè)備都需要進(jìn)一步優(yōu)化，使所有設(shè)備都能實現(xiàn)信息的實時交換和共享。目前，變電站的控制能夠使得設(shè)備控制順利完成，獲得了理想的運行監(jiān)督效果。在配電自動化系統(tǒng)的應(yīng)用中，變電站的二次接線比傳統(tǒng)的二次設(shè)備簡單。確保公司減少安全事故和電力設(shè)備的正常運行，減少設(shè)備維護(hù)費用的支出，提高公司的經(jīng)濟(jì)效益，使用戶獲得更加安全的電能。

3電力配電自動化及電力管理發(fā)展中遇到的問題

3.1地區(qū)發(fā)展不平衡

從一定程度上看，電力配電自動化能夠顯著提升人們的用電水平和用電質(zhì)量。雖然一些地區(qū)具有顯著的發(fā)展成效。但是，很多地方處于初步的探索階段。隨著社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和改革步伐的加快，電力自動化建設(shè)后期的電力管理需要大量的資金。中國東部沿海城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對較快，可以為電力自動化提供良好的經(jīng)濟(jì)支持。與西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)相比，東部沿海地區(qū)的整體電力建設(shè)發(fā)展速度更快。

3.2智能系統(tǒng)安全技術(shù)問題

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展為提高城市電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)的智能提供了一定的技術(shù)支持，推動了配電自動化系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展，但是由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜性，也為城市配電自動化系統(tǒng)中的智能系統(tǒng)帶來一定的安全危險，計算機(jī)應(yīng)用軟件以及硬件都有可能存在安全漏洞，影響智能系統(tǒng)的安全運行，嚴(yán)重時可能會造成系統(tǒng)崩潰，不利于城市電網(wǎng)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

4應(yīng)對城市電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)技術(shù)問題的有效策略

4.1完善配電自動化的通信系統(tǒng)設(shè)計

應(yīng)對通信系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)問題，可以建立起GSI配電通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，以便于及時通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)查詢到匯接點通信資源的使用情況，如匯接點的光纜數(shù)量、長度、端口使用情況等。該系統(tǒng)主要由兩部分構(gòu)成：一是電網(wǎng)GSI平臺集成，主要功能是對配電通信線路資源進(jìn)行圖形管理，以便于及時了解當(dāng)前通信線路的地理連接情況;二是與GPMS系統(tǒng)的集成，主要功能是對通信設(shè)備的臺賬資源進(jìn)行管理。將GIS系統(tǒng)應(yīng)用在城市電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)，不僅可以將零散的通信資源有機(jī)的整合在一起，實現(xiàn)對通信系統(tǒng)資源的優(yōu)化管理，亦可以為通信線路的日常運行維護(hù)提供相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)了對通信系統(tǒng)圖形化和智能化的統(tǒng)一管理，成為城市電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)設(shè)計的重要技術(shù)支撐。

4.2 完善配電自動化系統(tǒng)

配電自動化系統(tǒng)的完善對提高電能的利用率以及系統(tǒng)的安全性有重要意義。因此在完善配電自動化系統(tǒng)時需要做到以下幾點操作內(nèi)容：1）相關(guān)工作人員可以在配電自動化系統(tǒng)中安裝計算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)，同時把計算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)與配電系統(tǒng)中的變電系統(tǒng)、負(fù)荷電壓系統(tǒng)等進(jìn)行結(jié)合，并對系統(tǒng)進(jìn)行不斷整合和完善，從而提高系統(tǒng)運行的安全性，降低故障發(fā)生，同時還能起到降低設(shè)備成本浪費的作用;2）在完善配電自動化系統(tǒng)時，運維人員還需要定期對設(shè)備進(jìn)行檢查、維修和保養(yǎng)，降低設(shè)備在長期運行的情況下故障的發(fā)生率;3）相關(guān)運維人員需要按照《配電自動化技術(shù)指導(dǎo)》相關(guān)內(nèi)容，對智能電網(wǎng)建設(shè)各階段容易出現(xiàn)的故障進(jìn)行詳細(xì)檢查，從而做到自動化管理的提前化，有效提高供電質(zhì)量。

4.3配電系統(tǒng)與用戶側(cè)電力市場

配電網(wǎng)絡(luò)是連接用戶與輸電網(wǎng)絡(luò)的一個重要環(huán)節(jié)，電力市場特別是用戶側(cè)電力市場能否有效的實施，配電網(wǎng)是一個關(guān)鍵的因素。對配電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化建設(shè)很早就提出來了，而在電力市場環(huán)境下，對配電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提出了新的要求。在市場環(huán)境下，為了打破配電系統(tǒng)的壟斷，將引入競爭機(jī)制，其他國家?guī)缀醵家?guī)定了參與市場貿(mào)易的用戶有權(quán)選擇供電方，并且所在地區(qū)的配電網(wǎng)絡(luò)必須提供電力轉(zhuǎn)運服務(wù)。因此，改革后的配電系統(tǒng)仍保留原來的供電專營區(qū)，但是，由于本區(qū)內(nèi)的大用戶可以選擇供電方，明顯改變了原有的經(jīng)營目標(biāo)，配電系統(tǒng)運營的重點是以為用戶提供服務(wù)為中心的，這就加大了用戶市場的競爭性。 改善電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)性。為用戶提供廉價電力、市場參與者擁有更多選擇。整個電力能源供應(yīng)鏈的效率更高，整個信息流的傳輸效率更高。成熟的配電自動化管理有效地促進(jìn)資源的合理和優(yōu)化配置。

5 發(fā)展前景

電力配電系統(tǒng)自動化的發(fā)展會隨著時代的進(jìn)步而變得越來越完善，越來越受人們的歡迎。未來的發(fā)展會更加智能的綜合性發(fā)展，對有用電過程中發(fā)現(xiàn)的問題，可以及時的處理，從根本上降低了經(jīng)濟(jì)損失。通過電力系統(tǒng)的發(fā)展和智能化技術(shù)的進(jìn)步，在降低成本的同時，大大減少了人力物力財力的投入，既安全又經(jīng)濟(jì)。未來對電力配電系統(tǒng)自動化技術(shù)的要求也會越來越高，新的電力技術(shù)也會隨之被運用，從根本上滿足了人們的供電需求，且可以隨時保證電力系統(tǒng)在使用過程中電壓穩(wěn)定，實現(xiàn)柔性配電，在未來電力系統(tǒng)運用的高科技技術(shù)將會使用戶的用電質(zhì)量得到充分的保證。

隨著配電自動化進(jìn)程的不斷加快，各式各樣的問題還會相繼出現(xiàn)，只有通過不斷的解決問題，完善配電自動化體系，才能保證我國的配電自動化機(jī)制進(jìn)入到實用化、自動化應(yīng)用階段。我國配電自動化系統(tǒng)中實用化運維管理問題形式依然嚴(yán)峻，這就給我們提出更多的要求，不斷加強員工的業(yè)務(wù)素質(zhì)，完善管理制度，從而保證配電自動化系統(tǒng)實用化運維順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 崔愛國.基于光纖通訊的快速保護(hù)型配電自動化模式方案[A].第六屆ABB杯全國自動化系統(tǒng)工程師論文大賽論文集[C].2017.

[2] 叢真.淺析城市配電自動化技術(shù)方案[A].第二屆世紀(jì)之星創(chuàng)新教育論壇論文集[C].2015.

[3] 姜吉平，陳廣元，張瑞春.成本—收益法在配電自動化中的應(yīng)用[A].加入WTO和中國科技與可持續(xù)發(fā)展—— 挑戰(zhàn)與機(jī)遇、責(zé)任和對策（上冊）[C].2016.

[4] 合肥市配電自動化工程技術(shù)研究中心簡介[A].2017年安徽省智能電網(wǎng)技術(shù)論壇論文集[C].2017.