配電網(wǎng)運(yùn)行管理中的電力自動化系統(tǒng)技術(shù)

上官東霞 馮春霞 劉帥鋒 張麗麗 郝駿春

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對電能的需求量也不斷增加，這就對電力系統(tǒng)提出了更高的要求。電力自動化系統(tǒng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中有效運(yùn)用，夠使得配電網(wǎng)運(yùn)行管理的效率得到顯著提升，在較大程度上提升運(yùn)行安全可靠性，并且為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。本文主要分析了配電網(wǎng)運(yùn)行管理中的電力自動化系統(tǒng)技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)；運(yùn)行管理；電力自動化；運(yùn)用

配電網(wǎng)自動化是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等多種現(xiàn)代技術(shù)，對配電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合采集，最終形成一個自動化系統(tǒng)。自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，保證了配電網(wǎng)設(shè)備及其他事故的控制，提高了供電質(zhì)量和供電可靠性。配電自動化技術(shù)的運(yùn)用要遵循逐步完善原則、適應(yīng)性原則和可靠性原則，筆者從配電網(wǎng)運(yùn)行管理中自動化運(yùn)行技術(shù)的特征分析入手，探討了自動化調(diào)度技術(shù)、仿真技術(shù)、饋線自動化技術(shù)和節(jié)點(diǎn)全網(wǎng)漫游技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中應(yīng)用策略。拋磚引玉，以期為促進(jìn)配電網(wǎng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行盡上綿薄之力。

1配電網(wǎng)運(yùn)行管理中自動化運(yùn)行技術(shù)的特征分析

1.1自動化技術(shù)管理運(yùn)行的方式

配電網(wǎng)的整體運(yùn)行管理需要結(jié)合電網(wǎng)的實(shí)際情況，對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行全面優(yōu)化。自動化技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到配電網(wǎng)的各方面，尤其是在變電站體系方面的應(yīng)用，采用斷路器以及數(shù)字控制技術(shù)，對配電網(wǎng)的整體運(yùn)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析，使電網(wǎng)的整體運(yùn)行更安全穩(wěn)定。目前，配電網(wǎng)管理中自動化技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下三個方面：

（1）以傳感器為基礎(chǔ)，讓電網(wǎng)的改造以及升級逐漸地符合人們的需求；

（2）采用多種不同的自動化技術(shù)降低電網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，最終使配電網(wǎng)運(yùn)行管理的價(jià)值全面發(fā)揮出來。

（3）以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，使配電網(wǎng)的管理逐漸實(shí)現(xiàn)自動化以及智能化。

1.2電力自動化管理系統(tǒng)分析

配電網(wǎng)的運(yùn)營管理需要采用多種不同的方式，使得電氣自動化系統(tǒng)得到相應(yīng)的優(yōu)化。一般情況下，配電網(wǎng)管理系統(tǒng)由三個部分組成：電源系統(tǒng)、電網(wǎng)系統(tǒng)、供電網(wǎng)設(shè)備。要使其整體運(yùn)行效率得到顯著提高，需要增強(qiáng)管理系統(tǒng)的可靠性，首先需要對配電網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的升級改造。在配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)以及整體布局上，需要對通信系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，并做好信息系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸，使其軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)配合良好。

2配電自動化技術(shù)的運(yùn)用原則

配電網(wǎng)自動化技術(shù)，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通信技術(shù)和電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測、運(yùn)行狀態(tài)和故障檢測、保護(hù)、配電網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制，從傳統(tǒng)的方式結(jié)合供電管理部門管理、配電網(wǎng)運(yùn)行管理。在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中，自動化技術(shù)的應(yīng)用還需要遵循以下原則。

2.1逐步完善的原則

在配電自動化系統(tǒng)工程建設(shè)中，將涉及到城市建設(shè)、配電網(wǎng)建設(shè)、設(shè)備開發(fā)等諸多項(xiàng)目，當(dāng)然對技術(shù)的要求也比較高。因此，配電網(wǎng)自動化建設(shè)應(yīng)遵循分階段、分步施工的原則。

2.2適應(yīng)性的原則

在建設(shè)過程中，配電網(wǎng)自動化建設(shè)的原則是適應(yīng)配電網(wǎng)的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和供電管理的需要。當(dāng)然，隨著配電網(wǎng)的發(fā)展，有必要適應(yīng)智能電網(wǎng)的建設(shè)。

2.3可靠性的原則

在可靠性原則建設(shè)指的是配電網(wǎng)自動化建設(shè)減少影響供電自動化系統(tǒng)的可靠性，在可靠性建設(shè)同時(shí)從以下幾個方面來入手：加強(qiáng)設(shè)備可靠性的配電網(wǎng)自動化；通信系統(tǒng)可靠性；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)配置的可靠性。

3電力自動化技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)行管理當(dāng)中的應(yīng)用

3.1自動化調(diào)度技術(shù)的應(yīng)用

應(yīng)用自動化調(diào)度技術(shù)，可以實(shí)時(shí)采集和分析配電網(wǎng)的運(yùn)行信息，并合理分配電力調(diào)度，最大限度地利用電網(wǎng)的關(guān)鍵控制和電網(wǎng)運(yùn)行效率。配電網(wǎng)在日常供電運(yùn)行過程中，自動化調(diào)度技術(shù)對管理其功耗能起到重要作用，通過分析電網(wǎng)的能耗數(shù)據(jù)，最大限度地降低配電網(wǎng)的能耗。取消代替耗費(fèi)量很高的能源，將其本身的優(yōu)勢充分地發(fā)揮出來，從而確保配電網(wǎng)的節(jié)能環(huán)保是自動化調(diào)度技術(shù)的關(guān)鍵目的。

3.2仿真技術(shù)的應(yīng)用

配電網(wǎng)的運(yùn)行管理包括饋線管理、需求管理、變電站管理等，但若要確實(shí)實(shí)現(xiàn)自動化管理，還需要應(yīng)用仿真技術(shù)。通過仿真技術(shù)可以測試各種暫態(tài)過程和穩(wěn)態(tài)，同時(shí)還能為試驗(yàn)提供許多的參考數(shù)據(jù)。另外，技術(shù)人員可以利用仿真技術(shù)做技術(shù)提升訓(xùn)練，在新裝置測試時(shí)先進(jìn)行仿真操作，可以有效降低安全事故的發(fā)生率，并提升工作人員的業(yè)務(wù)熟練程度。所以，仿真技術(shù)為電力自動化系統(tǒng)提供了安全的試驗(yàn)環(huán)境，有助于提高技術(shù)人員的動手操作能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

3.3饋線自動化技術(shù)的應(yīng)用

饋線自動化技術(shù)的內(nèi)容有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和繼電保護(hù)技術(shù)。一方面，在配電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，對配電網(wǎng)進(jìn)行故障檢測、轉(zhuǎn)移，并將故障控制隔離在一定范圍內(nèi)，然后進(jìn)行恢復(fù)控制；另一方面，在配電網(wǎng)的正常運(yùn)行時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)用戶檢測和數(shù)據(jù)測量，并優(yōu)化提升相關(guān)操作。饋線自動化技術(shù)是配電網(wǎng)自動化的基礎(chǔ)，該技術(shù)能夠有效提高配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。在配電網(wǎng)的自動化施行中，饋線自動化的投入通常是試點(diǎn)工程。配電網(wǎng)故障后，自動化饋線技術(shù)能夠及時(shí)準(zhǔn)確判斷故障區(qū)域，迅速作出保護(hù)動作，將故障隔離在最小范圍。

3.4節(jié)點(diǎn)全網(wǎng)漫游技術(shù)的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)的有效通信能夠更好的促進(jìn)電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的運(yùn)用。所以在實(shí)際的運(yùn)用過程中必須保證各節(jié)點(diǎn)的有效連接，避免出現(xiàn)中斷或者丟失現(xiàn)象，運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)自動搜索技術(shù)對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效搜索，從而確保各節(jié)點(diǎn)的連接性。如果發(fā)生無法檢測到的節(jié)點(diǎn)信息，如果仍然無法確定此節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，管理節(jié)點(diǎn)會將搜索結(jié)果傳輸給饋線子網(wǎng)聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，然后向側(cè)變電站通信管理節(jié)點(diǎn)上報(bào)漫游申請，待漫游申請通過后，便可以實(shí)現(xiàn)該失效節(jié)點(diǎn)的重新注冊，成功后將其再次發(fā)給調(diào)配中心。最終通過調(diào)配中心向各變電站進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)有效漫游通信目的。

4配電網(wǎng)自動化建設(shè)中需要注意的問題

4.1可靠的配電網(wǎng)建設(shè)

進(jìn)行配電網(wǎng)運(yùn)行管理中合理調(diào)控的前提是配電網(wǎng)的可靠性。為確保輸配電工作的順利進(jìn)行，需要將運(yùn)行過程中突發(fā)故障降到最低。要從根本上下手提高輸配電的規(guī)劃工作；同時(shí)需要做好相關(guān)的科學(xué)規(guī)劃工作，將運(yùn)行中的潛在威脅降到最低，提高配電網(wǎng)運(yùn)行管理質(zhì)量。

4.2做好安全管理工作

高效率的供電運(yùn)行過程促進(jìn)人們生活水平的提高，一定程度上推進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但若在實(shí)際中沒有做好相應(yīng)的配網(wǎng)管控工作，將會給電網(wǎng)安全運(yùn)行造成極大困擾。配電網(wǎng)運(yùn)行管理中采用電力自動化系統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全方位全時(shí)段的管理，需要開啟應(yīng)急態(tài)勢的及時(shí)處理功能以處理潛在威脅，可以在第一時(shí)間將問題告訴管理者，在最短時(shí)間內(nèi)將問題解決掉。

4.3結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)情況

從目前情勢判斷，我國目前還沒有實(shí)力實(shí)現(xiàn)全部的配電網(wǎng)自動化建設(shè)，整體調(diào)控水平處于初級階段。在一些城鄉(xiāng)內(nèi)部，電力部門雖然購買成套的自動管控裝置，但卻沒有做好相應(yīng)的建設(shè)工作，雖然消耗了相應(yīng)的設(shè)備資源，卻沒有有效提升自動化管理水平。引進(jìn)設(shè)備前沒有做好相應(yīng)的調(diào)研工作，造成設(shè)備引進(jìn)后無法使用，加大成本支出。

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（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司陽城縣供電公司）