農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化技術(shù)研究

荊瑞

摘要：農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)是加快推進(jìn)農(nóng)村電網(wǎng)升級改造，滿足農(nóng)村用電需求，保障農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會高效穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)?；诖耍疚姆治霎?dāng)前農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)中存在的問題，并詳細(xì)介紹配電自動化技術(shù)在農(nóng)村智能電網(wǎng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 智能電網(wǎng);配電自動化;主站系統(tǒng);升級改造

智能電網(wǎng)配電穩(wěn)定發(fā)展對我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)十分重要?，F(xiàn)階段，我國諸多智能電網(wǎng)配電企業(yè)已經(jīng)成功將配電自動化技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)配電實際運(yùn)行中去。通過對存在弊端問題的分析，結(jié)合智能電網(wǎng)配電實際情況，運(yùn)用科學(xué)、合理的方式對電氣自動化控制技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

1 農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化建設(shè)方面的相關(guān)要求

為了實現(xiàn)對農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化技術(shù)的高效利用，完善與之相關(guān)的系統(tǒng)服務(wù)功能，則需要對這類電網(wǎng)配電自動化建設(shè)方面的相關(guān)要求有所了解。具體包括：（1）可滿足農(nóng)村電網(wǎng)的整體規(guī)劃建設(shè)要求，且智能電網(wǎng)配電自動化建設(shè)中應(yīng)與農(nóng)村地區(qū)的實際情況相符合;（2）農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化建設(shè)過程應(yīng)科學(xué)、合理，兼顧成本經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性、可操作性等;（3）在農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化建設(shè)中，既要考慮當(dāng)前的用電需求，也要考慮長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，使得農(nóng)村電網(wǎng)應(yīng)用中的智能化水平、生產(chǎn)水平可逐漸提升。

2當(dāng)前農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)中存在的問題

農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)在實際操作中還存在一些問題。一是缺乏對電網(wǎng)負(fù)荷的有效、集中控制，導(dǎo)致電荷負(fù)載不均衡。比如農(nóng)村電網(wǎng)配電中三相負(fù)荷不平衡問題，電網(wǎng)變壓器運(yùn)行不對稱問題，誘發(fā)勵磁電流造成中性點(diǎn)電壓偏移問題。二是智能電網(wǎng)配電自動化水平較低，導(dǎo)致電力設(shè)備配置不合理。有些地區(qū)在智能電網(wǎng)臺區(qū)建設(shè)中，缺乏對整個地區(qū)配電自動化建設(shè)總體規(guī)劃，難以保障電力設(shè)備配置合理，特別是一些偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村，智能化電力系統(tǒng)改造不到位，依然停留在人工抄表等低水平工作方式上。三是在低壓設(shè)備運(yùn)行方式匱乏，無法實現(xiàn)有效智能化管理。作為智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的低壓設(shè)備，因運(yùn)行方式相對單一，無法實現(xiàn)對用電終端與采集系統(tǒng)的融合。另外，針對變壓器油溫、環(huán)境溫度等問題，也可能影響配電自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3 現(xiàn)階段我國研究智能電網(wǎng)配電使用配電自動化技術(shù)的現(xiàn)狀

3.1 加大對配電自動化軟硬件設(shè)備的研究

現(xiàn)階段，我國智能電網(wǎng)配電對配電自動化技術(shù)的應(yīng)用勢在必行。由于我國智能電網(wǎng)配電內(nèi)部設(shè)備與運(yùn)行實施的特殊性，對其配電自動化技術(shù)的依附日漸嚴(yán)重。首先，應(yīng)該提升對配電自動化技術(shù)軟件的重視程度。一套較為完善的電氣自動化監(jiān)控處理系統(tǒng)，應(yīng)該配備優(yōu)秀且高效的監(jiān)控處理軟件。因此，在軟件研發(fā)方面應(yīng)該充分體現(xiàn)智能電網(wǎng)配電應(yīng)用的特性與實際需求，并針對智能電網(wǎng)配電運(yùn)行作業(yè)設(shè)備的實際情況植入相應(yīng)的監(jiān)控處理程序。其次，植入相應(yīng)的程序軟件后必須完善其輔助的硬件設(shè)施，只有通過軟硬結(jié)合的模式才能完成實現(xiàn)智能電網(wǎng)配電電氣自動化體系。其中，硬件設(shè)施主要包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、數(shù)據(jù)分析器、中央處理器、遠(yuǎn)程監(jiān)控器與無線傳輸網(wǎng)線等。

3.2 對智能電網(wǎng)配電電氣自動化體系的應(yīng)用

實現(xiàn)進(jìn)行分析電氣自動化體系的應(yīng)用與實現(xiàn)主要體現(xiàn)在對數(shù)據(jù)的分析與共享，其流程中通過對數(shù)據(jù)的記錄與整合來完成。因此，對智能電網(wǎng)配電電氣自動化體系應(yīng)用與實現(xiàn)應(yīng)該從數(shù)據(jù)的記錄與整合入手。通過對數(shù)據(jù)記錄與整合的分析研究，可以有效地推動電氣自動化在智能電網(wǎng)配電中的實際應(yīng)用。其次，通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的介入可以實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的共享化與傳輸化，進(jìn)而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的一體化。數(shù)據(jù)“一體化”的形成是電氣自動化體系實現(xiàn)實際應(yīng)用的一種重要體現(xiàn)。所以，對智能電網(wǎng)配電電氣自動化體系的應(yīng)用實現(xiàn)分析研究應(yīng)該以其實用性為切入點(diǎn)，通過優(yōu)化策略的提出與現(xiàn)實情況的結(jié)合，將智能電網(wǎng)配電電氣自動化體系付諸實現(xiàn)。

4 農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化建設(shè)的方法

4.1 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

4.1.1 建設(shè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)

數(shù)據(jù)信息遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)是指在輸電線路中安裝電壓監(jiān)測設(shè)備， 并運(yùn)用 GSM公眾無線通信網(wǎng)絡(luò)短信服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。使用微機(jī)系統(tǒng)對不同饋線中的電壓進(jìn)行實時監(jiān)測。如果饋線難以達(dá)標(biāo)，可以根據(jù)實際情況，適當(dāng)增加配變布點(diǎn)數(shù)量或安裝低壓無功自動補(bǔ)償，在必要情況下，可以在高壓線路上加裝無功自動補(bǔ)償設(shè)備。

4.1.2 應(yīng)用負(fù)荷管控系統(tǒng)

以 GPRS 和 GSM 移 動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為基礎(chǔ)建立通信平臺， 進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，一方面能夠提高服務(wù)效率，另一方面能夠安全有序用電，自動抄表、負(fù)荷監(jiān)控、監(jiān)測電能質(zhì)量等能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操作。 對用戶實時用電情況進(jìn)行全面測，有效避免竊電現(xiàn)象發(fā)生。 農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)對提高用電管理水平、提升系統(tǒng)自動化程度具有重要作用。

4.1.3 設(shè)置安裝監(jiān)測終端

基于監(jiān)測終端監(jiān)控平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)信息采集，有效掌控變壓器實時運(yùn)行情況，結(jié)合實際合理進(jìn)行三相平衡和無功補(bǔ)償，依據(jù)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行配電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化管理。在發(fā)生異常情況或出現(xiàn)故障時及時發(fā)出報警，并對故障點(diǎn)進(jìn)行妥善處理，及時恢復(fù)非故障區(qū)域供電，確保農(nóng)村電網(wǎng)正常供電。

4.2 改造主站自動化系統(tǒng)

對農(nóng)村智能電網(wǎng)配電主站自動化系統(tǒng)進(jìn)行升級，需要對農(nóng)村配電網(wǎng)中的 SCADA 主站系統(tǒng)、電網(wǎng)配電軟件系統(tǒng)和電網(wǎng)配電系統(tǒng)進(jìn)行改造。電網(wǎng)配電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（配電網(wǎng)的 SCADA 主站系統(tǒng)）作為整個電網(wǎng)控制系統(tǒng)中最重要的部分，對整個配電系統(tǒng)運(yùn)行有深刻影響。配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)主要由配電網(wǎng)遠(yuǎn)程終端設(shè)備服務(wù)器、地理位置監(jiān)控服務(wù)器、調(diào)試和報表工作站、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控報務(wù)器等組成。 前置機(jī)服務(wù)器作為電網(wǎng)配電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程終端設(shè)備服務(wù)器，在電網(wǎng)配電系統(tǒng)中安裝多臺， 如果其中一臺出現(xiàn)故障問題，配電系統(tǒng)會將有關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到其它前置機(jī)服務(wù)器中，確保配電系統(tǒng)整體正常運(yùn)行。 從系統(tǒng)運(yùn)行過程看，電網(wǎng)配電主站系統(tǒng)中的配電網(wǎng)子站系統(tǒng)服務(wù)器裝置是針對配電系統(tǒng)前置機(jī)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)?，通過配電系統(tǒng)前置機(jī)對子站服務(wù)器數(shù)據(jù)信息進(jìn)行接收，處理完后再進(jìn)行存儲，最后實現(xiàn)共享。 在配電主站系統(tǒng)中，電網(wǎng)配電系統(tǒng)經(jīng)過自動化改造升級后，應(yīng)用軟件系統(tǒng)可以對配電系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行技術(shù)診斷，并對系統(tǒng)故障進(jìn)行維護(hù)。 通過以上技術(shù)，可以實現(xiàn)農(nóng)村電網(wǎng)配電系統(tǒng)自動化。

4.3 建設(shè)終端系統(tǒng)自動化

為實現(xiàn)對農(nóng)村電網(wǎng)配電系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控， 必須對配電終端系統(tǒng)進(jìn)行自動化改造升級。在實現(xiàn)遙控、故障識別檢測等功能的基礎(chǔ)上，幫助主站系統(tǒng)和子站系統(tǒng)對整個配電系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行實時監(jiān)控，確保電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。在終端系統(tǒng)中，變電站開閉所自動化終端通過光纖以太網(wǎng)連接技術(shù)與服務(wù)器進(jìn)行連接，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 終端系統(tǒng)通過無線連接或使用光纖連接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和交換。這樣的終端配置相對靈活，應(yīng)用范圍也較廣，但為滿足系統(tǒng)運(yùn)行中的多樣性需求，也可以針對相關(guān)系統(tǒng)配置進(jìn)行改造。

結(jié)束語：

綜上所述，智能電網(wǎng)配電生產(chǎn)運(yùn)行的核心實質(zhì)是穩(wěn)固與安全。而配電自動化技術(shù)能夠有效地解決其安全問題。在智能電網(wǎng)配電實際生產(chǎn)運(yùn)行中加強(qiáng)配電自動化技術(shù)應(yīng)用，通過對監(jiān)控系統(tǒng)更新與遠(yuǎn)程自動化控制連接，可以及時預(yù)防與處理智能電網(wǎng)配電危險事故的發(fā)生，為提高智能電網(wǎng)配電效率與發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。

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