電氣工程及其自動化在農(nóng)村配電網(wǎng)的應(yīng)用探析

周榮斌，李艷坤

（江西工程學(xué)院，江西 新余 338000）

在21世紀(jì)中國農(nóng)村配電網(wǎng)的發(fā)展過程中，人們看到了在其中加入自動化技術(shù)的必要性，將自動化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢加入到電力市場中?？梢詫崿F(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益，而且確保供應(yīng)的穩(wěn)定性。在滿足農(nóng)村地區(qū)用電量的同時確保供電質(zhì)量。以下分析了電氣工程和自動化在農(nóng)村配電網(wǎng)中應(yīng)用的狀況。

1 農(nóng)村配電網(wǎng)應(yīng)用電氣工程及其自動化技術(shù)的現(xiàn)狀

當(dāng)下，農(nóng)村配電網(wǎng)的電氣自動化實施供電主要采用集成和管理的方法，最大限度根據(jù)自動化和信息的性質(zhì)來供電；在電力控制上，應(yīng)用程序控制子系統(tǒng)，并有效對其監(jiān)督。使系統(tǒng)資源得到充分利用，以確保實時信息與預(yù)設(shè)目標(biāo)相匹配。對于相對復(fù)雜的要求，可以使用軟件和硬件系統(tǒng)來協(xié)調(diào)系統(tǒng)的內(nèi)部功能。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，采用通用的設(shè)計方法，有效地連接兩個系統(tǒng)，以確保通信的即時性，大大提高了電力管理效率?，F(xiàn)在農(nóng)村配電網(wǎng)電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，適用的技術(shù)和系統(tǒng)主要如下。

信息技術(shù)和計算機技術(shù)是整個農(nóng)村電網(wǎng)利用電氣工程和自動化技術(shù)的基礎(chǔ)，管理整個農(nóng)村的電網(wǎng)，并對電網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)化的監(jiān)控，采用分級化的調(diào)控方法，區(qū)域作為分級手段對電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度。另外，農(nóng)村配電網(wǎng)應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，可以隨時掌握電網(wǎng)的運行狀況，并根據(jù)各個地區(qū)的電網(wǎng)運行要求做出相應(yīng)的調(diào)度。電氣工程及其自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠隨時監(jiān)控數(shù)據(jù)，而且可以獲得更精確的監(jiān)控信息，保證了信息收集的準(zhǔn)確性和可靠性。另外，農(nóng)村配電網(wǎng)改造和建設(shè)，離不開電氣工程及其自動化技術(shù)。同時還有效地使用了光纖終端、配電站、子站等多種結(jié)構(gòu)模式，不僅大大提高了通信質(zhì)量，還充分利用了數(shù)字信息使用自動化技術(shù)手段，將配電轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，然后將其快速傳輸?shù)较乱粋€端點，然后使用設(shè)備的控制功能控制整個變更過程，有效地執(zhí)行轉(zhuǎn)換工作，從而提高了分發(fā)質(zhì)量且保證了分發(fā)效率。最后，將電氣工程和自動化技術(shù)應(yīng)用到變電站中。涉及變電站的操作面臨著更加復(fù)雜和艱巨的處理任務(wù)。自動化技術(shù)的使用可以有效地防止人工工作中的錯誤。為變電站的安全提供了重要保證。此外，電氣工程和自動化技術(shù)的使用可以有效地對各種設(shè)備進(jìn)行分類，并真正實現(xiàn)多個目標(biāo)，例如同時管理，同時監(jiān)控和高效維護(hù)。可以大大減輕人力的工作負(fù)擔(dān)，并確保最大的能源使用效率[1]。

2 配電網(wǎng)自動化概述

配電網(wǎng)具有在電網(wǎng)中分配電能的功能，由許多設(shè)備和一些附屬設(shè)施組成，例如配電變壓器，塔架，電纜，架空線，隔離開關(guān)和無功補償器。配電網(wǎng)建設(shè)中加入自動化的技術(shù)，可以通過主計算機對配電網(wǎng)各個區(qū)域設(shè)備中收集數(shù)據(jù)，同時從整個配電網(wǎng)絡(luò)中傳輸相應(yīng)的信號，在有效控制系統(tǒng)的各個區(qū)域和設(shè)備的過程中，可以在配電網(wǎng)自動化控制的過程中連接主計算機和終端機械服務(wù)設(shè)備，以及各種基本工作站?？梢允褂弥鞣?wù)器統(tǒng)一計劃。通過將自動化技術(shù)應(yīng)用到配電網(wǎng)建設(shè)中，不會對中間的終端服務(wù)設(shè)備的使用產(chǎn)生不利影響，并且可以有效減少人為錯誤的可能性，保證配電網(wǎng)能夠順利運行。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)系統(tǒng)中會發(fā)生許多錯誤，影響供電服務(wù)，這會對電力用戶的正常用電產(chǎn)生不利影響。絕緣系統(tǒng)在配電網(wǎng)中是重要的組成部分，其應(yīng)用效果會對配電系統(tǒng)的壽命產(chǎn)生重大影響。如果絕緣系統(tǒng)在運行期間出現(xiàn)問題，對配電系統(tǒng)的運行會有不利影響，但在絕緣系統(tǒng)實際應(yīng)用中，絕緣設(shè)備通常會因環(huán)境和電氣操作等原因出現(xiàn)設(shè)備老化，在日常維護(hù)過程中，如果沒有老化問題或絕緣設(shè)備的故障問題，則會產(chǎn)生一定的安全隱患，當(dāng)發(fā)生故障問題時，會嚴(yán)重影響配電網(wǎng)的正常運行。使用自動化技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控整個配電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)中的錯誤數(shù)據(jù)或設(shè)備損壞時，員工可以立即知道，及時修理損壞的設(shè)備并減少損失，以使配電系統(tǒng)正常運行[2]。

3 農(nóng)村配電網(wǎng)存在的問題及其解決辦法

3.1 農(nóng)村配電網(wǎng)存在的問題

隨著社會的發(fā)展，農(nóng)村進(jìn)步迅速，經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐加快，用電量也開始增加，對電能質(zhì)量的需求也在不斷增加。由于中國改革體制的進(jìn)一步優(yōu)化和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)生了出承力高，混亂布局和能源支持點少等狀況。

（2）當(dāng)前，在許多地區(qū)，對農(nóng)村電網(wǎng)的狀況還沒有進(jìn)行合理的研究，僅對現(xiàn)有電網(wǎng)狀況的統(tǒng)計不能真實反應(yīng)配電網(wǎng)存在問題，而且往往出現(xiàn)不正確或不一致的現(xiàn)象。因此，為了推動農(nóng)村配電網(wǎng)的快速發(fā)展，有必要了解配電網(wǎng)的現(xiàn)狀，分析當(dāng)前的詳細(xì)數(shù)據(jù)，執(zhí)行相關(guān)任務(wù)，加強建設(shè)和規(guī)劃[3]。

3.2 解決農(nóng)村配電網(wǎng)問題的方法

（1）為了更好地執(zhí)行相關(guān)任務(wù)并增加經(jīng)濟(jì)效益，要保證各項計劃和管理任務(wù)的有效實施，農(nóng)村配電網(wǎng)建設(shè)要標(biāo)準(zhǔn)化，組織一些大型企業(yè)參與相關(guān)項目投資，可以更好地完成電網(wǎng)的建設(shè)和配置，以確保合理轉(zhuǎn)換。在實際工作中，有必要打破現(xiàn)有工作的局限性，并優(yōu)化各種工作模式和系統(tǒng)。

（2）因為農(nóng)村相對于落后其他發(fā)達(dá)的地區(qū)，配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)比較落后。資金不足是農(nóng)村配電網(wǎng)建設(shè)的一大問題，其次缺少合理有效的指導(dǎo)和規(guī)劃。所以，我們要注意農(nóng)村配電網(wǎng)的規(guī)劃。有必要對預(yù)執(zhí)行計劃的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性進(jìn)行分析，確認(rèn)其正確性，然后采取后續(xù)措施，使投資計劃能夠最大程度地提高利潤。另外，隨著農(nóng)村地區(qū)對電力消耗的需求不斷增加，根據(jù)電力消耗情況規(guī)劃電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，將電力損失最小化成為首要考慮因素。

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)

建立數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)是指在傳輸線上安裝電壓監(jiān)控設(shè)備，并使用GSM公共無線通信網(wǎng)絡(luò)短消息服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。使用微計算機系統(tǒng)，可以實時測量另一個饋線的電壓。如果饋線不符合規(guī)格，可以依據(jù)實際情況適當(dāng)增加配電點數(shù)量，或者可以安裝低壓無功自動補償，如有必要在高壓線上安裝無功自動補償設(shè)備。

應(yīng)用基于GPRS和GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的負(fù)荷控制系統(tǒng)構(gòu)建遠(yuǎn)程管理通信平臺，其一是在服務(wù)方面能夠快速提高效率，與此同時還能夠安全用電、自動抄表、負(fù)荷監(jiān)控、電能質(zhì)量監(jiān)控實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。實時監(jiān)控用戶的實時功耗，以有效防止電力盜竊。農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)在提高電力管理和系統(tǒng)自動化水平方面發(fā)揮著重要作用。

設(shè)置安裝監(jiān)測終端，并根據(jù)監(jiān)控終端平臺收集數(shù)據(jù)信息，有效控制變壓器的實時運行，根據(jù)實際情況進(jìn)行三相平衡和無功補償。出現(xiàn)不正常情況或故障時立即發(fā)出警報，正確處理故障點，及時恢復(fù)非故障區(qū)域的供電，以保證農(nóng)村電網(wǎng)能夠正常供電。

4.2 對主站自動化系統(tǒng)進(jìn)行改造

為了升級農(nóng)村智能電網(wǎng)配電主站的自動化系統(tǒng)，有必要對農(nóng)村配電網(wǎng)中SCADA主站系統(tǒng)，電網(wǎng)配電軟件系統(tǒng)，電網(wǎng)配電系統(tǒng)進(jìn)行改變。電網(wǎng)配電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA主站系統(tǒng)）是整個電網(wǎng)控制系統(tǒng)的核心，對整個配電系統(tǒng)的運行產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。配電網(wǎng)數(shù)據(jù)收集監(jiān)控系統(tǒng)有配電網(wǎng)遠(yuǎn)程終端設(shè)備服務(wù)器，地理位置監(jiān)視服務(wù)器，調(diào)試與報告工作站，數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視服務(wù)器幾部分。電網(wǎng)配電的遠(yuǎn)程終端設(shè)備服務(wù)器系統(tǒng)是前置機服務(wù)器，如果其中一個發(fā)生故障，則配電系統(tǒng)通過將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到另一臺前端服務(wù)器來保證配電系統(tǒng)能夠繼續(xù)順利工作。從系統(tǒng)運行過程的角度來看，配電主站系統(tǒng)的子站服務(wù)器是為了配電系統(tǒng)前置機服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸，將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)脚潆娤到y(tǒng)前端服務(wù)器，然后配電系統(tǒng)前置機接收子站服務(wù)器信息，隨后處理和存儲，最后在配電主站系統(tǒng)中共享。配電系統(tǒng)自動升級后，配電系統(tǒng)的運行狀況能夠利用軟件系統(tǒng)進(jìn)行分析，而且針對系統(tǒng)故障采取一定措施。利用上面的方法，能夠達(dá)到農(nóng)村配電系統(tǒng)自動化的目的[4]。

4.3 使配電網(wǎng)更加自動化

當(dāng)下，中國的一些農(nóng)村地區(qū)加入了電氣工程自動化技術(shù)，并與配電網(wǎng)絡(luò)融合在一起。一般而言，在電氣工程及其自動化技術(shù)的應(yīng)用過程中，其優(yōu)點是配電網(wǎng)絡(luò)的集成、中低級網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化等幾個層面。在這個基礎(chǔ)上，優(yōu)先加入先進(jìn)的應(yīng)用型軟件，并利用輸電網(wǎng)絡(luò)理論算法對配電網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)處理后，采用人工智能技術(shù)，有必要對配電網(wǎng)的運行進(jìn)行預(yù)測并明確承載能力。保證計算結(jié)果的可靠性和正確性。采用這種方式，信息傳輸速度更快，結(jié)果更準(zhǔn)確，充分利用了控制系統(tǒng)的作用，發(fā)揮了獨特的應(yīng)用價值[5]。

5 結(jié)語

綜上，主要探討了電氣工程及其自動化技術(shù)在農(nóng)村配電網(wǎng)中的應(yīng)用有關(guān)的問題。分析了電氣工程及其自動化技術(shù)在農(nóng)村配電網(wǎng)中的應(yīng)用情況，并針對出現(xiàn)的一些問題提出了相應(yīng)的解決策略，農(nóng)村配電網(wǎng)和電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用將不可避免地向著智能化的方向進(jìn)行創(chuàng)新。