供配電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

黃 瑤

（國網(wǎng)湖南省電力有限公司湘西供電分公司，湖南湘西 416000）

供配電自動(dòng)化技術(shù)主要依賴于信息技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等，它是各種技術(shù)所形成的系統(tǒng)地控制技術(shù)的產(chǎn)物，供配電自動(dòng)化技術(shù)也借助了有關(guān)的人力管理、設(shè)備功能等內(nèi)容，從而更好的實(shí)現(xiàn)了其技術(shù)自身的高效性，保障供配電網(wǎng)運(yùn)行起來更加規(guī)范和高效。在保證供配電網(wǎng)自身運(yùn)行效率的同時(shí)，也能夠大大的提高整體供配電網(wǎng)的安全和可靠。

1 電力供配電自動(dòng)化在供配電管理應(yīng)用中存在的弊端

1.1 應(yīng)加強(qiáng)配電自動(dòng)化的實(shí)用性

改革開放后，我國的電力發(fā)展取得了進(jìn)步，但仍有許多電力技術(shù)相對(duì)落后或缺乏經(jīng)驗(yàn)。例如，國內(nèi)配電自動(dòng)化的普及率不足10%，而發(fā)達(dá)國家的普及率已超過65%。我國配電自動(dòng)化的實(shí)際速度也很低，其中大多數(shù)是由于技能不成熟，無法掌握實(shí)際的應(yīng)用和管理以及缺乏維護(hù)技能所致。如今，許多配電自動(dòng)化設(shè)備沒有發(fā)揮作用或變得閑置，這不僅浪費(fèi)國民經(jīng)濟(jì)資源，而且妨礙配電自動(dòng)化發(fā)展。

1.2 總體發(fā)展?fàn)顩r不理想，困難較大

目前我國的計(jì)算機(jī)技術(shù)和科學(xué)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平尚未達(dá)到發(fā)達(dá)國家水平。配電自動(dòng)化不僅需要科學(xué)技術(shù)，而且還需要全國所有電力系統(tǒng)提供大量資金，進(jìn)行設(shè)備改進(jìn)和專業(yè)培訓(xùn)。但目前為止，要實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展還需要很長時(shí)間。

1.3 發(fā)展水平不平衡

當(dāng)前我國相比其他國家來說，電力工業(yè)起步比較晚，相應(yīng)的配套電力設(shè)施配備還不完善，進(jìn)而導(dǎo)致整體發(fā)電水平就不平衡，并且由于我國幅員遼闊，不同地區(qū)的電力發(fā)展水平也有很大差距。目前國家電力部門已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這種不平衡，開始投入大量的資金，培養(yǎng)高質(zhì)量的電力人才，增加電力工程建設(shè)，盡可能地縮小這種電力發(fā)展差距，實(shí)現(xiàn)各地區(qū)電力應(yīng)用的平衡。

1.4 配電自動(dòng)化缺乏實(shí)用性

由于國內(nèi)電力現(xiàn)代化的發(fā)展起步較晚，導(dǎo)致技術(shù)相對(duì)落后。配電自動(dòng)化普及率在我國還不到10%，而且缺乏實(shí)用性，資源分配非常不合理。例如，許多配電自動(dòng)化設(shè)備處于閑置狀態(tài)，從而導(dǎo)致配電資源浪費(fèi)。

2 電力供配電自動(dòng)化與供配電管理的措施

2.1 對(duì)電力進(jìn)行合理的調(diào)度

供配電調(diào)度通常會(huì)經(jīng)歷用電高峰和用電低谷期，在不同時(shí)期內(nèi)要采用不同的措施。供配電自動(dòng)化技術(shù)可以有效地結(jié)合供配電網(wǎng)用電高峰期的情況，合理的對(duì)電力進(jìn)行調(diào)度，緩解電網(wǎng)供電的壓力。供配電高峰期時(shí)，更加側(cè)重對(duì)其供電的保障，在面臨巨大的壓力的同時(shí)，也能夠保障供配電網(wǎng)絡(luò)可以正常的運(yùn)行。在用電低谷的時(shí)候更加側(cè)重降低能源的消耗，供配電自動(dòng)化技術(shù)可以通過對(duì)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)對(duì)供電損耗的控制，減少資源的浪費(fèi)。利用供配電自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行合理的調(diào)度，可以幫助人們對(duì)整個(gè)供配電網(wǎng)的狀態(tài)產(chǎn)生更加深刻的認(rèn)識(shí)，并對(duì)有關(guān)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的分析和采集，從而對(duì)整個(gè)電網(wǎng)電源的分布位置有更加直觀的了解。電網(wǎng)如果處在低谷的情況下，供配電自動(dòng)化技術(shù)可以結(jié)合相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析工作，從而獲得供配電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的電力損耗值，借助信息技術(shù)來分析出對(duì)供配電網(wǎng)電力進(jìn)行供應(yīng)的最佳方案，從而來降低電能消耗[1]。

2.2 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集

供配電網(wǎng)中涉及到了很多的設(shè)備和環(huán)節(jié)，如果其中任何一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障的話，都會(huì)影響供配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。所以有關(guān)人員需要對(duì)供配電網(wǎng)中運(yùn)行設(shè)備的實(shí)際情況有著更加深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)性的檢測(cè)，通過對(duì)現(xiàn)象數(shù)據(jù)分析獲得設(shè)備運(yùn)行的參數(shù)，來判斷整個(gè)供配電網(wǎng)的運(yùn)行狀況。利用供配電自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行數(shù)據(jù)的匯總和分析，從而更好的完成對(duì)各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的收集和監(jiān)測(cè)工作，通過數(shù)據(jù)的反饋，聯(lián)系相應(yīng)的電網(wǎng)調(diào)度部門來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)供配電網(wǎng)狀態(tài)的監(jiān)督。供配電網(wǎng)電力自動(dòng)系統(tǒng)不僅能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行采集工作，同時(shí)還能夠借助相應(yīng)的信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析和共享工作，大大地提高了工作效率。

2.3 電子配電站和配電終端設(shè)計(jì)

電子配電站的任務(wù)主要是協(xié)助主配電站完成其工作，其中部分工作是將監(jiān)控終端收集的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)街髋潆娤到y(tǒng)。主站系統(tǒng)向電子配電站發(fā)送一些命令，然后實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)中線路開關(guān)的遠(yuǎn)程控制。為了使電網(wǎng)的維護(hù)人員易于調(diào)試和監(jiān)視電力系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)電子配電站時(shí)特別設(shè)計(jì)了人機(jī)界面功能，以方便維護(hù)人員的操作。在整個(gè)電網(wǎng)配電系統(tǒng)中，主配電系統(tǒng)和電子配電站系統(tǒng)在設(shè)計(jì)邏輯上基本彼此獨(dú)立。這樣可以有效減少電網(wǎng)配電系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，改善電網(wǎng)的配電系統(tǒng)。為了進(jìn)一步降低成本及施工難度，通常使用電子配電站來遠(yuǎn)程控制整個(gè)配電系統(tǒng)并解決問題[2]。

2.4 提高供配電自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)人員的綜合水平

電力供配電自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，容易受到空氣、電磁波等外部因素的影響，導(dǎo)致實(shí)際的供配電效率低下和電能的消耗量較大。為了提升電力供配電自動(dòng)化系統(tǒng)管理效果，應(yīng)加強(qiáng)配網(wǎng)自動(dòng)化專業(yè)隊(duì)伍建設(shè)，常態(tài)化開展終端調(diào)試運(yùn)維人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)，從臺(tái)賬準(zhǔn)確率、終端在線率、故障處理及時(shí)率等維度，定期開展應(yīng)用成效評(píng)估，強(qiáng)化日常運(yùn)維的監(jiān)督考核，提高設(shè)備主人的責(zé)任意識(shí)。

2.5 統(tǒng)籌推進(jìn)配網(wǎng)自動(dòng)化項(xiàng)目建設(shè)

將配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)納入“十四五”規(guī)劃中，以“提升監(jiān)測(cè)水平，降低故障頻次，縮小故障范圍，提高響應(yīng)效率”為目標(biāo)，在做好城市配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的基礎(chǔ)上，針對(duì)農(nóng)村負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)、故障停電頻次和影響范圍等因素，結(jié)合配電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架完善，充分考慮線路分段、線路聯(lián)絡(luò)、線路關(guān)口計(jì)量和用戶故障出門等問題，逐步開展農(nóng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)儲(chǔ)備，同步開展配套通信及一、二次設(shè)備建設(shè)改造，試點(diǎn)應(yīng)用并逐步推廣無線公網(wǎng)的遙控應(yīng)用、配電臺(tái)區(qū)融合終端建設(shè)等新技術(shù)，切實(shí)提高配網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用水平，大力提升配電網(wǎng)運(yùn)行可靠率。

2.6 供配電系統(tǒng)對(duì)電氣自動(dòng)化的需求

結(jié)合供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展和存在的問題，可以確定的是供配電系統(tǒng)對(duì)于電氣自動(dòng)化技術(shù)有著迫切的需求，可以通過引進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)，進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展。從電氣自動(dòng)化應(yīng)用特點(diǎn)來分析，電氣自動(dòng)化技術(shù)在供配電系統(tǒng)中應(yīng)用的目的主要是發(fā)揮對(duì)供配電系統(tǒng)的保護(hù)和監(jiān)控作用。利用先進(jìn)的技術(shù)，能夠?qū)┡潆娤到y(tǒng)進(jìn)行智能化的監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)故障，可以自行分析故障并且修復(fù)故障，如果發(fā)現(xiàn)安全隱患，可以自動(dòng)報(bào)警，提示工作人員處理。從電氣自動(dòng)化的功能上分析，電氣自動(dòng)化具有控制功能、保護(hù)功能和檢測(cè)功能。例如，利用控制功能可以對(duì)供配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制，保證了工作人員的安全，也降低了專業(yè)要求，提高了工作效率。對(duì)于保護(hù)功能來說，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)自動(dòng)化管理，有效地提升配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作之后，一旦發(fā)現(xiàn)故障，可以及時(shí)地采取措施，提高供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對(duì)于檢測(cè)功能來說，利用電氣自動(dòng)化技術(shù)的監(jiān)測(cè)功能化對(duì)供配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力質(zhì)量、遠(yuǎn)程測(cè)量、設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和電網(wǎng)參數(shù)等監(jiān)控。就電力質(zhì)量而言，利用電氣自動(dòng)化技術(shù)判斷電力系統(tǒng)線路在供電和配電環(huán)節(jié)是否存在干擾或者損壞問題，如果存在問題，就會(huì)發(fā)出警報(bào)[3]。

2.7 電氣自動(dòng)化技術(shù)在供配電系統(tǒng)的電纜監(jiān)控中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)在供配電系統(tǒng)的電纜監(jiān)控中的應(yīng)用，有利于合理開展電纜規(guī)劃，不僅可以加大監(jiān)控力度，還能提高經(jīng)濟(jì)效益。電纜線的正常運(yùn)行直接關(guān)系到供配電的安全穩(wěn)定，在供配電系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)電纜線時(shí)，需要通過一定的監(jiān)控設(shè)備對(duì)電纜線的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督，保證電纜線的穩(wěn)定。而電氣自動(dòng)化的引入，就可以選擇出最佳電氣監(jiān)控設(shè)備，提高抗干擾能力，更好地發(fā)揮出監(jiān)控的作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)供配電系統(tǒng)中電纜與電纜的監(jiān)控，可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題和故障，采取措施，降低損失。

2.8 電氣自動(dòng)化在供配電系統(tǒng)的變壓電站中的應(yīng)用

變壓電站是一種常見設(shè)備，變壓電站最為關(guān)鍵的就是電氣設(shè)備的選擇。而且電氣設(shè)備直接關(guān)系著電氣自動(dòng)化技術(shù)在變壓電站中的應(yīng)用和功能實(shí)現(xiàn)，所以在選擇電氣設(shè)備時(shí)，不僅要考慮供配電系統(tǒng)的實(shí)際情況，還需要詳細(xì)地分析各種電氣設(shè)備的型號(hào)、參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等，只有進(jìn)行多方對(duì)比，才能選擇最合適的設(shè)備。電氣設(shè)備是電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，相關(guān)人員也需要加以注意。

3 結(jié)語

我國的自動(dòng)化配電技術(shù)起步較晚，仍然存在很多問題。為了解決這些問題，相關(guān)公司應(yīng)該積極提高管理人員水平，建立電力安全管理體系。構(gòu)建質(zhì)量可靠、安全、優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)系統(tǒng)。配電自動(dòng)化的開發(fā)是配電系統(tǒng)開發(fā)的重中之重，配電自動(dòng)化可以促進(jìn)電力供應(yīng)商的快速發(fā)展，提高公司的整體競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)份額，并節(jié)省公司的時(shí)間和人力。通過發(fā)展更有效的管理和運(yùn)作模式，以促進(jìn)社會(huì)發(fā)展和生產(chǎn)力發(fā)展，為國家電力工業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。