10千伏配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析

摘要：目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處于高速發(fā)展的重要階段，對(duì)電能需求日益增加，如何讓電能保持安全、可靠、高效利用，已經(jīng)成為電力從業(yè)者和使用者關(guān)注的重要方向，也是我研究的重要課題。我們通過將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)中，提升電能使用效率，保證安全可靠運(yùn)行，也可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，降低使用者成本。本文針對(duì)10千伏配電網(wǎng)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析，旨在為更多電力使用企業(yè)提供技術(shù)應(yīng)用分享，推動(dòng)我國(guó)電力自動(dòng)化技術(shù)更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：10千伏配網(wǎng);自動(dòng)化技術(shù);技術(shù)應(yīng)用

前言

在各行各業(yè)不斷增加的電能需求的當(dāng)下，我國(guó)正在面對(duì)新一輪經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，而在實(shí)現(xiàn)綠能社會(huì)的經(jīng)濟(jì)要求下，讓行業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)趨向白熱化。所以，如何為客戶提供安全、高品質(zhì)穩(wěn)定電能，已經(jīng)變成各個(gè)電力行業(yè)研究的核心內(nèi)容。雖然自動(dòng)化技術(shù)配電網(wǎng)應(yīng)用中可以有效提升電能使用效率，提高使用的安全性和可靠性，但是不少電力企業(yè)在這方面缺少足夠認(rèn)知，有必要對(duì)其展開應(yīng)用分析。

1 10千伏配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)概述

將信息和自動(dòng)技術(shù)作為核心內(nèi)容，結(jié)合電力行業(yè)當(dāng)今前沿技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)化。10千伏配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，可以高效收集反饋配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)各種數(shù)據(jù)，根據(jù)不同數(shù)據(jù)類別等進(jìn)行自動(dòng)處理工作，確保電力系統(tǒng)安全、高效、可靠運(yùn)行。同時(shí)，在其數(shù)據(jù)處理中也有良好應(yīng)用效果，可以在短時(shí)間內(nèi)從系統(tǒng)中調(diào)取需要的資料信息，讓電力使用者可以憑借資料內(nèi)容作出快速的最優(yōu)決策，有效提高工作效率。對(duì)于10千伏配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，在軟件層面可以劃分為兩部分：第一部分為系統(tǒng)控制，可以通過PLC可編程控制器，對(duì)于配電網(wǎng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集，經(jīng)過系統(tǒng)處理后，將其轉(zhuǎn)存于接口DB模塊內(nèi)，并通過數(shù)據(jù)采集服務(wù)器需求，調(diào)用OPC組，將數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)際工作需求使用[1]。而且，為確保數(shù)據(jù)使用安全性，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)還要于一級(jí)、二級(jí)系統(tǒng)之間增加網(wǎng)關(guān)，將內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)有效隔離，利用防火墻實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)過濾，對(duì)系統(tǒng)中所有電力設(shè)備展開自動(dòng)監(jiān)控，保證設(shè)備的安全運(yùn)行;第二部分則為系統(tǒng)顯示，主要涉及到提供內(nèi)容顯示的文本顯示器，以及負(fù)責(zé)處理人機(jī)交互的觸摸屏諸多電力設(shè)備，可以高效控制PLC模塊應(yīng)用各項(xiàng)數(shù)據(jù)，有效簡(jiǎn)化運(yùn)營(yíng)復(fù)雜程序，降低維護(hù)工作量，在使用時(shí)也可以讓系統(tǒng)保持良好穩(wěn)定性，并讓前端所有應(yīng)用獲得穩(wěn)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)條件，可以把數(shù)據(jù)庫(kù)涉及到配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的重要數(shù)據(jù)，通過科學(xué)備份方案，以一周或數(shù)天為間隔備份于物理磁帶內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)。

2 10千伏配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)基本功能

對(duì)于普通的10KV配電網(wǎng)，將其升級(jí)到自動(dòng)化系統(tǒng)水平，可以讓電力系統(tǒng)提高安全運(yùn)行效能，使管理部門和使用企業(yè)獲得更穩(wěn)定有效數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的電力系統(tǒng)判斷和合理的資源調(diào)配。10千伏配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)按功能配置劃分成三個(gè)層次，第一層為數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)，第二層為數(shù)據(jù)總線與訪問接口，第三層則是系統(tǒng)具體應(yīng)用功能。前兩層是基礎(chǔ)功能，不在此贅述。對(duì)于第三層的功能配置，可以進(jìn)一步劃分成以下內(nèi)容：第一、運(yùn)行監(jiān)視。該功能借助可視化技術(shù)，為操作人員提供電力系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)與相關(guān)信息;第二、操作和控制[2]。該功能可以利用硬接線技術(shù)或無(wú)線技術(shù)，將監(jiān)控系統(tǒng)和電力設(shè)備進(jìn)行連接，控制電力系統(tǒng)涉及到的所有電力設(shè)備。如果是數(shù)字化配電站，則是將連接方式升級(jí)為數(shù)據(jù)通信;第三、智能警告。該功能同通過收集系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生各類數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容展開綜合分析。若一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則可根據(jù)故障設(shè)定等級(jí)自動(dòng)采取分段隔離，同時(shí)向工作人員提供故障處理方案，并通知工作人員立即進(jìn)行故障處理，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理電網(wǎng)方式，從而提高配電系統(tǒng)綜合運(yùn)營(yíng)能力;第四、運(yùn)行管理。提供人工錄入信息與系統(tǒng)交互等多種方法，構(gòu)建覆蓋面更廣的信息系統(tǒng)，讓電力設(shè)備可以在運(yùn)行、操作等工作流程中實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理;第五、輔助應(yīng)用。借助標(biāo)準(zhǔn)化接口與信息交互等多項(xiàng)功能，全面監(jiān)控電力系統(tǒng)眾多輔助設(shè)備，進(jìn)而提高設(shè)備的管理質(zhì)量。

3 10千伏配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析

3.1節(jié)能降損管理

電力系統(tǒng)配網(wǎng)既要保證為各行業(yè)提供高品質(zhì)電能，也要確保電力供應(yīng)穩(wěn)定，所以節(jié)能降損管理就成為各類電力企業(yè)工作重點(diǎn)內(nèi)容。10千伏配網(wǎng)是通過劃分供電區(qū)域完成節(jié)能降損管理（一個(gè)企業(yè)會(huì)以企業(yè)的供電區(qū)域，作為節(jié)能降損管理范圍，并開展相關(guān)工作），為更好的科學(xué)開展此項(xiàng)工作，配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)必不可少。該技術(shù)可以通過自動(dòng)提取當(dāng)前系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)過去數(shù)據(jù)通過對(duì)比，分析損耗問題，重新制定運(yùn)行方式、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、負(fù)荷分配和無(wú)功補(bǔ)償配置。并且，該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)補(bǔ)償合理性展開實(shí)時(shí)驗(yàn)證，以達(dá)到補(bǔ)償?shù)木偷仄胶?，從而降低運(yùn)行管理成本。同時(shí)，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于10千伏配網(wǎng)中，也可以達(dá)到更好地節(jié)能降損效果，也可以通過自動(dòng)檢測(cè)電能在線路傳輸過程中造成的能量損耗情況，并提供解決方案等提升電能應(yīng)用效率。通過自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)線路電壓質(zhì)量以及負(fù)荷分布進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，提供解決方案等。

3.2環(huán)網(wǎng)運(yùn)行

配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于10千伏配網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，就是將配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)安全、高效、可靠和經(jīng)濟(jì)最優(yōu)運(yùn)行方式的高度自動(dòng)切合。環(huán)網(wǎng)就是讓變電站

3.3通信技術(shù)

對(duì)于10千伏配網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用中，通信技術(shù)是其中最為重要的組成結(jié)構(gòu)，是可以負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理、命令等基本操作的重要模塊，也是讓系統(tǒng)各個(gè)層面實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的基礎(chǔ)保障。所以，通信系統(tǒng)要保證運(yùn)行快速、使用安全、操作可靠，即便是在停電時(shí)，也要讓通信系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在通信技術(shù)模塊中，通過單模光纖對(duì)主站（網(wǎng)）與子站（網(wǎng)）進(jìn)行連接，并使用以太網(wǎng)對(duì)主站強(qiáng)化連接效果，子站則通過光纖與變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)連接為一個(gè)整體。除信息總結(jié)處理中心，在系統(tǒng)中的所有站點(diǎn)都需要增加網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，從而讓業(yè)務(wù)獲得穩(wěn)定的信息傳遞，自動(dòng)完成站點(diǎn)業(yè)務(wù)的科學(xué)劃分。也可以選擇Trunk端口和用戶端口連接，完成數(shù)據(jù)信息的高效傳遞。對(duì)于不同的單位層級(jí)，也可以通過增設(shè)通信裝置，對(duì)非管網(wǎng)的二級(jí)交換機(jī)高效處理，同樣讓變電站與主站獲得穩(wěn)定連接效果，從而有效降低電力設(shè)備運(yùn)行成本。

總結(jié)：對(duì)電力配網(wǎng)采用自動(dòng)化革新，首要目的是保證電網(wǎng)安全、高效、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，同時(shí)也在實(shí)踐中摸索我國(guó)未來(lái)綠色電力系統(tǒng)發(fā)展方向，結(jié)合碳中和碳達(dá)峰的要求，立足更好服務(wù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的總目標(biāo)。電力自動(dòng)化技術(shù)大大提高電能應(yīng)用的深度和廣度，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)也將不斷取得新的進(jìn)步和突破，從而為配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全、可靠和高效作出更大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]唐易民，白洪山.配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)村電力系統(tǒng)中的應(yīng)用——評(píng)《配電自動(dòng)化運(yùn)維技術(shù)》[J].機(jī)械設(shè)計(jì)，2020，372（10）：159-159.

[2]趙斌，董偉.淺析配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在10千伏配網(wǎng)的建設(shè)及應(yīng)用[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2018，010（012）：115.

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張恒宇（1995.8.11），男，重慶市，漢族，本科，職稱：（技術(shù)員），職務(wù)：（項(xiàng)目經(jīng)理），研究方向：（配電工程建設(shè)、管理以及配網(wǎng)技術(shù)自動(dòng)化應(yīng)用等）