配網(wǎng)自動化技術在配網(wǎng)運維中的應用探究

梁松濤 王文海 鄭 梟 周 磊 羅燕妮

（云南電網(wǎng)有限責任公司昆明供電局）

0 引言

電力配網(wǎng)的作用主要體現(xiàn)在可以實時將接收的電能第一時間分配到用戶的電力網(wǎng)上。就目前配網(wǎng)運維產(chǎn)生的問題分析，大多數(shù)與配網(wǎng)自動化技術相關。配網(wǎng)自動化技術的應用過程中如果存在問題，一方面會降低電力配網(wǎng)的可靠性，另一方面會降低配網(wǎng)電力分配的時效性。由此可見，配網(wǎng)自動化技術對于電網(wǎng)的正常運維來說至關重要，需要對配網(wǎng)自動化技術應用過程中的相關要點進行深入分析和研究。

1 配電自動化技術

輸電過程是由一個龐大的電力系統(tǒng)構成的，配電網(wǎng)起到一個中轉分配的作用，是將從輸電線接收到的電能就地分配到各個用戶的電力終端上。配電網(wǎng)的位置相當于整個電網(wǎng)的末端，配電網(wǎng)的兩端分別連接著輸電網(wǎng)路和各直接用電的電氣設備，如政府機關、企事業(yè)單位以及千千萬萬的普通用戶，因此電網(wǎng)中分布面積最大、連接電力設備最多、線路最長的就要屬配電網(wǎng)系統(tǒng)了。DL／T814—2002《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)劃》中為配電自動化做出了明確定義：利用計算機技術、信息技術、通信技術以及控制技術等，將配電網(wǎng)實時信息、離線信息、用戶信息、電力信息、電網(wǎng)結構等信息進行集成，實現(xiàn)整個自動化管理系統(tǒng)，并在配電系統(tǒng)正常運行或者發(fā)生故障情況下實行檢測、保護、控制和配電管理。正因如此，配電自動化系統(tǒng)本身具有龐大性、復雜性的特點。電力企業(yè)和配電系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)、管控維護組成了一套復雜的體系。城鄉(xiāng)配電網(wǎng)改造主要依靠配電自動化技術，其中包括饋線自動化和配電管理系統(tǒng)兩個環(huán)節(jié)。饋線自動化技術的基本原理是依靠光纖通信，對饋線終端做出迅速處理。配電管理系統(tǒng)則是通過將配電網(wǎng)細分為多個子系統(tǒng)來進行管理。

2 配網(wǎng)自動化技術的應用優(yōu)勢

通過分析配網(wǎng)自動化技術的應用現(xiàn)狀，能夠反映出配網(wǎng)自動化技術的幾個主要優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在操作比較簡單，且相對高效和安全。對比傳統(tǒng)的配電網(wǎng)控制技術，配網(wǎng)自動化技術通過融合現(xiàn)代信息技術，能夠實現(xiàn)無人全自動操控，從而減少了人工成本，減少了人工操作程序，大大提高了供電系統(tǒng)的工作效率。配電輸送環(huán)節(jié)是整個供電系統(tǒng)的關鍵也是難點之一，通過配網(wǎng)自動化手段可以有效解決這一難點，同時促進其他環(huán)節(jié)的運行效率，實現(xiàn)提高整個供電系統(tǒng)工作效率的目標。通過對比傳統(tǒng)配電工作可以發(fā)現(xiàn)，配網(wǎng)自動化能夠明顯降低工作量，且降低因人為失誤引起的工作事故概率，起到一個為相應電力設施提供保障的作用。除此之外，配電自動化技術能夠降低工作人員在惡劣天氣下施工的工作強度，對于配電工作人員的人身安全來說也是一種保障。在配電網(wǎng)工作過程中，難免會發(fā)生故障，配網(wǎng)自動化技術能夠對故障進行實時的檢修和控制，針對相應的故障能夠迅速做出切斷局部電網(wǎng)的反應，一定程度上避免了故障擴大化，減少整個電力系統(tǒng)受到的損失，形成強有力的保護。配網(wǎng)自動化技術通過現(xiàn)代科技取代人工操控，有效降低了操作的復雜性，大大提高了電力輸送效率。

3 配網(wǎng)自動化相關技術

3.1 監(jiān)控技術

監(jiān)控技術是指基于aram的頻率檢測，優(yōu)化實時監(jiān)測系統(tǒng)，從而形成一個全新的維護終端監(jiān)測配電網(wǎng)的運行情況。通過監(jiān)控技術可以對配電網(wǎng)自動化運行情況實時分析和監(jiān)測，繼而進一步地具體分析。這種建立在SCADA系統(tǒng)基礎上的綜合控制系統(tǒng)，對終端數(shù)量、數(shù)據(jù)交換都能起到很好的控制作用，還能在數(shù)據(jù)共享的基礎上，提高數(shù)據(jù)交換速率。保障了配網(wǎng)維護系統(tǒng)性能得到充分發(fā)揮。

3.2 新型通信技術

配電網(wǎng)自動化技術離不開通信技術，配電網(wǎng)建設過程中對遠程化監(jiān)控技術的要求也愈加嚴苛。在配電網(wǎng)建設過程中應用光纖通信技術主要是因為其具有較高的性價比。光纖通信技術主要起到輸送配電維護相關信息的作用，并通過終端對當前的數(shù)據(jù)和頻率進行控制。通常情況下，自動配電網(wǎng)建設中也會利用快速數(shù)據(jù)傳輸，其先進性能能夠幫助擴展更多的功能。

3.3 配電系統(tǒng)集中化

當前配電系統(tǒng)集中化建設和管理主要還是采用分布式網(wǎng)絡，但分布式網(wǎng)絡對于系統(tǒng)集中化的維護效果無法達到理想的連續(xù)性，這是因為用戶信息和服務系統(tǒng)本身具有不穩(wěn)定性?？偟膩碚f，能源系統(tǒng)的建設需要將主站與變電站之間以及相關的負荷數(shù)據(jù)進行集中化管理。正是因為配電系統(tǒng)集中化是變電站的重要數(shù)據(jù)處理方式，因此，變電站故障自動檢測系統(tǒng)能否正常運行十分重要。

4 配網(wǎng)運維工作中常見的問題

社會經(jīng)濟水平高速發(fā)展的背景下，人們對電器的使用率越來越高。只有更加持續(xù)、穩(wěn)定的配網(wǎng)供電系統(tǒng)才能滿足這樣的需求。然而實際情況是目前很多電力企業(yè)依然沿用比較陳舊的電力設施，勢必達不到如今對工作效率的要求，電壓很容易產(chǎn)生問題，嚴重制約著電網(wǎng)的運行質量。同時，從電網(wǎng)系統(tǒng)結構組成的角度來說，主要由輸電線路、輸電設備組成，因為這些組成部分長期處在外界環(huán)境中，雷雨、風塵等惡劣天氣因素都會對其造成很大影響，在設備絕緣層部位會堆積很多污垢。如果不能及時地處理這些污垢，那么這些污垢遇水后，會有強導電性，失去絕緣功能，也就無法起到對設備或者線路的保護作用，產(chǎn)生閃絡等故障問題。

5 配網(wǎng)自動化技術在配網(wǎng)運維中的應用

5.1 應用于配網(wǎng)信息管理

對配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行，離不開對其運行狀態(tài)的實時監(jiān)測，配網(wǎng)運維工作能夠實現(xiàn)這一目標。因為配網(wǎng)系統(tǒng)內部由很多供電線路與設備構成，決定了其復雜的特殊性。運維工人員的人身安全，取決于能否正確規(guī)范地使用配網(wǎng)自動化技術。可見配網(wǎng)自動化技術能夠有效降低配網(wǎng)運維過程中的風險性，也更加容易收集準確的配網(wǎng)運行各項數(shù)據(jù)?；趯@些數(shù)據(jù)的分析，能夠對配網(wǎng)運行情況有更加清楚準確的了解和判斷，為配網(wǎng)運維工作提供更多依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。另外，借助機械化運維可以避免很多人為的失誤情況，真正提高配網(wǎng)運維工作的質量和效率，降低故障發(fā)生率。

5.2 重視配電網(wǎng)的建設

配網(wǎng)自動化技術的應用應建立在配網(wǎng)建設質量達標的基礎上，如果配網(wǎng)建設質量存在問題，那么配網(wǎng)自動化技術也不會發(fā)揮其作用。電力企業(yè)要高度重視配電網(wǎng)建設工作，加強配網(wǎng)運維工作管理，制定切實可行的措施促進配網(wǎng)自動化技術充分發(fā)揮其效果。在配電網(wǎng)建設工作之前，要嚴格審核建設方案，確保方案的可執(zhí)行性、科學性及合理性。同時要對相應的資料做好存檔，建立完善的監(jiān)督和管理機制。此外，因為部分配電網(wǎng)線路及設備的建設要早于配電網(wǎng)建設，因此要注意排查線路和設備是否老化，并及時對其進行檢修維護，如果線路或設備已確實無法達到應用要求，要及時進行更換，務必達到輸電需求。

5.3 配電自動化技術在配網(wǎng)信息化管理中的應用

我國配電網(wǎng)的發(fā)展已日趨自動化、智能化，配電系統(tǒng)應用的設備也更加優(yōu)化。配網(wǎng)運行過程中，配電自動化技術會自動將電壓、電流、零序電流、電壓波動閃變、電壓偏差、無功功率等有效數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚潆娤到y(tǒng)的信息管理中心，信息管理中心會對這些數(shù)據(jù)迅速分析形成報告，為供電企業(yè)和配網(wǎng)系統(tǒng)運維管理工作提供參考參數(shù)。配電網(wǎng)的建設規(guī)劃和用戶的入網(wǎng)點建設都離不開這些參考數(shù)據(jù)。目前，我國新能源汽車市場形勢一片大好，各地增加了很多充電樁建設需求，但充電樁本身運行特點呈非線性狀，會嚴重影響到原有的供電系統(tǒng)供電質量。當接入到配電系統(tǒng)的電動汽車數(shù)量過多時，非線性諧波也會增多，從而產(chǎn)生功率波動、三相不平衡等電能質量問題。配電自動化技術可以有效解決這一問題，通過對充電樁運行情況的檢測，將檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚渚W(wǎng)系統(tǒng)，配網(wǎng)系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)信息進行綜合分析，掌握各地分布式電源的運行規(guī)律，并依據(jù)規(guī)律結論調整供電管理方式，有效平衡各個區(qū)域的供電需求。下圖為配網(wǎng)信息化檢修管理體系。

圖 配網(wǎng)信息化檢修管理體系

6 結束語

配網(wǎng)自動化技術對比傳統(tǒng)配網(wǎng)運維工作，有很多優(yōu)勢，能夠幫助配網(wǎng)運維工作順利開展，大大提高運維工作的質量和效率，保證了配網(wǎng)運行過程中的安全性能和穩(wěn)定性能。同時，在當前電力行業(yè)迅猛發(fā)展的背景下，我國應大力發(fā)展現(xiàn)代自動化技術，不斷對其進行優(yōu)化，持續(xù)加強對配網(wǎng)的建設和改造水平，利用現(xiàn)代自動化技術完善配網(wǎng)系統(tǒng)運行機制。