智能配電網(wǎng)建設中配電自動化技術的研究與應用探討

廉亞鋒

摘 要 對于現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展來說，電力資源是強大的動力來源。電力資源不光推動了我國經(jīng)濟社會發(fā)展，也給人們的生活、工作、學習帶來了巨大的影響，人們需求量的提高，促使企業(yè)要進行調(diào)整供電系統(tǒng)，保證電力資源的正常供應。配電自動化技術在現(xiàn)代的配電系統(tǒng)中發(fā)揮著獨一無二的價值，通過對配電自動化技術的應用可以實現(xiàn)對整體智能配電網(wǎng)的科學管理，給人們提供高質(zhì)量的供電感受。

關鍵字 智能配電網(wǎng) 配電自動化技術 電網(wǎng)建設

中圖分類號：V242.3;TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）06-0011-02

配電自動化技術是各種技術所形成的系統(tǒng)的控制技術的產(chǎn)物，配電自動化技術也借助了有關的人力管理、設備功能等內(nèi)容，從而更好地實現(xiàn)了其技術自身的高效性，保障配電網(wǎng)運行起來更加規(guī)范和高效。在保證配電網(wǎng)自身運行效率的同時，也能夠大大的提高整體配電網(wǎng)的安全和可靠，實現(xiàn)配電網(wǎng)智能化。

1 智能電網(wǎng)中自動化技術的性能特點

智能電網(wǎng)通過各類傳感器實現(xiàn)對發(fā)電、輸電、配電、用電等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集，并進行整理、分析獲取相應的有效信息。通過這些信息能夠實現(xiàn)對電網(wǎng)的實時監(jiān)控，以便工作人員能夠及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)風險、科學準確作出決策。[1]在了解智能電網(wǎng)中自動化技術的性能特點之前首先看看智能電網(wǎng)的大致流程，如圖1。

1.1 智能電網(wǎng)中自動化技術的自愈性

智能電網(wǎng)顯著特點之一就是具有強大的自愈性，保障安全穩(wěn)定的電力供應。在智能電網(wǎng)中，以高級量測技術為基礎融入通訊技術、自動化技術，獲取完整的電網(wǎng)運行信息，實現(xiàn)對電網(wǎng)的實時監(jiān)測和控制。[2]依據(jù)其構建的電網(wǎng)運行全景圖，工作人員能及時發(fā)現(xiàn)其中存在的薄弱環(huán)節(jié)，消除當前運行方式中的各類潛在風險。同時該技術能夠適應系統(tǒng)運行方式的變化，當發(fā)生故障后針對網(wǎng)絡拓撲和潮流變化進行實時分析，為工作人員提供緊急狀態(tài)下的輔助決策和應對預案，有效彌補傳統(tǒng)電網(wǎng)管理中的不足，提高電力系統(tǒng)安全運行邊界。

1.2 智能電網(wǎng)中自動化技術的兼容性

現(xiàn)下，大力開發(fā)利用新能源成為人類的必然選擇。然而新能源的高比例并網(wǎng)給傳統(tǒng)電網(wǎng)帶了一系列影響和挑戰(zhàn)。如因潮流反向導致電壓、頻率發(fā)生偏差的電能質(zhì)量問題;因風電、光電功率高度不確定性導致的負荷預測、中管理難度增大的問題;因電力電子元件的大量采用導致的諧波污染問題。兼容性強是智能電網(wǎng)的另一個優(yōu)點。智能電網(wǎng)可將風電、水電、太陽能發(fā)電、儲能等科學整合，消除各路電能相互封閉的“孤島”，促進新能源消納，最大程度避免棄風、棄光、棄水現(xiàn)象。在電網(wǎng)中存在功率缺額或功率盈余時，智能電網(wǎng)可削峰填谷、自動響應，使得潮流實現(xiàn)科學調(diào)配、合理分布。此外智能電網(wǎng)可消除諧波干擾帶來的危害，提高電能質(zhì)量和供電可靠性。

1.3 控制電網(wǎng)中運行

電網(wǎng)的控制運行包括電廠的開停機及出力管理、變電站的監(jiān)視控制等。為確保電力系統(tǒng)的高效運行，必須加強上述所有環(huán)節(jié)的控制，保證系統(tǒng)各項指標在合理區(qū)間。

2 智能電網(wǎng)中自動化關鍵技術分析

作為智能電網(wǎng)建設的關鍵內(nèi)容，智能電網(wǎng)中自動化技術是保證電網(wǎng)可靠運行和不斷發(fā)展的重要手段。

2.1 應用服務技術

電網(wǎng)中自動化系統(tǒng)具有多種多樣的功能，但存在一定的重復和冗余，如何對這些分散的功能進行集成融合是當前的一大難題。在智能電網(wǎng)中，中自動化系統(tǒng)采用面向服務架構（Service-Oriented Architecture，SOA）。SOA體系下的中自動化系統(tǒng)可將多種系統(tǒng)應用封裝，電力中部門可根據(jù)實際需要靈活調(diào)用。同時還可配置其他中功能模塊，滿足智能電網(wǎng)發(fā)展各階段對中業(yè)務的需求。[3]

此外，SOA體系下的中自動化系統(tǒng)可將傳統(tǒng)電網(wǎng)中系統(tǒng)的電網(wǎng)分析、培訓仿真等模塊劃分出來，比如狀態(tài)估計、靈敏度計算、中員潮流等。同時這些模塊可根據(jù)需求進一步完善優(yōu)化，這是智能電網(wǎng)中自動化系統(tǒng)的另一顯著優(yōu)勢。目前智能電網(wǎng)中自動化系統(tǒng)已在許多地區(qū)電網(wǎng)中得到應用，并在優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)、實現(xiàn)節(jié)點計算機與主控計算機間的數(shù)據(jù)共享等方面發(fā)揮著重要作用。[4]通過對電網(wǎng)進行實時監(jiān)視控制，在事故發(fā)生前生成告警，中監(jiān)控人員可及時通知運維人員消除缺陷，有效減少故障造成的損失。

2.2 節(jié)能發(fā)電中技術

電力系統(tǒng)的發(fā)電中環(huán)節(jié)通常會存在大量能源浪費，加之我國能源本身不夠充足，因此節(jié)能發(fā)電中技術的研究與應用具有重要意義。電網(wǎng)中管理部門應充分認識節(jié)能發(fā)電的重要性和緊迫性，投入脫硫檢測、水調(diào)自動化等關鍵性技術，有效避免資源浪費。在節(jié)能發(fā)電中技術中，一方面要整合、優(yōu)化傳統(tǒng)發(fā)電工程，通過技術創(chuàng)新減少發(fā)電中的能源損失，同時要加強對發(fā)電過程的集中管理和控制;另一方面利用節(jié)能電力中技術有效消納各類可再生能源，減少化石能源比例，推動電網(wǎng)清潔化、低碳化。[5]

2.3 電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測技術

電力系統(tǒng)是典型的超高維、強非線性系統(tǒng)，具有動態(tài)不確定性，傳統(tǒng)電網(wǎng)中自動化系統(tǒng)基于局部信息的監(jiān)測控制方法，難以滿足電網(wǎng)發(fā)展的要求。因此，一方面中人員可在動態(tài)監(jiān)控屏上對電力使用情況進行監(jiān)測，有效掌握各類電能使用數(shù)據(jù);另一方面可通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)實現(xiàn)對目前電網(wǎng)運行狀況的有效評價，為下一階段的中決策提供依據(jù)，極大加強中人員對電網(wǎng)運行的管理和控制能力。

2.4 一體化中管理技術

我國電網(wǎng)運行遵循“統(tǒng)一中，分級管理”原則，上下級中自動化系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)庫、圖模資源等信息如何進行異地和層級共享是一個重要課題。通過一體化中平臺，以節(jié)能減排為目標函數(shù)進行優(yōu)化，實現(xiàn)電網(wǎng)和所有并網(wǎng)機組的經(jīng)濟運行，優(yōu)化電能資源配置。此外還可整合擴展其他應用模塊，滿足智能電網(wǎng)中縱向貫通的新型業(yè)務需求。[6]

3 結語

綜上所述，在建設智能電網(wǎng)的過程中，中自動化技術是不可缺少的一個重要組成部分。隨著電網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴大、新能源并網(wǎng)比例增加，大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)形成，許多新問題、新挑戰(zhàn)將不斷涌現(xiàn)，中人員在對電網(wǎng)進行管理時，須充分重視智能電網(wǎng)中自動化關鍵技術的應用，保障人們的用電需求，促進智能電網(wǎng)的發(fā)展，為經(jīng)濟社會的不斷前進奠定堅實的電力能源基礎。

參考文獻：

[1] 劉菲.淺談電網(wǎng)中自動化常見故障及改進方式[J].電氣技術與經(jīng)濟，2018（06）：32-33.

[2] 榮旭東，張蓓，高偉，翁同洋，徐偉.電力系統(tǒng)配電自動化與繼電保護配合的電網(wǎng)故障處理研究[J].科技創(chuàng)新導報，2019（18）：67-68.

[3] 趙棟梁.電網(wǎng)建設中電氣工程自動化應用分析[J].科技創(chuàng)新導報，2019（33）：3-4.

[4] 蒲堅.智能電網(wǎng)中自動化技術思考[J].中國新技術新產(chǎn)品，2017（14）：55-56.

[5] 陳鐵.智能電網(wǎng)中自動化技術思考[J].民營科技，2017 （03）：137-138.

[6] 任庭昊，代運滔，馬靜.面向智能電網(wǎng)應用的配電自動化系統(tǒng)研究[J].信息與電腦（理論版），2019（12）：98-99.