解析配電網(wǎng)運(yùn)行管理中電力自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用

何繼興

摘要：隨著科技的飛速發(fā)展，各行各業(yè)都在探索自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，電力系統(tǒng)配電網(wǎng)也不例外，電力自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行、精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)、智能報(bào)警、智能診斷、遠(yuǎn)程決策調(diào)控等功能，能夠大大提升管理的有效性，本文系統(tǒng)化的對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行分析，希望能夠加強(qiáng)認(rèn)知，有所幫助。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);自動(dòng)化技術(shù)

引言：

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用正在與各行各業(yè)融合，在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中運(yùn)用電力自動(dòng)化技術(shù)，將能夠有效提升配電網(wǎng)管理的有效性，延伸出很多智能化應(yīng)用，比如智能監(jiān)控、智能診斷、遠(yuǎn)程調(diào)控，自動(dòng)化系統(tǒng)能夠代替人力監(jiān)測(cè)管控作業(yè)，并且做的更加精準(zhǔn)、更加高效，提升配電網(wǎng)的安全性和可靠性，造福人類，是新時(shí)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的體現(xiàn)。

一、配電網(wǎng)以及電力自動(dòng)化

配電網(wǎng)運(yùn)行管理指的是“發(fā)電站產(chǎn)電——變電升壓運(yùn)輸——變電降壓入饋線”的整個(gè)過程管理，具體如下圖1所示。電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，則是讓配電網(wǎng)整個(gè)過程都處于“實(shí)時(shí)監(jiān)控”和“可調(diào)控”的狀態(tài)。通過先進(jìn)的監(jiān)控設(shè)備或感應(yīng)元件，也所謂的“二次設(shè)備”，對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行中的一次設(shè)備進(jìn)行測(cè)量、監(jiān)視、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)[1]，電力自動(dòng)化能夠?qū)崿F(xiàn)電力精準(zhǔn)運(yùn)行、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能報(bào)警、智能診斷、遠(yuǎn)程決策調(diào)控。

電力自動(dòng)化應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)很多，它能夠做到實(shí)時(shí)收集電力運(yùn)行數(shù)據(jù)，迅速處理，迅速呈報(bào)給相關(guān)工作者，精準(zhǔn)度與監(jiān)測(cè)效率更高，比人力監(jiān)測(cè)更加可靠，能夠發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)人力監(jiān)控發(fā)信不了的問題。同時(shí)，電力自動(dòng)化技術(shù)機(jī)械作業(yè)，能夠減少人力作業(yè)中的不確定因素，當(dāng)然自動(dòng)化系統(tǒng)也可能出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤，不過也有自檢系統(tǒng)來監(jiān)控，避免自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)問題。

二、電力自動(dòng)化系統(tǒng)的具體技術(shù)解析

（一）監(jiān)測(cè)配電網(wǎng)

自動(dòng)化系統(tǒng)準(zhǔn)確記錄配電網(wǎng)設(shè)備或線路開停機(jī)過程、運(yùn)行監(jiān)視、異常工況、故障處理等，收錄設(shè)備運(yùn)行日志或各種報(bào)表，為配電網(wǎng)精準(zhǔn)管理提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，利用精準(zhǔn)度極高的檢測(cè)與感應(yīng)元件，對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備以及電纜線路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)配電網(wǎng)設(shè)備或線路的運(yùn)行信息，比如電壓、電流、功率、線溫等模擬量信號(hào)[2]，隨后轉(zhuǎn)化成數(shù)字量信號(hào)供計(jì)算機(jī)處理，這些信號(hào)代表著配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，可以以此為基礎(chǔ)進(jìn)行調(diào)控和監(jiān)測(cè)。如圖2所示為智能變電站自動(dòng)化配電柜。

（二）數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理

監(jiān)測(cè)出配電網(wǎng)的電壓、電流、功率等模擬量信號(hào)，這些信號(hào)的本質(zhì)是配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)化系統(tǒng)還需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化處理，用先進(jìn)的算法、完善的建模將這些信號(hào)數(shù)據(jù)所代表的配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)解析出來，具體算法這里不進(jìn)行深入分析。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，就能夠準(zhǔn)確了解配電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，看是否符合常理，是否超出設(shè)計(jì)閾值，確保配電網(wǎng)信號(hào)數(shù)據(jù)在可控范圍之內(nèi)。

（三）數(shù)據(jù)呈現(xiàn)以及故障報(bào)警

對(duì)于收集而言的數(shù)據(jù)以及自動(dòng)化處理結(jié)果，自動(dòng)化系統(tǒng)可以建模處理，構(gòu)建3D輕量化可視圖，調(diào)控中心工作人員一目了然，迅速且精準(zhǔn)的了解配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，如果自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)測(cè)出配電網(wǎng)運(yùn)行過程的異常數(shù)據(jù)，自動(dòng)化系統(tǒng)也會(huì)立刻傳達(dá)故障報(bào)警命令和故障切斷命令，并將故障問題呈現(xiàn)給工作人員，聯(lián)動(dòng)控制模塊執(zhí)行故障切斷命令，可智能化切斷故障電路，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大，造成更嚴(yán)重的后果。

（四）故障智能診斷

電力自動(dòng)化系統(tǒng)還有一定的智能診斷功能，記錄電力設(shè)備或線路等監(jiān)控對(duì)象的日常運(yùn)行日志、維護(hù)日志等，再結(jié)合當(dāng)前監(jiān)測(cè)出來的異常數(shù)據(jù)，通過故障模型判斷，為故障維護(hù)人員提供故障數(shù)據(jù)，并給出一定維修診斷意見，幫助故障維護(hù)工作人員第一時(shí)間找出問題所在，立刻解決問題，避免問題造成嚴(yán)重影響。

（五）大數(shù)據(jù)電力調(diào)度

采集配電網(wǎng)運(yùn)行大數(shù)據(jù)，收集電力使用情況，比如電力使用量、電荷負(fù)載情況、電網(wǎng)暢通程度、電網(wǎng)電源分布等[3]，構(gòu)建配電系統(tǒng)大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)能夠精準(zhǔn)反映配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，大大提高電網(wǎng)的可靠性，也能夠反映某一區(qū)域的用電實(shí)時(shí)情況，讓配電調(diào)度中心了解一個(gè)區(qū)域內(nèi)的用電規(guī)律，就能夠讓配電調(diào)度更加科學(xué)合理，可以利用精良的計(jì)算機(jī)軟件來調(diào)節(jié)電力配送方案，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)配送電力。

（六）智能用電

這一點(diǎn)指的是配電網(wǎng)管理的最末端，饋電線路自動(dòng)化配合智能化電器，發(fā)揮智能應(yīng)用，比如用戶通過手機(jī)管理系統(tǒng)一鍵斷電管理，比如用電戶通過手機(jī)管理系統(tǒng)遠(yuǎn)程操作電氣設(shè)備開關(guān)，讓生活更加方便，更加快捷健康。同時(shí)，用電戶也能夠?qū)τ秒姅?shù)據(jù)進(jìn)行查看，及時(shí)了解自己的用電情況，線上充電，讓生活充滿智能化。

（七）智能決策調(diào)度

電力自動(dòng)化系統(tǒng)可以使得配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“四遙”：遙測(cè)遙信遙控遙調(diào)[4]，自動(dòng)化系統(tǒng)將配電網(wǎng)數(shù)據(jù)歸納整理，可視化投放在調(diào)度中心大屏幕上，電力調(diào)控工作者可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、PLC、以太網(wǎng)等，實(shí)現(xiàn)四遙，其中遙控遙調(diào)是技術(shù)突破點(diǎn)，舉個(gè)例子，以前電力調(diào)峰是調(diào)度中心下命令，發(fā)電廠人員手動(dòng)調(diào)節(jié)，未來或許調(diào)度中心一鍵操作即可，再例如執(zhí)行停電操作，調(diào)度中心一鍵操作即刻停電，提升配電網(wǎng)控制的智能性。

（八）人工智能

人工智能是自動(dòng)化系統(tǒng)之上衍生的智能手段，包含人工智能語音識(shí)別、人工智能掃描等智能化應(yīng)用，或是構(gòu)建人工智能機(jī)器人，機(jī)器人可以智能化移動(dòng)、交談、檢測(cè)、躲避障礙物、手動(dòng)調(diào)節(jié)等操作。

三、結(jié)束語

綜上所述，電力自動(dòng)化能夠大大提升配電網(wǎng)的智能性，能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)精準(zhǔn)運(yùn)行、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能報(bào)警、智能診斷、遠(yuǎn)程決策調(diào)控等多方面優(yōu)化，提升配電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性、可靠性、便利性等，探究電力自動(dòng)化技術(shù)，意義重大。

參考文獻(xiàn)

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