配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

曾挺

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司陽(yáng)江陽(yáng)春供電局，廣東 陽(yáng)江 529600）

配網(wǎng)自動(dòng)化以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)、電子技術(shù)為支撐，對(duì)現(xiàn)有配網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理，讓配網(wǎng)處于安全可靠、高效運(yùn)行的狀態(tài)。當(dāng)前電力改革不斷深入，信息化建設(shè)進(jìn)程加快，配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也更為成熟與廣泛。加強(qiáng)其在電力系統(tǒng)中具體應(yīng)用的分析，對(duì)于提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，促進(jìn)電力行業(yè)持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)概述

運(yùn)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、電子科技，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)地理信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、用戶信息等的全方面收集，構(gòu)建完整的自動(dòng)化工作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電管理控制與保護(hù)的自動(dòng)化、高效化。在電力系統(tǒng)配網(wǎng)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)必須遵循可靠性原則和分散性原則[1]，前者指在應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)中以不損失配網(wǎng)運(yùn)行可靠性為前提，使得配網(wǎng)各組成部分性能穩(wěn)定，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行可靠。后一原則則是通過分散地處理配電網(wǎng)中的各個(gè)組成部分，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的分散，以減少風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，防止配電網(wǎng)某個(gè)部分遭到嚴(yán)重破壞。分散性原則要求配電網(wǎng)各環(huán)節(jié)獨(dú)立運(yùn)行。

2 配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)兩大實(shí)現(xiàn)模式

基于故障處理方式的不同，電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)有集中智能和分布智能兩種實(shí)現(xiàn)模式，其中集中智能實(shí)現(xiàn)模式是指在現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)斷路器檢測(cè)到故障之后，及時(shí)將故障信息傳輸?shù)街骺刂浦行?，而主控制中心完成故障定位，根?jù)配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)拓樸結(jié)構(gòu)，有效控制FPU、開關(guān)斷路器，完成故障范圍的鎖定和故障點(diǎn)的隔離，集中智能實(shí)現(xiàn)模式應(yīng)用范圍廣。支持一些特殊故障有效處理，是配網(wǎng)自動(dòng)化中較為先進(jìn)的實(shí)現(xiàn)模式[2]。

分布智能實(shí)現(xiàn)模式是指在現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)短路器檢測(cè)到故障之后，無(wú)需將故障信息傳輸?shù)街骺刂浦行模浔旧砭途邆渚W(wǎng)絡(luò)重構(gòu)及自動(dòng)故障判斷隔離的功能，本身承擔(dān)了FPU 重合功能分段開關(guān)的作用。該模式應(yīng)用成本低，且無(wú)需主站參與，但其劣勢(shì)是處理效率較差，在一些可靠性低、通信條件不完善的區(qū)域應(yīng)用較為常見。

3 配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的有效應(yīng)用

3.1 自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)運(yùn)行效率中的應(yīng)用

配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)能實(shí)現(xiàn)電量的準(zhǔn)確分配，對(duì)電量供給作出迅速準(zhǔn)確的反應(yīng)。如果輸電過程中配網(wǎng)出現(xiàn)故障，采用自動(dòng)化技術(shù)能及時(shí)進(jìn)行故障處理。通過識(shí)別故障，然后有效判斷，在探明故障發(fā)生點(diǎn)后分析其故障原因，并針對(duì)故障類型、故障成因及時(shí)修復(fù)，使得配網(wǎng)受故障影響較小或者不受影響。配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)帶來(lái)配網(wǎng)適應(yīng)能力的提升，使得其更好地應(yīng)對(duì)復(fù)雜外界環(huán)境的挑戰(zhàn)，通過內(nèi)部控制的多樣性調(diào)整，使配網(wǎng)運(yùn)行更穩(wěn)定，也降低配網(wǎng)中突發(fā)事件對(duì)系統(tǒng)的干擾。

3.2 電網(wǎng)系統(tǒng)可操作模塊中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

在配網(wǎng)系統(tǒng)中有很多可操作的模塊，這些模塊具有“可理解性”的操作性質(zhì)，發(fā)揮配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使得各項(xiàng)功能模塊實(shí)現(xiàn)了有效的控制[3]。電力企業(yè)可以參考配網(wǎng)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整，減少電能運(yùn)輸誤差，以各類信息技術(shù)在配網(wǎng)系統(tǒng)中的自動(dòng)化調(diào)節(jié)發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)的誤差錯(cuò)誤，并實(shí)時(shí)檢測(cè)與維護(hù)，提高電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行能力，也使得電網(wǎng)系統(tǒng)整體運(yùn)行效率明顯提升。

3.3 配網(wǎng)自動(dòng)化軟件在電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

配網(wǎng)自動(dòng)化軟件在電網(wǎng)系統(tǒng)中也具有明顯的應(yīng)用價(jià)值，主要集中在對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)控與維護(hù)，將電源和網(wǎng)架作為軟件研究的重點(diǎn)對(duì)象，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)設(shè)備的智能化控制。具體控制原理是在配網(wǎng)系統(tǒng)中引入具有維護(hù)功能的軟件，在軟件的支持下進(jìn)行系統(tǒng)整體復(fù)雜程度的分析，根據(jù)其復(fù)雜程度智能控制目標(biāo)，發(fā)揮監(jiān)控管理功能。軟件相當(dāng)于配網(wǎng)系統(tǒng)的智能開關(guān)，輔助具備控制功能的軟件，使得配網(wǎng)系統(tǒng)供配電質(zhì)量更有保障，也輔助提升配網(wǎng)系統(tǒng)中電能傳輸質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)化“保護(hù)”。

4 電力系統(tǒng)配網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀

電力技術(shù)的更新與發(fā)展，使得電力系統(tǒng)配網(wǎng)運(yùn)行朝著智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展，且在智能化、自動(dòng)化發(fā)展實(shí)踐中取得了一定成果[4]。但鑒于配電網(wǎng)規(guī)模較大，影響范圍廣，對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)電力設(shè)備較多和要求高，監(jiān)測(cè)自動(dòng)化電力設(shè)備數(shù)量方面依然沒有很好地滿足實(shí)際需要。不乏部分偏遠(yuǎn)地區(qū)配網(wǎng)處于傳統(tǒng)落后的運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)較大，供電質(zhì)量不高。而在智能化建設(shè)中，對(duì)于已經(jīng)建立的配電網(wǎng)，其電力自動(dòng)化終端設(shè)備安裝改造難度較大，中心主站系統(tǒng)與綜合信息系統(tǒng)協(xié)作不佳，不能很好地指導(dǎo)配電網(wǎng)的規(guī)劃、運(yùn)行與維護(hù)，限制了配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)功能價(jià)值的發(fā)揮，這意味著中國(guó)配電網(wǎng)技術(shù)的研究還亟待深入，配電網(wǎng)技術(shù)支持下的電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)營(yíng)任重而道遠(yuǎn)。鑒于電力系統(tǒng)配網(wǎng)運(yùn)行的不足，資源共享程度較低的實(shí)際，需要加快資源整合，實(shí)現(xiàn)不同主體之間的深入溝通與交流，讓電力系統(tǒng)配網(wǎng)得到更好的發(fā)展。

5 自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化策略

5.1 加速配網(wǎng)建設(shè)與改造

對(duì)于供電企業(yè)來(lái)說，要繼續(xù)深化改革，突破發(fā)展瓶頸，努力與現(xiàn)代化建設(shè)接軌；基于電力體制改革的契機(jī)，制定有效的發(fā)展規(guī)劃，獲得相應(yīng)的資金支持；加速配網(wǎng)建設(shè)與改造，進(jìn)一步完善配電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，重點(diǎn)落實(shí)好智能化信息技術(shù)設(shè)備及相應(yīng)通信光纖建設(shè)工作，在抓電網(wǎng)建設(shè)改造的同時(shí)，重視電力使用計(jì)量裝置的檢查與整治，使其更好地滿足自動(dòng)化建設(shè)硬件需要。

5.2 提供有效的硬件支持系統(tǒng)

關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新，建立有效的硬件支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)采集和多元對(duì)比，用來(lái)分析電量增長(zhǎng)趨勢(shì)，準(zhǔn)確推測(cè)地區(qū)用電階段內(nèi)的變化，分析該地區(qū)未來(lái)各行業(yè)用電趨勢(shì)。健全用電管理修復(fù)系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的有效運(yùn)行監(jiān)管和故障修復(fù)。自動(dòng)檢測(cè)用電異常的單位，并及時(shí)報(bào)警提示[5]，加大對(duì)用電故障風(fēng)險(xiǎn)的防范與應(yīng)對(duì)，更好地保障人員生命財(cái)產(chǎn)安全。有效的硬件支持系統(tǒng)也能帶來(lái)繁雜數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)分析，使得電力企業(yè)管理中裙帶關(guān)系弱化，減少電能損失，使得電力企業(yè)內(nèi)部運(yùn)行更規(guī)范，工作效率和服務(wù)質(zhì)量更有保障。

5.3 完善配電網(wǎng)自我診斷功能

在電力輸送過程中發(fā)揮配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、通訊技術(shù)等實(shí)現(xiàn)待測(cè)參數(shù)的準(zhǔn)確輸入、高效處理、全面檢測(cè)與直觀顯示，方便設(shè)備的調(diào)控。配網(wǎng)自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用使得電力企業(yè)能夠更好地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題，通過對(duì)這些問題進(jìn)行有效梳理，達(dá)到科學(xué)控制的目的，使得供電工作順利進(jìn)行[6]。利用自動(dòng)化的配電技術(shù)解決信息遠(yuǎn)距離傳送和數(shù)據(jù)處理等問題，即使在無(wú)人操作的情況下，也能自動(dòng)完成設(shè)備運(yùn)行情況的監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)故障的隔離。

5.4 積極應(yīng)用新型的FA 系統(tǒng)

引入新型的FA 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的分布式電源，這意味著電源提供以負(fù)荷大小為依據(jù)，使得電能利用率明顯提升，也規(guī)避了線路傳輸中的損耗問題。著眼于未來(lái)，致力于輸配電系統(tǒng)的有效分離，將電網(wǎng)提供者的信息發(fā)布于用戶端上，用戶可以根據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)合理選擇。在配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行中發(fā)揮新型的FA 系統(tǒng)作用，現(xiàn)階段還有一定的實(shí)踐難度，很難很好地滿足二次設(shè)備要求。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，克服技術(shù)上的缺陷將帶來(lái)更理想的電網(wǎng)運(yùn)行效果。

5.5 推行配電系統(tǒng)的集中化管理

以往的配電系統(tǒng)為分散開的，被分離為多個(gè)島，雖然島與島之間部分功能相似，但很難實(shí)現(xiàn)有效的溝通和交流，也沒有合理的共享渠道，信息共享程度低，限制了配電網(wǎng)技術(shù)實(shí)效的發(fā)揮。以配電系統(tǒng)集中化管理，打通個(gè)孤島之間的封閉狀態(tài)，提供共享通道，加快信息流通，用先進(jìn)的通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)控制中心與多島的有效連接，實(shí)現(xiàn)多源信息的綜合性獲取。

6 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，有必要采取有效舉措實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的優(yōu)化，保障電力系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行。配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)作為新型有效的管控技術(shù)，在電力系統(tǒng)中能發(fā)揮實(shí)效，應(yīng)用價(jià)值突出，能夠提供可靠的供電，縮小因?yàn)?zāi)害等原因產(chǎn)生的故障的影響范圍和處理時(shí)間，且供電成本降低，提升了供電企業(yè)的供電能力，使供電企業(yè)管理水平、服務(wù)質(zhì)量更有保障。供電企業(yè)應(yīng)建立有效的硬件支持系統(tǒng)，加強(qiáng)自我診斷功能的完善建構(gòu)，加快電網(wǎng)建設(shè)與改造，推行配電系統(tǒng)集中化管理，使得配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)真正發(fā)揮實(shí)效，以獲得更理想的經(jīng)濟(jì)效益，更好地滿足用戶需求。