城市配電網(wǎng)自動(dòng)化在配電網(wǎng)規(guī)劃中的運(yùn)用

摘要：城市配電網(wǎng)是現(xiàn)代城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。它的主要功能是分配電能。它被稱為分銷網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)電壓大小，可分為高壓、中壓和低壓。在中小城市，中低壓配電網(wǎng)的建設(shè)通常沒有按照專業(yè)計(jì)劃緊密部署，導(dǎo)致性能不足和線路老化等問題的概率很高?？v觀近幾十年配電網(wǎng)的發(fā)展歷程，由于初期資金短缺，我們主要集中在電廠建設(shè)上，在一定程度上忽視了基礎(chǔ)配電網(wǎng)的建設(shè)。我國配電網(wǎng)一直處于投資不足的狀態(tài)，與歐美發(fā)達(dá)國家相比，發(fā)電和配電的比例仍有很大的進(jìn)步空間。目前，配電網(wǎng)存在的主要問題大致可分為備用系統(tǒng)容量不足、電壓質(zhì)量低、新引進(jìn)設(shè)備太少、技術(shù)水平有待提高等。為了解決上述問題，必須加強(qiáng)自動(dòng)化應(yīng)用，根據(jù)城市地形和線路可用空間狹窄的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)用的城市配電框架，既能滿足現(xiàn)有配電的需要，但也承受著未來高負(fù)荷的分布強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);自動(dòng)化;配電網(wǎng)規(guī)劃;運(yùn)用

1配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

1.1提高配電網(wǎng)的供電質(zhì)量

配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的合理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對配網(wǎng)運(yùn)行的有效監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)對配網(wǎng)運(yùn)行中頻率、電壓、負(fù)荷的全面掌握，并能及時(shí)收集和反饋掌握的信息和數(shù)據(jù)，幫助技術(shù)人員根據(jù)配電網(wǎng)運(yùn)行需要靈活調(diào)整技術(shù)方案，使配電網(wǎng)始終保持良性運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)配電質(zhì)量的有效保障，充分滿足工業(yè)發(fā)展和社會(huì)生活過程中對電力資源的使用需求。

1.2確保配電網(wǎng)的可靠性

配電網(wǎng)在運(yùn)行過程中受多種因素影響，事故發(fā)生概率較高，導(dǎo)致配電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性差。同時(shí)，停電的發(fā)生也影響了配電網(wǎng)的整體服務(wù)能力，對配電網(wǎng)的有效運(yùn)行產(chǎn)生了負(fù)面影響，并導(dǎo)致用戶體驗(yàn)的下降。自動(dòng)化技術(shù)與配電網(wǎng)的結(jié)合在很大程度上提高了配電網(wǎng)的可靠性，能夠快速確定故障位置，對故障原因和類型進(jìn)行科學(xué)評估，并在最短時(shí)間內(nèi)快速提供故障排除方案。

例如，在現(xiàn)階段配電網(wǎng)的發(fā)展過程中，及時(shí)引入了地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)。通過GIS平臺(tái)和各種傳感器及通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障的快速定位，降低電力故障排查難度，縮短排查周期，保證電力資源的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)。同時(shí)，配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)具有較強(qiáng)的自動(dòng)隔離饋線故障響應(yīng)能力，可在電力故障發(fā)生后幫助電力故障區(qū)域提供應(yīng)急電源，加快電力故障恢復(fù)速度，從而將電力資源損失率降至最低，以更好地滿足現(xiàn)階段電力資源的使用需求。

2城市配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)用

做好配電網(wǎng)架的規(guī)劃與建設(shè)是實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的關(guān)鍵。配電網(wǎng)架接線形可呈樹形狀、網(wǎng)形狀和環(huán)形網(wǎng)狀，其中使用次數(shù)最多的形狀為環(huán)形網(wǎng)狀接線。城市中通常將配電網(wǎng)環(huán)形網(wǎng)化，合理分控10kV饋線，以保證在非常規(guī)情況下，110kV變電容量、10kV主要干線與10kV饋線有足夠的轉(zhuǎn)移負(fù)荷能力。

在特大城市的配電自動(dòng)化系統(tǒng)中設(shè)立中心站點(diǎn)，主要負(fù)責(zé)核心數(shù)據(jù)信息的監(jiān)視與管控，特大城市的電力部門可根據(jù)自身實(shí)際情況，考量是否設(shè)置中心站點(diǎn)。自動(dòng)化配電系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能包括SCADA、負(fù)荷分配、故障管控、繪圖自動(dòng)及可視地形信息系統(tǒng)和高級(jí)別的應(yīng)用。SCADA作為城市配電自動(dòng)化的地基，主要為DA/DMS提供初始數(shù)據(jù)，但不能認(rèn)為僅配備SCADA的三遙功能即為配電自動(dòng)化系統(tǒng)，應(yīng)在此基礎(chǔ)上加入饋線自動(dòng)化功能，以精準(zhǔn)捕捉故障時(shí)的饋線狀態(tài)，既滿足人工遠(yuǎn)程控制的需求，又可自動(dòng)化控制饋線設(shè)備，完全實(shí)現(xiàn)故障的自主隔離與恢復(fù)。

3配電網(wǎng)自動(dòng)化在配電網(wǎng)規(guī)劃中的運(yùn)用策略

3.1對員工進(jìn)行模擬培訓(xùn)

配電網(wǎng)的規(guī)模較大，需具有較高專業(yè)技能的人員進(jìn)行操作。行業(yè)人員在正式步入工作崗位前，無法獲得實(shí)踐的機(jī)會(huì)。因?yàn)槿魏螌?shí)習(xí)過程中出現(xiàn)的疏漏均會(huì)對配電網(wǎng)的運(yùn)行構(gòu)成負(fù)面影響。而使用自動(dòng)化的系統(tǒng)便可解決上述問題。自動(dòng)化系統(tǒng)具備仿真功能，員工可通過系統(tǒng)內(nèi)的仿真模塊獲得培訓(xùn)的機(jī)會(huì)，由專業(yè)人員在系統(tǒng)中形成模擬的網(wǎng)絡(luò)對新入職人員進(jìn)行技能培訓(xùn)，這樣員工便可得到更為真實(shí)的訓(xùn)練環(huán)境，大幅提升崗位工作技能和素質(zhì)水平，并可在一定程度上保證人身安全不受損害。

3.2電源技術(shù)在配電網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

在配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)，技術(shù)人員需要根據(jù)實(shí)際需要做好電源的選型工作，通過電源技術(shù)的合理化應(yīng)用，從源頭上實(shí)現(xiàn)電力資源的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，滿足區(qū)域發(fā)展過程中對電力資源的使用需求。目前越來越多的配電網(wǎng)絡(luò)將SCADA系統(tǒng)納入電源機(jī)制中，這種電源技術(shù)具有較強(qiáng)的自我修復(fù)能力，使配電網(wǎng)在斷電后的15h內(nèi)，能借助UPS組件，使電源能夠有效運(yùn)轉(zhuǎn)，減少電力故障所帶來的經(jīng)濟(jì)損失。對于小范圍內(nèi)的配電網(wǎng)絡(luò)，可以進(jìn)行電源技術(shù)的靈活化處理，使用1K的UPS技術(shù)方案，確保電源故障的快速排除，實(shí)現(xiàn)電力資源傳輸?shù)倪B續(xù)性與穩(wěn)定性，持續(xù)改善配電網(wǎng)電源性能。

3.3實(shí)時(shí)監(jiān)控

在配電網(wǎng)運(yùn)行期間，如果技術(shù)人員仍然沿用以往的管理方式，則難以及時(shí)預(yù)見到可能產(chǎn)生的問題，導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行速度的下降，自動(dòng)化技術(shù)便可在此方面發(fā)揮優(yōu)勢。自動(dòng)化系統(tǒng)可對配電網(wǎng)的內(nèi)部運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督，如針對監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)掌握其在運(yùn)行期間產(chǎn)生的問題，并將具體的問題數(shù)據(jù)信息發(fā)送給相應(yīng)的人員，以采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行維護(hù)，盡量減少故障排查的時(shí)間，從而在根本上提升配電網(wǎng)的工作效率。自動(dòng)化系統(tǒng)也可對配電網(wǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行廣泛搜集和處理，同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行共享，以此提升配電網(wǎng)的技術(shù)能力。

3.4環(huán)形開關(guān)柜與開閉所方案

城市密布空間內(nèi)用電戶分布集中，在環(huán)形網(wǎng)的架構(gòu)基礎(chǔ)上增加開關(guān)柜，是較好的自動(dòng)化設(shè)計(jì)舉措。體積小巧的開關(guān)柜在行人道、停車場等公共場地便于安裝。當(dāng)開關(guān)柜的進(jìn)出線回路過多時(shí)，可將其轉(zhuǎn)變?yōu)殚_閉所，一般配合負(fù)荷開關(guān)與熔斷器使用，當(dāng)故障出現(xiàn)在電源端的一側(cè)時(shí)，另一側(cè)迅速響應(yīng)并切轉(zhuǎn)至母線，使供電恢復(fù)正常。開閉所具有運(yùn)作環(huán)境好、工作不易受外部因素干擾等優(yōu)點(diǎn)，是城市主線的完美設(shè)計(jì)設(shè)施。

3.5合理調(diào)用電力

當(dāng)前我國在電力產(chǎn)業(yè)方面發(fā)展效果較為理想，但仍然會(huì)存在電力使用不足的情況。因此在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行期間需重點(diǎn)解決電力配置方面的問題，而自動(dòng)化系統(tǒng)便可有效解決上述困境。自動(dòng)化系統(tǒng)可對整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)電量不足，便需采用科學(xué)手段進(jìn)行配置，以多余的電量補(bǔ)充不足，以此緩解供電緊張的局面。尤其在大量用電時(shí)段，需重點(diǎn)監(jiān)測電網(wǎng)運(yùn)行的順暢性，結(jié)合負(fù)荷指數(shù)的變化情況來進(jìn)行調(diào)整，以此提升配電網(wǎng)的使用效果。

3.6利用計(jì)算機(jī)技術(shù)管理配電網(wǎng)

配電網(wǎng)主要為用戶提供服務(wù)，全面提高用戶生活質(zhì)量。提高服務(wù)質(zhì)量主要是指電能的質(zhì)量水平和連續(xù)性。自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用可以達(dá)到上述目的。自動(dòng)化系統(tǒng)能夠科學(xué)地處理各種數(shù)據(jù)，結(jié)合行業(yè)前沿技術(shù)類型，整合各種信息，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。自動(dòng)化系統(tǒng)能夠檢測和分析配電網(wǎng)的電能質(zhì)量及相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，幫助員工科學(xué)控制用電。在信息技術(shù)的應(yīng)用中，技術(shù)人員可以對設(shè)備進(jìn)行有效的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化維護(hù)，利用備用電路傳輸電力，保證整個(gè)配電網(wǎng)的順利運(yùn)行。

結(jié)論

將自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用于配電網(wǎng)運(yùn)行中具有十分關(guān)鍵的作用，能夠全面突出配電網(wǎng)的功能價(jià)值。在實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)行時(shí)，需對自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行分析，此后結(jié)合數(shù)據(jù)的變化情況對系統(tǒng)和電力技術(shù)進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，從而提升配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的有效性。

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作者簡介

鄒璐（1968-），男，漢族，湖南長沙市，高級(jí)技師，主要從事配電相關(guān)工作。