電力配電自動化與配電管理的措施分析

黃劍鋒

國網(wǎng)響水縣供電公司 江蘇 鹽城 224600

引言

在電力市場和經(jīng)濟水平不斷發(fā)展的背景下，配電網(wǎng)逐步實現(xiàn)了自動化建設(shè)和運行管理。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷優(yōu)化創(chuàng)新和經(jīng)濟水平的不斷增長，電氣設(shè)備在社會各個方面的使用和種類也在逐步增加。居民、企業(yè)和單位都對電網(wǎng)供電質(zhì)量提出了更高的要求。在這種情況下，電力企業(yè)必須確保供電的連續(xù)性，并盡可能避免停電。假如出現(xiàn)停電情況，也需要在最短時間內(nèi)恢復(fù)供電。因此，配電自動化隨之產(chǎn)生，是將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、電子技術(shù)等和配電設(shè)備結(jié)合起來的一種新的技術(shù)，在電力智能時代下，配電系統(tǒng)也需要結(jié)合這種發(fā)展趨勢，向著智能化、自動化的方向發(fā)展。

1 配電自動化

1.1 概述

配電自動化技術(shù)的工作原理是在中國配電系統(tǒng)中應(yīng)用現(xiàn)代硬件，并通過現(xiàn)代化改造將兩者有機結(jié)合。配電自動化技術(shù)是在配電系統(tǒng)中形成的。通過通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的方式，電力企業(yè)可以對電網(wǎng)系統(tǒng)進行實時、充分的監(jiān)測、研究和判斷，幫助生產(chǎn)一線人員在第一時間發(fā)現(xiàn)問題，在故障發(fā)生前做好處理準(zhǔn)備，大大提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的運行效率。配電自動化技術(shù)的另一個重要功能是區(qū)域隔離。一旦配電網(wǎng)發(fā)生故障，故障區(qū)域?qū)⒃诘谝粫r間被隔離，這樣配電網(wǎng)的電力處理將不會影響其他區(qū)域的正常用電[1]。借助與供電范圍內(nèi)條件相對應(yīng)的配電自動化運行方案，能夠?qū)⑴潆娋W(wǎng)的實際運行狀況進行監(jiān)控，提升網(wǎng)絡(luò)管理效果，鞏固配電網(wǎng)的運行穩(wěn)定性，進而滿足社會對于電力資源越來越大的需求。借助與供電范圍內(nèi)的條件相對應(yīng)的配電自動化運行方案，能夠?qū)⑴潆娋W(wǎng)的實際運行狀況進行監(jiān)控，提升網(wǎng)絡(luò)管理效果，鞏固配電網(wǎng)的運行穩(wěn)定性，進而滿足社會對于電力資源越來越大的需求。

1.2 基本構(gòu)成[2]

①信息收集。配電主站層從下級變電站獲取電力系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，監(jiān)測配電網(wǎng)的運行狀態(tài)，恢復(fù)故障區(qū)域的正常供電。配電站層收集配電區(qū)域的數(shù)據(jù)信息，轉(zhuǎn)發(fā)給主站層，并根據(jù)主站層的相關(guān)指令實施配電網(wǎng)管理和調(diào)度。終端設(shè)備層作為配電系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)，提供變電站層的運行相關(guān)數(shù)據(jù)，終端層由FTU、DTU和FTU組成，直接影響配電自動化的運行狀態(tài)。②監(jiān)控管理。通過主站系統(tǒng)的監(jiān)控管理功能，能夠?qū)ε潆姮F(xiàn)場的設(shè)備實現(xiàn)遙信、遙感、遙控、遙調(diào)，而且這四項功能同樣也是配電自動化系統(tǒng)其他功能的基礎(chǔ)。主站系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€配電網(wǎng)和用電進行監(jiān)控管理，采集和整理配電網(wǎng)運行的實時數(shù)據(jù)，將其傳輸給EMS系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)。③饋電自動化。饋電自動化作為監(jiān)控、采集數(shù)據(jù)重要環(huán)節(jié)，利用線路出現(xiàn)故障區(qū)域反饋信息調(diào)動配電電壓、開關(guān)狀態(tài)，對線路開關(guān)進行自動開合閘控制。在系統(tǒng)負荷出現(xiàn)不均勻分布時，對負荷及時平衡，保障配電系統(tǒng)運行質(zhì)量。而且饋電自動化還可以對線路出現(xiàn)故障區(qū)域進行隔離，限制故障范圍，提高恢復(fù)供電速度。

2 電力配電自動化應(yīng)用優(yōu)勢

自動化運行可以優(yōu)化電力企業(yè)的配電環(huán)節(jié)，同時減少電力損耗問題。自動化運行技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用，一方面改善了傳統(tǒng)運行模式下配電工程工作效率低、故障處理效率低、參數(shù)分析不及時的缺陷，另一方面提高了配電工程的運行效率，將信息技術(shù)與電力企業(yè)相結(jié)合，使電力系統(tǒng)的輸電更加智能化和自動化，并在配電過程中自動優(yōu)化配電網(wǎng)的輸電效率，自動化技術(shù)的出現(xiàn)使電力系統(tǒng)更加高效穩(wěn)定，并能減少因輸電操作不當(dāng)造成的過度用電問題。它不僅能滿足社會發(fā)展所需的基本電力，而且能使電力企業(yè)的投資效益最大化。自動化實時監(jiān)控可以幫助工作人員在出現(xiàn)問題的第一時間處理好電力系統(tǒng)的故障問題，維護電力系統(tǒng)運行過程中的穩(wěn)定性。自動化運行技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)當(dāng)中，既可以減少電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的次數(shù)，也能方便工作人員提高自己的工作效率，實時了解當(dāng)前供電系統(tǒng)的狀態(tài)以及元件的各個參數(shù)，方便其在配電過程中合理控制每個原件，提升了配電的穩(wěn)定性。

3 電力配電自動化與配電管理中存在的問題

3.1 配電自動化應(yīng)用不足

配電自動化缺乏廣泛應(yīng)用，雖然科學(xué)技術(shù)的進步為智能配電網(wǎng)的發(fā)展提供了強有力的基礎(chǔ)支持，但事實上，配電自動化的應(yīng)用范圍仍然相對有限，配電設(shè)備的門檻較低，極大地限制了配電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。除此之外，目前多數(shù)區(qū)域配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)比較陳舊，例如電纜、架空線等設(shè)備已到使用壽命的臨界線，配電變壓器與無功補償電容器等電力設(shè)備均不能在第一時間進行更新，這些陳舊設(shè)備的陳舊程度越來越高，者嚴(yán)重阻礙了配電網(wǎng)技術(shù)改造及電網(wǎng)自動化目標(biāo)的實現(xiàn)。陳舊的電力設(shè)備急劇提升了檢修、養(yǎng)護難度，需投入越來越多的物質(zhì)設(shè)施與人力資源。

3.2 區(qū)域性發(fā)展不均

中國國土資源豐富，土地面積廣闊。在不同地區(qū)發(fā)展配電自動化的過程中，配電自動化的面貌和自動化管理水平存在差異。一些地區(qū)的開發(fā)已經(jīng)成熟，但一些地區(qū)仍處于初步探索階段。例如，我國的西北部開發(fā)地區(qū)，經(jīng)濟發(fā)展本身就較為緩慢，而且交通不便，所以電力配電自動化和配電管理水準(zhǔn)也相對較低，這就使得我國配電系統(tǒng)的建設(shè)呈現(xiàn)出了兩極分化的弊端，進一步制約了社會的進步和均衡發(fā)展。

3.3 人才缺乏

在配電自動化技術(shù)應(yīng)用和配電網(wǎng)運行管理過程中，人才始終是關(guān)鍵。人才作為工作發(fā)展的主力軍，但從目前的實際情況來看，人才的實力往往有很大的可變因素。包括專業(yè)能力、理論認(rèn)知、工作經(jīng)驗和責(zé)任感的差異，這將導(dǎo)致不同的工作結(jié)果，影響整體素質(zhì)[3]。中國目前的問題是急需高素質(zhì)的配電裝置自動化解決方案人才。如果操作人員不能了解配電裝置自動化設(shè)備的性能，即使有完善的設(shè)備，也難以保證有效運行和發(fā)揮實際作用，導(dǎo)致存在于體系中的設(shè)備不能夠完全進入到狀態(tài)中，無法其實對焦企業(yè)的電能生產(chǎn)作業(yè)活動，發(fā)揮出應(yīng)有的作用。同時，如果工作人員的專業(yè)素質(zhì)不符合標(biāo)準(zhǔn)，那么在工作人員開展供電網(wǎng)絡(luò)施工搭建操作的過程中，也很容易導(dǎo)致參數(shù)的不規(guī)則問題，造成不利影響。

4 電力配電自動化與配電管理的措施

4.1 健全配電管理制度

建立完善的配電自動化管理體系對配電自動化管理至關(guān)重要。因此，電力企業(yè)需要建立完善的配電自動化管理體系，通過全面落實工作制度，規(guī)范員工行為，確保配電自動化的效果。此外，還需要提高對配電自動化的全過程管理力度，由相關(guān)人員統(tǒng)一協(xié)調(diào)負責(zé)，形成全面的、嚴(yán)格的配電自動化管理工作體系，以此保證工作的連續(xù)性和準(zhǔn)確性，推動電力行業(yè)的進一步發(fā)展。

4.2 加大自動化覆蓋率

作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，加強配電網(wǎng)自動化建設(shè)是當(dāng)前智能電網(wǎng)發(fā)展過程中的主要任務(wù)。要想充分發(fā)揮配電自動化的優(yōu)越性能，必須保證配電網(wǎng)的覆蓋范圍足夠大，否則覆蓋功能就會受到限制，難以更好地發(fā)揮其規(guī)模經(jīng)濟性[4]。因此，在配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計階段，相關(guān)人員應(yīng)提高自動化覆蓋率。通過對配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的分析可以看出，提高其自動化覆蓋率并不容易，往往受到規(guī)模、設(shè)備、通信速率等方面的影響。為此，需要專業(yè)人員加強對配電系統(tǒng)各項情況的充分了解，對保護定值進行合理設(shè)置，對終端數(shù)據(jù)進行科學(xué)處理，同時還要在多個特定區(qū)域設(shè)置監(jiān)控節(jié)點，這樣才能充分發(fā)揮配電自動化的優(yōu)勢性能，并提高用電的安全性與可靠性，從而推進智能配電網(wǎng)自動化的建設(shè)。

4.3 構(gòu)建和普及配電自動化程序

配電自動化程序的應(yīng)用不僅是協(xié)調(diào)系統(tǒng)運行信息的前提，也是衡量配電系統(tǒng)自動化程度的參考。為此，企業(yè)必須有自己的核心技術(shù)，制定切實可行的自動化程序，積極更新軟硬件設(shè)備，打造先進的平臺，確保自動化程序能夠靈活應(yīng)對配電自動化系統(tǒng)存在的問題和不足，快速應(yīng)對突發(fā)事件。具體來說，企業(yè)需要更新計算機設(shè)備，升級系統(tǒng)配置，建立現(xiàn)代化的計算機管理平臺，開發(fā)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，為后續(xù)的自動化升級打下基礎(chǔ)。另外，自動化程序本身也具有多樣性，不同的程序發(fā)揮的作用都存在區(qū)別，都可以服務(wù)與企業(yè)的電網(wǎng)施工，所以企業(yè)需要保證自動化程序的聯(lián)動價值，確保程序與程序之間能夠相互配合，能夠適用于不同類型的終端設(shè)備和電力系統(tǒng)，讓程序能夠與電力資源的開發(fā)保持一致。

4.4 落實人員責(zé)任意識

在配電自動化建設(shè)和運行管理中，要注重運行管理，加強運行管理，確保投入與產(chǎn)出成正比。在電力智能化時代，配電自動化運行管理優(yōu)化的實施必須從多個角度出發(fā)，建立一支高素質(zhì)的管理團隊，確保他們能夠整合自己在配電自動化方面的專業(yè)知識和技能，樹立責(zé)任感，做好配電自動化運行監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)和處理問題。同時，優(yōu)化經(jīng)營管理模式。在配電自動化運行模式的選擇上，應(yīng)結(jié)合實際情況，考慮供電企業(yè)的實際情況，根據(jù)實際運行環(huán)境和管理目標(biāo)靈活應(yīng)用信息傳輸模式，在主傳輸方式出現(xiàn)問題時及時更換備用模式。還需要強化供電企業(yè)各個部門之間的關(guān)系，保證各部門之間信息互通和共享，做好信息反饋工作，在故障發(fā)生的第一時間能夠立即啟動應(yīng)急預(yù)案，保證運行管理的時效性。另外，樹立責(zé)任意識，明確各個部門的具體工作職責(zé)，避免出現(xiàn)配電自動化運行管理上的盲區(qū)和漏洞，發(fā)現(xiàn)問題時能夠及時找到責(zé)任人，進而針對性處理。這種建立快速響應(yīng)機制的運行管理模式，能夠有效減少成本投入，并提升運行管理的效果，有助于供電企業(yè)的穩(wěn)定性發(fā)展。

4.5 搭建有效的硬件支持系統(tǒng)

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，原有的硬件支撐系統(tǒng)明顯不足以滿足智能配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運行要求。為了更好地發(fā)揮其應(yīng)用價值，必須對現(xiàn)有的硬件支撐系統(tǒng)進行改造。從實際情況來看，通過科學(xué)的數(shù)據(jù)收集和分析，不僅可以掌握未來電力負荷的分布情況，還可以準(zhǔn)確預(yù)測電力需求，對促進電力企業(yè)的發(fā)展起到非常重要的作用。建立有效的硬件支撐體系，可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時收集與分析，從而使電力維修工作更加方便快捷，大大降低了安全事故發(fā)生率，并保障了電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，在具體的實施過程中，可以采用用電管理的修復(fù)系統(tǒng)，對配電網(wǎng)自動化運行狀態(tài)進行管理和進度，一旦發(fā)現(xiàn)故障問題或異常情況，可以自動進行報警，從而最大程度地保障人民的生命安全，并提升智能電網(wǎng)運行的安全可靠性。

4.6 注重故障排查

對于配電網(wǎng)的運行，為了進一步保證其效率和安全，應(yīng)從以下幾點入手：首先，采取預(yù)防措施。特別是對于電動機保護設(shè)施，必須保證其正常運行。如果發(fā)生事故，在征兆階段應(yīng)難以解釋故障位置，以確保其他線路的正常運行。其次，就是要確保管控設(shè)施額度可靠性。系統(tǒng)在運作過程中，切記工作是非常重要的，通過該功能可以避免配電網(wǎng)故障的進一步擴大，進而保障配電網(wǎng)運作的安全性。

5 結(jié)束語

綜上所述，電力企業(yè)自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，需要引進新的自動化技術(shù)，不斷研究和創(chuàng)新現(xiàn)有的自動化技術(shù)，以確?，F(xiàn)代電力企業(yè)能夠在輸電穩(wěn)定的情況下蓬勃發(fā)展，自動化技術(shù)在現(xiàn)有電力企業(yè)的配電工程中發(fā)揮著非常重要的作用，本文僅介紹了有關(guān)現(xiàn)有的配電自動化技術(shù)，未來還需要電力企業(yè)不斷探索并且要深入研究自動化技術(shù)；培養(yǎng)大量的相關(guān)復(fù)合型人才，且對相關(guān)人員進行培訓(xùn)工作，在工作中技術(shù)層面要有所保障，這樣才能保證企業(yè)的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。