配電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用與配電網(wǎng)安全運(yùn)行管理分析

李婧

國網(wǎng)響水縣供電公司 江蘇 鹽城 224600

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，我國配電網(wǎng)體系建設(shè)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。然而，在實(shí)際操作過程中，由于各種因素的影響，會(huì)出現(xiàn)一些安全問題。因此，配電網(wǎng)的安全管理越來越受到人們的重視。通過提高安全管理水平，可以改善配電網(wǎng)的工作環(huán)境，因此，相關(guān)管理人員需要明確現(xiàn)階段電力配電網(wǎng)運(yùn)行過程中的各項(xiàng)問題，針對(duì)這些問題來進(jìn)行相應(yīng)的管理與維護(hù)，同時(shí)企業(yè)還需要引進(jìn)更多的專業(yè)性人才加入進(jìn)來，對(duì)于其中的各種設(shè)備也需要進(jìn)行定期地維護(hù)與更換，以此推動(dòng)配電網(wǎng)工作的順利進(jìn)行。

1 配電自動(dòng)化技術(shù)

在新時(shí)代科學(xué)技術(shù)的支持下，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和集成的自動(dòng)化。利用數(shù)據(jù)共享的優(yōu)勢(shì)，還可以盡快完成電網(wǎng)數(shù)據(jù)調(diào)度項(xiàng)目，提高電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行的穩(wěn)定性。這是配電網(wǎng)自動(dòng)化的基本內(nèi)容[1]。根據(jù)配電規(guī)模和容量的不同，配電自動(dòng)化系統(tǒng)也有不同的形式。在自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)過程中，工作人員往往需要提前進(jìn)行非常全面的信息收集，包括建設(shè)目的、發(fā)展規(guī)劃、各種要求、性能質(zhì)量等，同時(shí)還需要對(duì)安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行全面調(diào)查。就目前實(shí)際情況來看，智能配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中有著諸多的優(yōu)勢(shì)，例如提高了系統(tǒng)的靈活性、滿足更多用戶的電力需求量、強(qiáng)化了自動(dòng)化的工作效率等。因此，在智能配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，想要充分發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，就必須要嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行操作，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

2 配電自動(dòng)化技術(shù)功能

①數(shù)據(jù)處理。利用配電自動(dòng)化的科技手段，可以在一定程度上具備數(shù)據(jù)信息處理和優(yōu)化的能力。改善數(shù)據(jù)和信息處理的能力基本上包括2個(gè)方面：一個(gè)是數(shù)據(jù)和信息的集成，另一個(gè)是信息共享的能力?，F(xiàn)階段，由于自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步，電力系統(tǒng)控制任務(wù)的復(fù)雜性越來越高，環(huán)境模型的建立為改善問題提供了更好的條件。此外，建立電力系統(tǒng)模型，準(zhǔn)確反映各板塊數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息共享具有重要意義。②安全穩(wěn)定。配電自動(dòng)化有著極強(qiáng)的安穩(wěn)性，因此對(duì)電力體系運(yùn)用的安穩(wěn)性的嚴(yán)格規(guī)范，有著十分關(guān)鍵的保證意義。經(jīng)過運(yùn)用配電自動(dòng)化手段，設(shè)施能夠無人看守，基本方式是運(yùn)用自動(dòng)監(jiān)督能力。經(jīng)過執(zhí)行勘測(cè)設(shè)施運(yùn)營(yíng)狀態(tài)還有信息的探析與完善，能夠快速地看到系統(tǒng)當(dāng)中的缺陷，規(guī)避出現(xiàn)安全問題。

3 配電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

3.1 饋線自動(dòng)化技術(shù)

饋線自動(dòng)化技術(shù)是在電力設(shè)備、用戶和配電站建筑之間形成的自動(dòng)饋線。一般來說，它可以起到兩個(gè)作用：①檢測(cè)和判斷設(shè)備故障。通過轉(zhuǎn)移和隔離故障設(shè)備來恢復(fù)電源設(shè)備。配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了故障隔離、定位和恢復(fù)功能。在處理故障之前，配電系統(tǒng)中開關(guān)的分、合閘狀態(tài)應(yīng)清楚。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，確保故障處理時(shí)間。另一方面，自動(dòng)饋線技術(shù)也具有故障定位功能。它可以利用饋線終端設(shè)備的過流信號(hào)和故障檢測(cè)報(bào)警事件序列，通過配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有效判斷故障區(qū)段和饋線，對(duì)檢測(cè)和故障排除非常有幫助。②對(duì)配網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，完善運(yùn)行狀態(tài)。應(yīng)用饋電自動(dòng)化技術(shù)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，同時(shí)，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)來進(jìn)行判斷，進(jìn)而做出保護(hù)動(dòng)作。一般來說，該項(xiàng)技術(shù)還可以對(duì)饋線聯(lián)絡(luò)開關(guān)狀態(tài)和饋線分段開關(guān)等進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，以此使故障處理效率得到最大程度的提高。該項(xiàng)技術(shù)與配網(wǎng)一次設(shè)備的開關(guān)以及系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有著直接聯(lián)系，其可以對(duì)環(huán)網(wǎng)供電開環(huán)運(yùn)行以及饋線開關(guān)實(shí)施遠(yuǎn)程操作，使配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。

3.2 信息收集技術(shù)

在配電運(yùn)行管理實(shí)踐中，完成配電線路管理檢查的根本在于使用自動(dòng)數(shù)據(jù)信息采集手段。在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)中，利用這種技術(shù)手段，可以對(duì)配電站的儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時(shí)識(shí)別配電網(wǎng)的運(yùn)行特征和故障特征[2]。此外，還可以遠(yuǎn)程收集和共享用戶的真實(shí)用電信息，有效檢測(cè)異常數(shù)據(jù)，并向配電網(wǎng)管理人員和維護(hù)人員發(fā)出快速警告。把這一技術(shù)手段運(yùn)用到配電網(wǎng)管理，能夠極大程度留出時(shí)間實(shí)施配電網(wǎng)錯(cuò)誤的完善，運(yùn)用這一技術(shù)手段采集的數(shù)據(jù)還能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員貢獻(xiàn)考究依據(jù)，另外高效性與精準(zhǔn)性很高，保證了使用人員日常用電的安全性。

3.3 實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)

實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)是配電自動(dòng)化技術(shù)的一大亮點(diǎn)，它可以促進(jìn)工作系統(tǒng)始終保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。首先，該系統(tǒng)可以檢測(cè)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，判斷系統(tǒng)的總體供配電情況。例如，當(dāng)電力系統(tǒng)的設(shè)備和電路產(chǎn)生強(qiáng)電壓和諧波時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，為工作人員提供處理和解決問題的空間。其次，配電自動(dòng)化技術(shù)的使用可以改善配電系統(tǒng)中的各種缺陷和不足，促進(jìn)系統(tǒng)不斷朝著穩(wěn)定運(yùn)行的方向發(fā)展，減少工作人員的工作量。例如，運(yùn)用該技術(shù)能抄送電表工作狀況，提高了用戶使用過程的方便快捷性，降低了整個(gè)工作進(jìn)程的難度，有效提高了工作質(zhì)量與效率，使得電力用戶能掌握電量的實(shí)時(shí)消耗狀況，提高了控制電量的強(qiáng)度，有效減少了投入成本。

3.4 自動(dòng)化保護(hù)技術(shù)

在配電系統(tǒng)中，必須對(duì)繼電器進(jìn)行配置和保護(hù)，以防止由于設(shè)備錯(cuò)誤或故障導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行可靠性下降。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)是人工執(zhí)行的，在運(yùn)行過程中容易出錯(cuò)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理精度下降，影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。利用配電自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的自動(dòng)控制，從而保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用要求安裝自動(dòng)保護(hù)裝置。采取目標(biāo)明確的行動(dòng)，以防止出現(xiàn)系統(tǒng)故障或通信故障。針對(duì)配電網(wǎng)中保護(hù)繼電器的自動(dòng)化要求，提出了一種基于單片機(jī)保護(hù)的測(cè)控系統(tǒng)，用于對(duì)系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備、脫扣電流等進(jìn)行故障診斷和控制，并具有方向無功過載、熱過載、相電流的保護(hù)等功能。

4 配電網(wǎng)安全運(yùn)行管理

4.1 實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的核心功能和價(jià)值

在電力智能化時(shí)代的背景下，配電自動(dòng)化的發(fā)展速度越來越快，其背后相應(yīng)的建設(shè)和運(yùn)行管理也越來越復(fù)雜。在盲目投資和決策的情況下，可能會(huì)帶來一些損失。因此，應(yīng)全面分析配電自動(dòng)化的核心功能和價(jià)值。根據(jù)供電管理的實(shí)際情況，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮方案設(shè)計(jì)和施工支持，確保投資決策的科學(xué)性[3]。對(duì)于電力企業(yè)來說，在配電自動(dòng)化建設(shè)過程中，重點(diǎn)應(yīng)從故障處理和故障恢復(fù)轉(zhuǎn)向提高電網(wǎng)整體運(yùn)行水平，滿足用戶多樣化需求，以價(jià)值為導(dǎo)向，提升核心功能。需要電力企業(yè)在對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)和運(yùn)行管理的過程中，綜合考慮建設(shè)過程中包括的各種配電負(fù)荷集中問題，考慮到環(huán)境實(shí)際情況，保證自動(dòng)配電能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)和獲取，提供有效的管理參考，將核心功能和價(jià)值發(fā)揮出來，保證電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

4.2 確保配電自動(dòng)化終端質(zhì)量

①遵循“先調(diào)試后安裝”的原則。制定標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)試流程，編制標(biāo)準(zhǔn)化點(diǎn)表模板和聯(lián)調(diào)報(bào)告，規(guī)范設(shè)備調(diào)試，確保配電自動(dòng)化設(shè)備投運(yùn)前與配電主站進(jìn)行全功能聯(lián)調(diào)。為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用功能的標(biāo)準(zhǔn)化接入調(diào)試，調(diào)試報(bào)告應(yīng)由終端調(diào)試人員和主站調(diào)試人員共同簽署，并由公司配電自動(dòng)化組和調(diào)度自動(dòng)化組存檔，作為竣工及后期運(yùn)行維護(hù)資料。②主站側(cè)和終端側(cè)維護(hù)人員的職責(zé)分工。配電終端接入的相關(guān)配置工作，如點(diǎn)表配置、拓?fù)潋?yàn)證、圖紙建模、通信參數(shù)、協(xié)議表等數(shù)據(jù)庫表，確認(rèn)主站能正常接收終端的遠(yuǎn)動(dòng)報(bào)文。配電終端遠(yuǎn)動(dòng)調(diào)試的主要內(nèi)容是確定雙方點(diǎn)表是否對(duì)應(yīng)，傳輸?shù)哪M量和狀態(tài)量是否正確。在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試期間，數(shù)據(jù)傳輸順序、待測(cè)量的具體值和遠(yuǎn)程信號(hào)狀態(tài)的變化應(yīng)有固定的標(biāo)準(zhǔn)。所有測(cè)量數(shù)據(jù)的系數(shù)和精度應(yīng)由終端現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試人員負(fù)責(zé)。③嚴(yán)格把好驗(yàn)收投運(yùn)關(guān)。經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和全功能預(yù)調(diào)試，配電自動(dòng)化設(shè)備作為配電網(wǎng)一次設(shè)備的重要配套設(shè)施進(jìn)行同步施工。施工作業(yè)完成后，配電運(yùn)維、自動(dòng)化、通信專業(yè)根據(jù)各自職責(zé)進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收，施工隊(duì)伍、設(shè)備廠家根據(jù)驗(yàn)收意見進(jìn)行后續(xù)問題整改。

4.3 基于信息安全的防火墻技術(shù)

在防火墻配置過程中，第一步是結(jié)合物理防火墻的配置要求和工作模式配置所有硬件設(shè)施。其次，應(yīng)該通過軟件防火墻和物理防火墻一起運(yùn)行。最后，檢查防火墻的軟件和硬件。對(duì)于物理防火墻，需要在日常維護(hù)工作中進(jìn)行檢查，以確保防火墻的效果。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合防火墻手冊(cè)和操作方案對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行分析，尤其是針對(duì)防火墻中的跳線連接和安裝，而供配電系統(tǒng)在建設(shè)過程中也一定要符合相關(guān)規(guī)定，進(jìn)而避免發(fā)生防火墻不能正常工作的問題。而針對(duì)軟件防火墻來說，需要通過專門的軟件開發(fā)公司結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行情況以及需求來開展軟件開發(fā)，同時(shí)，需要可以與物理防火墻有機(jī)結(jié)合，以確保配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

4.4 做好系統(tǒng)的運(yùn)維管理

配電自動(dòng)化終端設(shè)備具有一些非常突出的特點(diǎn)，如位置相對(duì)分散、數(shù)量眾多等。這些特點(diǎn)將在一定程度上給設(shè)備維護(hù)帶來巨大挑戰(zhàn)，因此也有必要加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)管理。具體來說，配電網(wǎng)采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，可以大大提高IED設(shè)備的功能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注冊(cè)、自動(dòng)配置和自動(dòng)接入，從而有效減少維護(hù)工作量，改善配電網(wǎng)自動(dòng)化終端的運(yùn)行狀態(tài)，提高終端維護(hù)管理效率，進(jìn)一步增強(qiáng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)用性[4]。從某種程度上來說，配電自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠運(yùn)行以及設(shè)備維護(hù)效率的提高啊，都與系統(tǒng)運(yùn)維管理水平有很大的關(guān)系。總而言之，想要對(duì)配電設(shè)備進(jìn)行很好維護(hù)，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)營(yíng)過程中的問題，就必須要采用IEC61850系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能進(jìn)一步提高配電自動(dòng)化發(fā)展水平，促進(jìn)電網(wǎng)公司的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

4.5 加大電網(wǎng)改造力度

與其他發(fā)達(dá)國家相比，我國電網(wǎng)建設(shè)起步較晚，仍有很大的發(fā)展空間。因此，在電網(wǎng)改造中，要根據(jù)城市發(fā)展情況，提高電網(wǎng)的輸電能力，保證電網(wǎng)的安全和供電質(zhì)量，合理優(yōu)化電網(wǎng)的總體結(jié)構(gòu)，使之符合我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本標(biāo)準(zhǔn)[5]。在電網(wǎng)改造工作中，由于生產(chǎn)生活用電需求大，一般電網(wǎng)改造規(guī)模不能滿足城市需求，所以要結(jié)合配電自動(dòng)化模式，將電網(wǎng)轉(zhuǎn)化為環(huán)網(wǎng)模式。配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障、問題時(shí)，應(yīng)立即找到問題發(fā)生位置，并采取合適方法及時(shí)處理，規(guī)避產(chǎn)生更大風(fēng)險(xiǎn)。在緊急情況下，可以由專業(yè)人員在配電網(wǎng)帶電時(shí)進(jìn)行緊急搶修。

4.6 強(qiáng)化配電自動(dòng)化體系人員專業(yè)技能

目前，還需要進(jìn)一步的人員培訓(xùn)。普遍認(rèn)為，配電自動(dòng)化本身對(duì)配電相關(guān)業(yè)務(wù)有很高的要求，需要高素質(zhì)的專業(yè)人員來控制。因此，電力企業(yè)有必要進(jìn)一步加強(qiáng)配電設(shè)備自動(dòng)化員工培訓(xùn)，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員的學(xué)習(xí)教育投入，確保技術(shù)人員掌握正確的操作流程和操作標(biāo)準(zhǔn)，提高工作的整體標(biāo)準(zhǔn)化水平。同時(shí)，針對(duì)工藝方法作業(yè)的流程進(jìn)行定期檢查，以此來對(duì)焦方案中存在的問題，加速方案問題的處置，保證方案的先進(jìn)性與可行性，在最大程度上減少作業(yè)中的安全隱患，保證人身財(cái)產(chǎn)安全。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展和電力向智能化方向發(fā)展，配電自動(dòng)化的建設(shè)和運(yùn)行管理也需要保證質(zhì)量和更新技術(shù)手段。明確配電自動(dòng)化系統(tǒng)，優(yōu)化建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理。當(dāng)前電力建設(shè)智能化、自動(dòng)化已經(jīng)成為趨勢(shì)，配電自動(dòng)化系統(tǒng)作為智能電網(wǎng)的主要基礎(chǔ)，提升供電可靠性的同時(shí)，還能有效提升運(yùn)行安全管理水平，在未來依舊需要深入研究。