自動化技術(shù)在配電網(wǎng)工程中的應(yīng)用探究

查戰(zhàn)虎

（國網(wǎng)嵐皋縣供電公司，陜西 嵐皋 725400）

1 自動化技術(shù)在配電網(wǎng)工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

自動化技術(shù)在配電網(wǎng)工程中的應(yīng)用優(yōu)勢顯著，可以有效強(qiáng)化配電網(wǎng)功能，加快自動化發(fā)展步伐。例如，靈活利用自動化技術(shù)可以促使配電網(wǎng)自動化裝置實現(xiàn)全時間、全過程監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行過程中存在的問題和潛在的風(fēng)險隱患，實現(xiàn)高質(zhì)量的自動化管理，降低安全事故發(fā)生風(fēng)險，提升配電網(wǎng)整體性能。通過自動化技術(shù)還可以促使配電網(wǎng)實現(xiàn)各個系統(tǒng)的監(jiān)測功能，自動獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況。對系統(tǒng)的實際運(yùn)行情況開展分析，明確其狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過程中存在的問題，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全性，控制線損率在合理范圍，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求[1]。

在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中，自動化可以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的通信，完善傳統(tǒng)的通信方式，實現(xiàn)自動化的判斷與辨別，降低外界因素產(chǎn)生的影響，及時反映線路的實際運(yùn)行情況，獲取相關(guān)信息。通過計算與分析來明確線路運(yùn)行過程中存在的不足，針對性改進(jìn)，以促使其保持良好的運(yùn)營狀態(tài)。與此同時，自動化技術(shù)還可以促使配電網(wǎng)主站的開放性與擴(kuò)充性得到提升，根據(jù)市場實際需求進(jìn)行完善，強(qiáng)化主站功能，以促使整體工作效率提升，滿足發(fā)展需求[2]。

2 自動化技術(shù)在配電網(wǎng)工程中的應(yīng)用原則

2.1 簡化性原則

對于配電網(wǎng)工程來說，受其自身性質(zhì)影響呈現(xiàn)出明顯的復(fù)雜性，涉及的內(nèi)容較多，在運(yùn)行過程中如果基礎(chǔ)元件出現(xiàn)損傷，則將對配電自動化系統(tǒng)帶來明顯的影響，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)停止運(yùn)行，直接影響人們?nèi)粘Ｓ秒?。因此，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計過程前應(yīng)遵循簡化性原則，盡可能避免復(fù)雜的供電設(shè)備，以保證供電的穩(wěn)定性與安全性，強(qiáng)化整體性能，并便于開展各項檢查，滿足實際需求[3]。

2.2 分散性原則

配電網(wǎng)工程的性質(zhì)較為特殊，呈現(xiàn)出明顯的地域分散性、范圍廣闊性，在配電網(wǎng)自動化實現(xiàn)過程中需要保證其最大限度地實現(xiàn)功能分散，有利于開展就地監(jiān)控、實時監(jiān)控，進(jìn)而保證其及時對故障異常情況進(jìn)行分析，精準(zhǔn)快速地開展處理，以提升整體安全性?，F(xiàn)階段，配電需求不同促使配電設(shè)備在功能與型號方面存在明顯的差異性，使用過程中需要重視故障造成的機(jī)械損傷，保證設(shè)計站內(nèi)的軟件和每個功能設(shè)備可以合理運(yùn)行，以此來降低整體性損傷[4]。

2.3 可靠性原則

自動化技術(shù)在配電網(wǎng)工程中必須遵守可靠性原則，要求每一個時段的供電源穩(wěn)定。主站系統(tǒng)、通信設(shè)備、網(wǎng)架等也是配電網(wǎng)系統(tǒng)的重要內(nèi)容，只有保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，才能為人們輸送穩(wěn)定的電源，滿足人們的用電需求[5]。

3 自動化技術(shù)在配電網(wǎng)工程中的應(yīng)用功能

3.1 數(shù)據(jù)收集與在線監(jiān)測

電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中，自動化技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，可以進(jìn)行合理的監(jiān)控，且其監(jiān)控呈現(xiàn)出全方位、持續(xù)性、遠(yuǎn)程化等特點。對電網(wǎng)中具體的配電相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，如電流、電壓等，明確整體的運(yùn)行狀態(tài)，并實現(xiàn)信息共享，工作人員可以根據(jù)其實際情況進(jìn)行分析，提高配電網(wǎng)的監(jiān)控質(zhì)量。此外，工作人員還可以隨時進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)查詢，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，以便第一時間開展處理，保證配電網(wǎng)的整體運(yùn)行更加安全，提升穩(wěn)定性[6]。

3.2 自動停電功能

電力系統(tǒng)中自動化技術(shù)發(fā)揮著積極作用，可以有效保證相關(guān)數(shù)據(jù)信息的真實性與實時性，還可以提高整體的配電網(wǎng)自動化水平，實現(xiàn)高效的自動化管理。在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，可以合理運(yùn)用自動化技術(shù)的優(yōu)勢設(shè)置停電自動化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)停電自動化。利用技術(shù)優(yōu)勢搜集相關(guān)的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行提煉與處理，準(zhǔn)確進(jìn)行故障判斷，分析故障產(chǎn)生的原因，確定停電位置與范圍，以保證各項維修工作順利開展，盡可能在短時間內(nèi)修復(fù)供電[7]。

3.3 饋線自動化

饋線自動化實際上是配電網(wǎng)在運(yùn)行過程中監(jiān)測運(yùn)行狀態(tài)所應(yīng)用的測控技術(shù)，可以有效提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。如果在電力配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)運(yùn)行過程出現(xiàn)問題，可以利用監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢進(jìn)行檢查，獲取相關(guān)的檢查數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)開展分析并處理問題，尋求問題的根源。同時系統(tǒng)可以自動進(jìn)行診斷，并修復(fù)問題，提高配電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低故障因素帶來的問題，實現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，降低故障發(fā)生率[8]。

3.4 系統(tǒng)自動化

配電網(wǎng)工程的迅速發(fā)展促使現(xiàn)階段系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用，提高了整體自動化水平，強(qiáng)化系統(tǒng)穩(wěn)定性，實現(xiàn)自動化發(fā)展。以變電站為例，變電站自動化以網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電力電子技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)等為基礎(chǔ)，實現(xiàn)自動化的調(diào)控、測量、監(jiān)視與保護(hù)，保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。利用自動化優(yōu)勢支撐各項服務(wù)，以滿足人們對配電網(wǎng)工程的要求[9]。

4 自動化技術(shù)在配電網(wǎng)工程中的應(yīng)用實踐

4.1 構(gòu)建大數(shù)據(jù)化模式

當(dāng)前，自動化技術(shù)逐漸成熟，被廣泛應(yīng)用在配電網(wǎng)工程中，因此在發(fā)展過程中應(yīng)構(gòu)建完善的大數(shù)據(jù)模式，為各個環(huán)節(jié)的正常運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。在電力調(diào)控背景下，大數(shù)據(jù)技術(shù)支持可以全面發(fā)揮出技術(shù)優(yōu)勢，促使電力部門可以進(jìn)一步明確未來的行業(yè)發(fā)展趨勢，以需求為基礎(chǔ)，加快能源轉(zhuǎn)變，形成全新的發(fā)展思維，支撐電網(wǎng)運(yùn)行。在應(yīng)用大數(shù)據(jù)過程中，應(yīng)明確當(dāng)前的環(huán)境安全、智能電網(wǎng)、大能源系統(tǒng)等，明確其技術(shù)應(yīng)用價值，如利用大數(shù)據(jù)手段可以合理進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行評估，明確其整體性，及時進(jìn)行改進(jìn)，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)化處理，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行?；诖髷?shù)據(jù)平臺可以提高數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)控制成本，構(gòu)建廣域的電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，發(fā)揮出數(shù)據(jù)價值，形成統(tǒng)一的平臺，以達(dá)到實際的運(yùn)行需求[10]。

4.2 建立一體化供電模式

在配電網(wǎng)工程中，應(yīng)建立一體化供電模式（見圖1），優(yōu)化整體系統(tǒng)，以保證電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。饋線開關(guān)與出線保護(hù)開關(guān)與電網(wǎng)自動化存在密切的關(guān)聯(lián)性，在應(yīng)用過程中應(yīng)保證2者進(jìn)行合理的結(jié)合，建立閉合性電網(wǎng)，強(qiáng)化整體功能。閉合性電網(wǎng)具有較強(qiáng)的遠(yuǎn)程操作性，可以強(qiáng)化整體優(yōu)勢，支撐自動化運(yùn)營模式，利用自動化技術(shù)加快配電網(wǎng)融入，因此相關(guān)人員在進(jìn)行設(shè)計的過程中必須保證饋線開關(guān)與出線保護(hù)開關(guān)相結(jié)合，強(qiáng)化電網(wǎng)遠(yuǎn)程操作水平，為自動化實現(xiàn)提供良好的支撐。

圖1 一體化模式

在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，重合器屬于關(guān)鍵內(nèi)容。電力系統(tǒng)中電源連接不同的電網(wǎng)，可以將其劃分為幾個不同的部分，此時需要在2側(cè)設(shè)置相應(yīng)的重合器，以保證當(dāng)一部分出現(xiàn)故障時，2側(cè)的重合器可以發(fā)揮出自身的作用，彼此進(jìn)行響應(yīng)。自動切斷相關(guān)電網(wǎng)及其他線路電源，避免問題擴(kuò)大，保證整體安全性。同時，利用系統(tǒng)優(yōu)勢對故障源進(jìn)行分析，及時處理，降低電網(wǎng)故障對電力服務(wù)產(chǎn)生的影響，盡可能降低損失，實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定性。饋線屬于自動化方案設(shè)計中的關(guān)鍵部分，對于自動化技術(shù)來說，其在配電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)揮著數(shù)據(jù)收集與記錄的作用，并利用相關(guān)的數(shù)據(jù)來明確電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，開展針對性控制。而對于饋線來說，屬于電力系統(tǒng)在配電網(wǎng)運(yùn)營過程中的數(shù)據(jù)來源，其重要性不言而喻，因此應(yīng)合理進(jìn)行控制。設(shè)計人員應(yīng)合理地將就地控制與饋線遠(yuǎn)程控制進(jìn)行有效的統(tǒng)一處理，實現(xiàn)饋線的自動化處理，幫助電力系統(tǒng)配電網(wǎng)實現(xiàn)自動化技術(shù)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)整理與收集，滿足現(xiàn)代化發(fā)展需求。

4.3 強(qiáng)化自動化供電數(shù)據(jù)收集處理

自動化技術(shù)在應(yīng)用過程中促使配電網(wǎng)的整體性能得以提升，同時也更加復(fù)雜，數(shù)據(jù)顯著增多。尤其是在當(dāng)前的背景下，城市化進(jìn)程加快，用戶的用電需求量顯著增長，促使配電網(wǎng)的饋線數(shù)量增大，整體的運(yùn)行壓力也逐漸提升。通過自動化、智能化技術(shù)可以使復(fù)雜的配電網(wǎng)實現(xiàn)高效運(yùn)行，對功率輸出、并網(wǎng)狀態(tài)、發(fā)電量、電壓等數(shù)據(jù)展開分析，深入挖掘數(shù)據(jù)價值，以保證各環(huán)節(jié)有序運(yùn)行。例如，在配電網(wǎng)中可以靈活運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)開展虛擬化、分布式計算，以IT虛擬資源與物理資源形成數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合、歸納與處理，發(fā)揮出數(shù)據(jù)價值。數(shù)據(jù)庫可以利用物理機(jī)為多個邏輯虛擬機(jī)進(jìn)行邏輯處理，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，優(yōu)化其響應(yīng)時間，及時設(shè)計出快速高效的數(shù)據(jù)存儲方案，支撐配電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

現(xiàn)階段，國內(nèi)研發(fā)的物理機(jī)上部署ESXi系統(tǒng)，可以在變電器終端設(shè)備集群中安裝虛擬化管理軟件vCenter Server，實現(xiàn)變電器終端設(shè)備的資源共享，強(qiáng)化各項數(shù)據(jù)信息，支撐系統(tǒng)運(yùn)行。建設(shè)數(shù)據(jù)庫可以利用其存儲空間放置相關(guān)的數(shù)據(jù)，發(fā)揮出存儲平臺優(yōu)勢，逐漸構(gòu)建符合要求的業(yè)務(wù)系統(tǒng)與存儲系統(tǒng)。基于自動化技術(shù)開發(fā)相應(yīng)的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)，該架構(gòu)包括表示層、會話層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層以及應(yīng)用層，不同層的功能存在一定的差異，設(shè)計相應(yīng)的計算機(jī)存儲數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)資源的運(yùn)維管理。設(shè)計者可以合理應(yīng)用現(xiàn)有的VMware開發(fā)軟件開展處理，促使變電器終端設(shè)備得到合理優(yōu)化，部署相應(yīng)的系統(tǒng)，利用光線交換機(jī)的優(yōu)勢構(gòu)建完善的硬件環(huán)境，實現(xiàn)統(tǒng)一管理，達(dá)到數(shù)據(jù)的高效化處理目標(biāo)，滿足現(xiàn)階段的發(fā)展需求。

4.4 自動化控制模式

在配電網(wǎng)中應(yīng)用自動化技術(shù)可以促使其整體實現(xiàn)自動化，優(yōu)化智能方式，以實現(xiàn)高效的控制，如分布智能模式。該模式指現(xiàn)場的開關(guān)具有一定的自動故障判斷能力、分離能力以及網(wǎng)絡(luò)重新組建能力，不需要主站系統(tǒng)與通信參與，可以實現(xiàn)分段開關(guān)，并降低整體的資金投入，但也存在一定的局限性，如故障處理對供電恢復(fù)產(chǎn)生的影響較為明顯、停電時間較長，需要進(jìn)一步改進(jìn)。集中式智能模式也是常見模式，該模式可以將現(xiàn)場檢測的相關(guān)問題信息傳輸?shù)街髡局?，利用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)勢進(jìn)行處理，及時分析問題，給出具體的指令進(jìn)行控制，以降低問題產(chǎn)生的影響，盡可能減少停電故障產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失，選擇優(yōu)質(zhì)的方案進(jìn)行恢復(fù)，同時解決其他問題，滿足實際需求。

5 結(jié) 論

現(xiàn)階段，社會的繁榮發(fā)展對電能需求顯著增長，進(jìn)而對自動化技術(shù)與配電網(wǎng)提出了全新的要求，以促使電力行業(yè)整體創(chuàng)新，為人們提供優(yōu)質(zhì)的電能資源，發(fā)揮出自身的作用。自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，應(yīng)加強(qiáng)重視力度，合理應(yīng)用技術(shù)并開展創(chuàng)新，強(qiáng)化配電功能，促使其向智能化方向發(fā)展，加快自身系統(tǒng)的升級轉(zhuǎn)型，為我國電力系統(tǒng)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。