電力智能時代配電自動化建設與運行管理的優(yōu)化研究

李洋

（皖南醫(yī)學院弋磯山醫(yī)院，安徽 蕪湖 241000）

在電力市場和經濟水平不斷發(fā)展的背景下，配電網逐漸實現自動化建設和運行管理。隨著科學技術不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，經濟水平持續(xù)增長，社會發(fā)展的各個方面的用電設備使用量和種類也逐漸增多，不管是居民還是企業(yè)、單位，對電網的供電質量都提出了更高的要求。在這種情況下，電網公司必須保證供電的持續(xù)性，盡可能避免停電。假如出現停電情況，也需要在最短時間內恢復供電。因此，配電自動化隨之產生，是將網絡技術、通信技術、電子技術等和配電設備結合起來的一種新的技術，在電力智能時代下，配電系統(tǒng)也需要結合這種發(fā)展趨勢，向著智能化、自動化的方向發(fā)展。

1 配電自動化系統(tǒng)概況

配電自動化系統(tǒng)主要由主站系統(tǒng)、配電終端、通信系統(tǒng)等構成，能夠實現饋線自動化、調度自動化、設備檢查自動化等功能，具體配電自動化系統(tǒng)的框架如圖1所示。

1.1 主站系統(tǒng)概況

在整個配電自動化系統(tǒng)中，主站系統(tǒng)是核心構成，不僅能夠對整個配電自動化系統(tǒng)進行監(jiān)督和控制，而且還能實現和配電終端系統(tǒng)、通信系統(tǒng)的統(tǒng)一交互。主站系統(tǒng)的功能較多，在整個配電系統(tǒng)中占有重要的地位，主要功能包括饋線自動化、監(jiān)控管理、配電網自動化分析和管理等，具體主站系統(tǒng)結構圖如圖2所示。

圖1 配電自動化系統(tǒng)框架圖

圖2 主站系統(tǒng)結構圖

（1）饋線自動化功能。配電網的結構較為復雜，分布較為廣泛，管理起來難度較大，容易出現停電事故。在當前用戶對供電穩(wěn)定性要求逐漸增高的情況下，電力企業(yè)對配電網中故障點檢查、修復等逐漸提升重視程度。配電自動化的主站系統(tǒng)中，可以對子站實時傳輸的運行數據明確故障點位置，對故障點采用隔離和修復操作，一般非故障區(qū)域負荷恢復只需要幾分鐘的時間，相比人工操作，能夠有效減少故障影響范圍以及停電時間。（2）監(jiān)控管理功能。通過主站系統(tǒng)的監(jiān)控管理功能，能夠對配電現場的設備實現遙信、遙感、遙控、遙調，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。主站系統(tǒng)能夠對整個配電網和用電進行監(jiān)控管理，采集和整理配電網運行的實時數據，將其傳輸給EMS系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)。（3）配電網自動化分析和管理功能。配電網自動化分析主要對配電網的網絡拓撲進行建模，實現負荷預測等功能，進而實現配電網調度。在配電網管理中，主要功能包括四個方面，分別為運行計劃、正常運行、管理維修、運行控制等，這四方面功能彼此關聯，能夠保證整體系統(tǒng)控制和管理的協調性和統(tǒng)一性。

配電自動化系統(tǒng)的主站系統(tǒng)包括四種建設模式，這些模式會根據建設規(guī)模、建設方法進行區(qū)分，包括大型、中型、小型和前置延伸型，前三種和EMS系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)之間利用信息交互總線實現互聯，能夠采集配電網實時運行的各種數據信息之后并共享，進而建立配電網網絡拓撲結構，實現主站系統(tǒng)各項功能。對于這四種建設模式而言，利用實時信息接入量能夠對其進行軟硬件和相關配件進行區(qū)分。小型主站的信息接入量低于10萬點，配置監(jiān)控管理模塊、故障處理模塊和信息交互軟件模塊；中型主站的信息接入量低于50萬點，在小型的基礎上配置個別高級別的軟件模塊；大型主站的信息接入量大于50萬點，在小型基礎上全部配置高級別的軟件模塊。在前置延伸型主站中安裝遠程站點，對配電網的區(qū)域進行監(jiān)控和管理。

1.2 配電終端概況

在整體配電自動化系統(tǒng)中，配電終端屬于基礎部分，主要是在中低壓配電網中利用的自動化檢測設備和具有控制功能的設備的總稱。結合安裝位置可以將配電終端分為三個類型，第一個是安裝在架空線路上的終端，被稱為饋線終端，第二個是安裝在電纜線路上的終端，被稱為站所終端，第三個是安裝在配電變壓器上的終端，被稱為配變終端。同時，配電終端可以結合功能分為兩種模式，第一是遙信、遙測模式，能夠對設備運行狀況進行實時監(jiān)控，并傳輸實時數據，主要由通信器和故障指示器所構成。第二是遙信、遙控和遙測模式，具備自動化操作功能，能夠安裝在架空線路和電纜線路上。對這兩種模式進行合理配置，能夠有效提升經濟效益，實現配電自動化的有效建設。

1.3 通信系統(tǒng)概況

在信息技術不斷發(fā)展背景下，與以往電力通信網專門為電網調度提供指揮和通信服務相對比，配電自動化建設成為承載繼電保護和調度控制的神經網絡。在2009年國家提出建設堅強智能電網戰(zhàn)略開始，對配電通信網進行全面鋪設，也為智能化建設提供一定的數據參考。也就是改變原有的智能供輸變電設備通信骨干網，構建具有完善性的通信系統(tǒng)，保證配電設備上實現網絡全覆蓋，起到信息互聯互通的效果。配電自動化系統(tǒng)的建設能夠實現對系統(tǒng)中各個設備的實時監(jiān)控和遠程操作，將無線通信技術、光纖通信技術等融入其中，接入到骨干網中，和配電自動化系統(tǒng)的主站系統(tǒng)進行連接。具體通信系統(tǒng)的邏輯結構如圖3所示。盡管該配電自動化系統(tǒng)沒有明確傳輸帶寬，對其要求也不高，但是由于這種設備的種類較多，而且還需要實現全覆蓋，在這種情況下就需要建設可靠的通信系統(tǒng)，保證通信系統(tǒng)的通暢性，提升系統(tǒng)在各種復雜環(huán)境中的適應能力和抵抗能力。

2 電力智能時代配電自動化建設與運行管理的優(yōu)化策略

2.1 凸顯系統(tǒng)核心功能和價值

在電力智能時代背景下，配電自動化發(fā)展速度不斷提升，其背后相對應的建設和運行管理也逐漸復雜，在盲目投資和決策的情況下，可能會帶來一定的損失。因此，針對配電自動化的核心功能和價值應該全面分析，以供電管理實際情況為基礎，站在長遠角度考慮方案設計和建設支持，保證投資和決策的科學性。對于供電公司而言，在配電自動化建設的過程中，關注點應該從故障處理、故障恢復方面轉變?yōu)殡娋W整體運行水平提升、滿足用戶多元化需求上，將價值作為導向，提升核心功能。需要供電公司在對配電自動化系統(tǒng)進行建設和運行管理的過程中，綜合考慮建設過程中包括的各種配電負荷集中問題，考慮到環(huán)境實際情況，保證自動配電能夠實現系統(tǒng)運行數據的實時動態(tài)檢測和獲取，提供有效的管理參考，將核心功能和價值發(fā)揮出來，保證電網系統(tǒng)運行的安全性。

2.2 解決配電自動化建設關鍵技術問題

圖3 通信系統(tǒng)邏輯結構圖

要想實現電力智能時代配電自動化的有效建設，就需要明確關鍵問題，解決核心技術。由于配電自動化建設的規(guī)模較大，復雜程度較高，建設周期較長，采用的技術也較多，包括通信技術、自動化技術、計算機技術、網絡技術等等，將這些技術結合起來為配電自動化建設所服務，涉及到的核心技術問題包括電源控制、網絡平臺建設、通信方式選擇等等。從各種技術問題中找到核心問題是提升配電自動化建設成效的關鍵。比如通信問題，經過實踐研究后選擇具有穩(wěn)定性能的通信工具，將GPS技術融入其中，能夠對現有通信遠程監(jiān)控的缺陷進行彌補，保證通信質量。在網絡問題方面，網絡承擔的是整個系統(tǒng)的操縱，也是自動化管理的核心，需要選擇可靠的產品，保證系統(tǒng)功能能夠有效發(fā)揮出來。

2.3 加強運行管理，確保投入和產出成正比關系

在配電自動化建設與運行管理中，將要重點放在運行管理上，加強運行管理，確保投入和產出成正比關系。在電力智能時代下，實施配電自動化運行管理優(yōu)化必須從多角度入手，組建高質量的管理隊伍，保證其能夠在工作過程中將自己專業(yè)的配電自動化方面的知識和技能融入其中，樹立工作責任意識，做好配電自動化運行監(jiān)管工作，及時發(fā)現問題并處理。同時，優(yōu)化運行管理方式，在配電自動化運行方式選擇上要結合實際情況，考慮供電企業(yè)情況，以實際作業(yè)環(huán)境、管理目標等為基礎，靈活應用信息傳輸方式，在主傳輸方式出現問題時，及時更換備用方式。還需要強化供電企業(yè)各個部門之間的關系，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急預案，保證運行管理的時效性。另外，樹立責任意識，明確各個部門的具體工作職責，避免出現配電自動化運行管理上的盲區(qū)和漏洞，發(fā)現問題時能夠及時找到責任人，進而針對性處理。這種建立快速響應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。

3 結語

在時代不斷發(fā)展，隨著電力向著智能方向發(fā)展，配電自動化建設和運行管理也需要保證質量，更新技術手段。明確配電自動化系統(tǒng)，實現建設運行管理優(yōu)化。當前電力建設智能化、自動化已經成為趨勢，配電自動化系統(tǒng)作為智能電網的主要基礎，提升供電可靠性的同時，還能有效提升運行管理水平，在未來依舊需要深入研究。