配電生產(chǎn)中的自動化技術(shù)應(yīng)用

孫志超

國網(wǎng)寧夏電力有限公司銀川供電公司 寧夏 銀川 750000

引言

目前，將自動化技術(shù)應(yīng)用在配電生產(chǎn)中已經(jīng)取得了許多成果，效果十分顯著，但就實(shí)際發(fā)展情況來看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求。我國的自動化技術(shù)研究起步較晚，并且在電力系統(tǒng)建設(shè)方面將重點(diǎn)放在電網(wǎng)建設(shè)以及電源建設(shè)中，對配電生產(chǎn)管理的重視遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，配電系統(tǒng)的性能沒有優(yōu)化，自動化系統(tǒng)的安全、可靠性不能得到保證。本篇文章通過對配電生產(chǎn)和自動化技術(shù)進(jìn)行分析，提出自動化技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢及具體措施，希望能夠推動配電系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 我國目前配電生產(chǎn)管理現(xiàn)狀

我國大部分配電網(wǎng)中都采用了自動化技術(shù)，但是配電網(wǎng)的供電與用戶的實(shí)際生產(chǎn)生活和用電需要存在矛盾，用電量的增長給配電系統(tǒng)帶來了更大的壓力。一些發(fā)展落后的地區(qū)配電設(shè)備相應(yīng)落后，配電線路設(shè)置不夠合理，這些地區(qū)的自動化技術(shù)應(yīng)用程度不高，很多設(shè)備都已經(jīng)被時(shí)代淘汰。配電自動化技術(shù)的出現(xiàn)，讓配電系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)之間的結(jié)合變得更加緊密，自動化、智能化、信息化的配電系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)配電系統(tǒng)，擁有更多優(yōu)勢。但是自動化配電網(wǎng)絡(luò)需要更高質(zhì)量的設(shè)備，更專業(yè)的配電人才，也需要更多資金支持，在許多地區(qū)的實(shí)際應(yīng)用中，自動化技術(shù)的應(yīng)用程度不高，主要受到以上條件限制。在配電系統(tǒng)的管理中，也存在許多細(xì)節(jié)問題，例如管理制度不健全，人力資源體系不夠完善，傳統(tǒng)技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用，這些問題都需要及時(shí)解決，否則會阻礙電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。自動化技術(shù)在配電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用可以提高配電質(zhì)量，提升管理工作的安全穩(wěn)定性，保證信息處理的及時(shí)，面對如今的發(fā)展情況需要繼續(xù)保持優(yōu)勢，解決問題。

2 配電生產(chǎn)管理中存在的問題

2.1 配電設(shè)備相較落后

我國對自動化技術(shù)的研究較晚，相應(yīng)的設(shè)備研究也沒有及時(shí)更新，在設(shè)備管理方面存在問題。很多配電廠的設(shè)備更新頻率比較低，卻對電能的需求高，各種電器如果同時(shí)使用，這些落后設(shè)備將不能保證配電過程的穩(wěn)定。我國人口眾多，不同地區(qū)的用電需求不同，人口分布不同，不同地區(qū)的配電系統(tǒng)會根據(jù)實(shí)際情況做好設(shè)備設(shè)置，一些設(shè)備的自動化程度比較低，很多設(shè)備規(guī)格不能滿足國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。使用技術(shù)與設(shè)備落后嚴(yán)重制約了社會的更快發(fā)展，國家雖然投入大量資金為配電網(wǎng)的發(fā)展提供支持，但是也受到地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展制約，例如國家電力的主干線比較長也比較多，但分支分段點(diǎn)卻很少，線路聯(lián)絡(luò)程度比較低，在夜晚人們都需要用電的時(shí)候，可能會導(dǎo)致電力系統(tǒng)無法同時(shí)輸出。

2.2 配電自動化技術(shù)應(yīng)用程度不足

由于電力企業(yè)研究進(jìn)展較慢，在現(xiàn)代化發(fā)展中即使引進(jìn)了相應(yīng)的自動化技術(shù)，但技術(shù)要求很高，許多人沒有掌握專業(yè)操作，在實(shí)際應(yīng)用過程中效果比較差。就數(shù)據(jù)來看，我國的配電自動化應(yīng)用程度連年上升，但是普及率只占全國的10%[1]，配電資源的分配不合理，導(dǎo)致一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)資源、設(shè)備、技術(shù)處于閑置狀態(tài)，自動化程度比較低，無法促進(jìn)電力系統(tǒng)質(zhì)量提高，相關(guān)從業(yè)人員沒有接受更專業(yè)的培訓(xùn)，很多配電管理人員掌握傳統(tǒng)的配電方案，對新技術(shù)的接納程度較低。技術(shù)進(jìn)步需要通過不斷研究，但很多企業(yè)沒有成立自己的研究小組，生產(chǎn)技術(shù)沒有創(chuàng)新，在配電過程中容易出現(xiàn)各種各樣的問題，得不到及時(shí)解決。配電自動化技術(shù)的智能化程度不高，一些企業(yè)為了追求進(jìn)步盲目引進(jìn)設(shè)備，對于這些設(shè)備沒有培養(yǎng)專業(yè)的人才進(jìn)行操作，造成電力資源的浪費(fèi)。

2.3 管理制度不健全

管理制度的不健全涉及許多方面，有人力資源體系，監(jiān)控管理制度，戰(zhàn)略發(fā)展研究等，配電生產(chǎn)管理水平不高，讓自動化技術(shù)在應(yīng)用過程中沒有發(fā)揮更好的效果。例如雖然電力企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層意識到自動化技術(shù)應(yīng)用的重要性，但卻沒有做出更好的改革措施引進(jìn)先進(jìn)人才，相關(guān)人員對配電設(shè)備的具體使用功能不熟悉，企業(yè)沒有根據(jù)實(shí)際情況對自動化技術(shù)加以完善，在建設(shè)配電網(wǎng)的過程中沒有滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。配電線路是根據(jù)人口分布不同設(shè)置的，但分布失衡的現(xiàn)象導(dǎo)致電力系統(tǒng)的自動化水平降低，管理秩序混亂，無法發(fā)揮出配電自動化技術(shù)的真正價(jià)值。

3 配電自動化技術(shù)的含義及應(yīng)用意義

3.1 配電自動化系統(tǒng)的內(nèi)涵

配電自動化系統(tǒng)是綜合多個(gè)學(xué)科的知識對配電過程數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控管理，主要利用到地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)收集監(jiān)控等技術(shù)，其中計(jì)算機(jī)是配電自動化系統(tǒng)的核心，應(yīng)用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等新興手段對數(shù)據(jù)實(shí)施收集管理，從而對用電和用戶合理分配。配電生產(chǎn)與用戶用電需求是密切相關(guān)的，既需要滿足用戶的用電需求，也要保證配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行是一項(xiàng)艱巨的工作。

電力系統(tǒng)的功能多種多樣，將自動化技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，通過智能調(diào)控實(shí)現(xiàn)用戶與公司之間的信息交流和信息反饋。電力系統(tǒng)每時(shí)每刻都接收大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)一旦處理不及時(shí)會造成配電失誤，自動化技術(shù)可以快速處理大量數(shù)據(jù)，為信息處理提供更好的平臺。

3.2 配電生產(chǎn)中應(yīng)用自動化技術(shù)的意義

經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展對配電生產(chǎn)提出了更高的要求，應(yīng)用自動化技術(shù)是滿足新時(shí)代需求的重要方法，對社會經(jīng)濟(jì)效益和企業(yè)生產(chǎn)效益提升有重要的意義。自動化技術(shù)的應(yīng)用保證安全穩(wěn)定的配電生產(chǎn)，各種觸電、漏電等會給社會安全和社會經(jīng)濟(jì)效益帶來嚴(yán)重威脅，利用自動化技術(shù)做好安全防護(hù)，可在電能輸送過程中減少安全隱患。配電廠對電力供應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)的要求，各種電力設(shè)備價(jià)格昂貴，一旦發(fā)生損壞會造成巨大的損失，自動化技術(shù)可以選擇更科學(xué)的措施完善整個(gè)電力系統(tǒng)，控制失誤的產(chǎn)生。

3.3 配電自動化技術(shù)的主要功能

3.3.1 系統(tǒng)的運(yùn)行檢測和控制。系統(tǒng)的運(yùn)行和檢測控制主要利用DMS系統(tǒng)，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行管理需要消耗大量人力物力，對配電系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，但這一系統(tǒng)可以隨時(shí)查看數(shù)據(jù)記錄，同時(shí)可以遠(yuǎn)程操作計(jì)算機(jī)對設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。

3.3.2 電能質(zhì)量監(jiān)視和分析。電壓誤差、電壓波動等問題有一定風(fēng)險(xiǎn)，可以利用自動化技術(shù)對整個(gè)配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測分析，對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，可以有效降低發(fā)生故障的概率，這種方式檢查電能質(zhì)量問題比肉眼觀察和實(shí)地研究更省時(shí)省力，不僅提升了系統(tǒng)運(yùn)行與檢測的靈活性，也讓整個(gè)電力系統(tǒng)變得更安全可靠。

3.3.3 電氣火災(zāi)監(jiān)視。配電系統(tǒng)一旦發(fā)生異常，如溫度發(fā)生異常極易導(dǎo)致爆炸等危險(xiǎn)事故，所以做好溫度記錄和日常運(yùn)行記錄是監(jiān)測配電系統(tǒng)運(yùn)行情況的重要方式。DMS系統(tǒng)可以不間斷記錄電能損耗情況和溫度變化，一旦出現(xiàn)異常會做出警報(bào)，提示工作人員及時(shí)解決，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)反饋同時(shí)提出故障部位和故障解決措施[2]。

3.3.4 配電調(diào)度自動化管理。自動化管理可以減少電能損耗，改變設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，通過數(shù)據(jù)分析電網(wǎng)的損耗，監(jiān)測系統(tǒng)對具體故障部位和原因及時(shí)警告。維護(hù)配電設(shè)備的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)配電調(diào)度的自動化管理。自動化調(diào)度技術(shù)可以實(shí)時(shí)分析電源分布狀況，電壓負(fù)荷以及用電高峰期等多種參數(shù)，降低電網(wǎng)中電能的損耗，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控電力分布。

4 自動化技術(shù)應(yīng)用的原則

4.1 安全性

安全性是配電自動化的基本要求。配電廠中應(yīng)用許多電氣設(shè)備，這些設(shè)備的操作運(yùn)行具有一定的危險(xiǎn)性，一旦發(fā)生操作失誤會導(dǎo)致出現(xiàn)安全事故，每年都有因?yàn)殡娏?yīng)失誤出現(xiàn)的安全問題。生活中使用到的各種電器產(chǎn)品都需要配電網(wǎng)合理分配電力資源，保證用電安全是為人民和社會負(fù)責(zé)，為社會發(fā)展提供穩(wěn)定且高質(zhì)量的電能，可以維護(hù)社會秩序。

4.2 實(shí)際性

實(shí)際性是指不同地區(qū)的配電網(wǎng)要根據(jù)發(fā)展實(shí)際情況引進(jìn)相應(yīng)技術(shù)，要引入實(shí)用的設(shè)備，不能浪費(fèi)資源。在引進(jìn)過程中要結(jié)合實(shí)際情況做好資金分配，不斷提升配電自動化技術(shù)的應(yīng)用程度。為配電自動化應(yīng)用提供技術(shù)與設(shè)備支持，才能順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用研究新技術(shù)完善和創(chuàng)新自動化技術(shù)。

4.3 可靠性

用電可靠是指供電穩(wěn)定，減少供電過程的失誤，確保自動化生產(chǎn)具有先進(jìn)性，在科學(xué)的技術(shù)與設(shè)備支持下實(shí)現(xiàn)良好發(fā)展，為居民提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)，對社會的平穩(wěn)發(fā)展有重要支撐意義，配電生產(chǎn)管理的健康順利進(jìn)行是電力行業(yè)整體提升的基本需求。不可靠的配電供應(yīng)極有可能會對社會帶來巨大的損失，保證居民持續(xù)供電才能滿足市場需求，可靠的配電供應(yīng)需要不斷創(chuàng)新，與時(shí)俱進(jìn)，通過嚴(yán)格的管理約束對現(xiàn)階段存在的問題進(jìn)行總結(jié)。

5 配電自動化技術(shù)的具體應(yīng)用

5.1 信息技術(shù)的應(yīng)用

信息技術(shù)在配電自動化中的應(yīng)用最為重要，可以有效掌握電力運(yùn)行參數(shù)，相關(guān)數(shù)據(jù)通過自動化分析對整個(gè)電力區(qū)域進(jìn)行分層管理，為工作人員提供有效數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)評估。監(jiān)測配電系統(tǒng)中的不安全因素，然后進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，保證配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。信息技術(shù)可以將整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)實(shí)施共享，各個(gè)部門協(xié)同合作，提高對電網(wǎng)的調(diào)度效率，例如電力系統(tǒng)通常由多條饋線組成，一旦檢測一條線路發(fā)生故障，利用遠(yuǎn)程操控判斷故障區(qū)域并自主隔離，可以保護(hù)饋線及其他設(shè)備，將此饋線的壓力分配給其他饋線。

5.2 PLC技術(shù)的應(yīng)用

PLC技術(shù)是配電自動化系統(tǒng)中的邏輯控制器，通過編程對配網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行調(diào)控，這種高效科學(xué)的工作方式，把整個(gè)配電系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)分門別類進(jìn)行控制，提高了配網(wǎng)系統(tǒng)的工作效率，同時(shí)簡化了設(shè)備操作流程。PLC技術(shù)可以使配電系統(tǒng)始終保持高效運(yùn)行狀態(tài)，生成各種操作指令，控制數(shù)據(jù)信息的存儲和傳輸。

5.3 監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境

配電系統(tǒng)的監(jiān)控是利用傳感器等技術(shù)采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，監(jiān)控配電環(huán)境，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的聯(lián)動和智能控制，視頻監(jiān)控可以有效評估設(shè)備運(yùn)行以及發(fā)生故障的概率[3]。通常線路是分段開關(guān)，進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控更容易監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，故障部位更加清晰。通過監(jiān)控運(yùn)行環(huán)境可以保證現(xiàn)場施工人員的安全，提供更合理的配電方案，優(yōu)化整個(gè)配電系統(tǒng)。為故障判斷和故障切除提供合理依據(jù)，在復(fù)雜的配電自動化設(shè)施結(jié)構(gòu)中擁有指導(dǎo)意義。

6 解決配電自動化系統(tǒng)問題的對策

我國的自動化技術(shù)研究較發(fā)達(dá)國家晚，可以積極向這些國家引進(jìn)設(shè)備、技術(shù)和人才，將其與我國的實(shí)際國情結(jié)合在一起，創(chuàng)新生產(chǎn)方式，以更高效的管理水平，優(yōu)化改進(jìn)自動化設(shè)備的應(yīng)用，普及配電生產(chǎn)中的自動化技術(shù)。

首先要制定企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上以科學(xué)的管理制度調(diào)配企業(yè)資源，配電生產(chǎn)管理制度要與自動化技術(shù)融合在一起，提高對人力、物力、財(cái)力等方面的投入以促進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)的研究，致力于為人們提供安全可靠的電力，提高人們生活質(zhì)量。

7 在配電生產(chǎn)中應(yīng)用自動化技術(shù)的發(fā)展前景

配電生產(chǎn)中應(yīng)用自動化技術(shù)可以增加用戶體驗(yàn)度，滿足用戶更多的電力需求，讓用戶享受更安全可靠的供電。在未來自動化系統(tǒng)可以更加智能化，主要應(yīng)用在發(fā)現(xiàn)故障和清除故障方面，可以降低損失，提高經(jīng)濟(jì)效益。配電自動化技術(shù)將會越來越先進(jìn)，在市場中以更高效的管理運(yùn)行模式提高社會生產(chǎn)力。主要應(yīng)用的配電自動化有定制電力技術(shù)、載波通信技術(shù)，定制電力技術(shù)可以降低諧波的發(fā)生和電壓閃變概率，將各種先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到自動化管理系統(tǒng)中，可以提升電力系統(tǒng)的通信能力。

8 結(jié)束語

綜上所述，對配電生產(chǎn)管理中存在的問題進(jìn)行研究并提出針對性的解決措施，可以優(yōu)化配電系統(tǒng)的性能，認(rèn)識到配電系統(tǒng)自動化的重要性，為以后電力企業(yè)的持續(xù)發(fā)展提出更多解決措施。主要通過以上幾點(diǎn)優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能，需要相關(guān)人員掌握足夠的專業(yè)知識，完善相應(yīng)管理制度，保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠。提高配電管理水平，需要對自動化技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，消除故障，降低企業(yè)運(yùn)行成本，合理利用自動化技術(shù)提供的數(shù)據(jù)。配電生產(chǎn)自動化是未來電力企業(yè)發(fā)展的必然趨勢，順應(yīng)時(shí)代潮流，將科技與電力融合，調(diào)整電力企業(yè)發(fā)展方向，既是挑戰(zhàn)也是發(fā)展機(jī)遇，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步完善自動化技術(shù)，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。