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

周琦

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司溧陽市供電分公司 江蘇 溧陽 213300

引言

在時(shí)代不斷發(fā)展，隨著電力向著智能方向發(fā)展，配電自動(dòng)化建設(shè)和運(yùn)行管理也需要保證質(zhì)量，更新技術(shù)手段。明確配電自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)運(yùn)行管理優(yōu)化。當(dāng)前電力建設(shè)智能化、自動(dòng)化已經(jīng)成為趨勢，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)行管理水平，在未來依舊需要深入研究。

1 配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)用化技術(shù)的重要意義

配電網(wǎng)具有很好的監(jiān)控和管理功能，可以為電網(wǎng)運(yùn)營者和管理人員提供一個(gè)更準(zhǔn)確的信息，保證了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。配電自動(dòng)化系統(tǒng)采用實(shí)用化的運(yùn)維技術(shù)，相比于傳統(tǒng)運(yùn)維方式操作簡單，可以有效地緩解和減少電力系統(tǒng)運(yùn)維管理者的工作壓力，提高了整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理效率[1]。應(yīng)用配電自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)用化運(yùn)行技術(shù)可以直接實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的各個(gè)階段分塊化管理，有效降低了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用和由于停電而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失，配電自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)用化運(yùn)行技術(shù)不必對變電站內(nèi)部任何一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行改造。

2 配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 自動(dòng)化饋線技術(shù)

饋線自動(dòng)化技術(shù)是在電力設(shè)備、用戶、配電站房三者之間形成的自動(dòng)化饋線，通常情況下，能夠發(fā)揮兩個(gè)作用[2]：①對設(shè)備故障問題進(jìn)行檢測、研判。通過對故障設(shè)備的轉(zhuǎn)移與隔離來恢復(fù)供電設(shè)備。而其中的故障隔離、定位與恢復(fù)功能都要通過配電網(wǎng)拓?fù)鋪韺?shí)現(xiàn)。在對故障進(jìn)行處理之前應(yīng)當(dāng)明確配電系統(tǒng)中開關(guān)的分合狀態(tài)。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)來實(shí)施網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌源藖肀Ｕ咸幚砉收系臅r(shí)間。另一方面，自動(dòng)化饋線技術(shù)還擁有故障定位功能，其可以利用饋線終端設(shè)備的過流信號和故障檢測告警事件序列，通過配電網(wǎng)拓?fù)?，來對故障所在的區(qū)段以及饋線進(jìn)行有效判斷，對于檢測以及故障排查工作有著很大幫助。②對配網(wǎng)正產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，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。

2.2 通信系統(tǒng)概況

在信息技術(shù)不斷發(fā)展背景下，與以往電力通信網(wǎng)專門為電網(wǎng)調(diào)度提供指揮和通信服務(wù)相對比，配電自動(dòng)化建設(shè)成為承載繼電保護(hù)和調(diào)度控制的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。在2009年國家提出建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)戰(zhàn)略開始，對配電通信網(wǎng)進(jìn)行全面鋪設(shè)，也為智能化建設(shè)提供一定的數(shù)據(jù)參考。也就是改變原有的智能供輸變電設(shè)備通信骨干網(wǎng)，構(gòu)建具有完善性的通信系統(tǒng)，保證配電設(shè)備上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，起到信息互聯(lián)互通的效果[3]。配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程操作，將無線通信技術(shù)、光纖通信技術(shù)等融入其中，接入到骨干網(wǎng)中，和配電自動(dòng)化系統(tǒng)的主站系統(tǒng)進(jìn)行連接。盡管該配電自動(dòng)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(shè)備的種類較多，而且還需要實(shí)現(xiàn)全覆蓋，在這種情況下就需要建設(shè)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(fù)雜環(huán)境中的適應(yīng)能力和抵抗能力。

2.3 配電自動(dòng)化終端設(shè)備的中心監(jiān)控單元

從中間單元的角度出發(fā)，更有利于針對配電系統(tǒng)來實(shí)施監(jiān)管和操控，并同時(shí)明確實(shí)際運(yùn)行的情況，切實(shí)把握運(yùn)行中的問題和運(yùn)行中的狀況，切實(shí)定位其中的隱患，加速問題和隱患的處理，保證配電網(wǎng)系統(tǒng)和設(shè)備的平穩(wěn)安全運(yùn)行。同時(shí)，通過針對安全隱患問題的檢測，也有利于預(yù)警系統(tǒng)的建立，完善配電網(wǎng)運(yùn)行的事前處理機(jī)制，幫助工作人員對其進(jìn)行預(yù)防和把控。此外，作為配電自動(dòng)化終端設(shè)備的組成單元，有著十分關(guān)鍵的意義。電力企業(yè)通過對中心控制單元的應(yīng)用，能夠建立在遠(yuǎn)程通信技術(shù)的基礎(chǔ)上來在更大程度上發(fā)揮出其應(yīng)用的作用。從中心監(jiān)控單元的角度來看，其內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。①功功率參數(shù)運(yùn)算功能；②故障檢測功能；③遠(yuǎn)程通信功能；④模擬量輸入功能。

2.4 無線公網(wǎng)的加密處理

在智能配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)過程中，通信系統(tǒng)的建設(shè)非常重要，能夠有效提高智能電網(wǎng)在通信方面的工作效率與質(zhì)量，從而促進(jìn)配電網(wǎng)的良好運(yùn)行。但是，就目前實(shí)際情況來看，通信系統(tǒng)建設(shè)過程中存在的問題也非常多，例如工程量大、許可證審批時(shí)間長等等，這些問題在很大程度上都會影響到整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)的最終效果[4]。因此，為了提高智能配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)用性，還必須要加強(qiáng)對無線公網(wǎng)的加密處理，由于一遙和二遙的安全等級降低，將無線公網(wǎng)通訊應(yīng)用其中，不僅可以很好地提升推廣速度，而且還能夠有效解決通信問題。此外，考慮到三遙終端的通信安全問題，通常情況下不會采用無線公網(wǎng)通信，想要確保生產(chǎn)控制區(qū)與無線公網(wǎng)的隔離，就必須要采取有效措施進(jìn)行安全加密，從而實(shí)現(xiàn)快速覆蓋的目的。

2.5 仿真技術(shù)

對于配電網(wǎng)的運(yùn)行與管理工作來說，其中涉及饋線管理、需求管理以及配電站房管理。不過，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，還應(yīng)當(dāng)對仿真技術(shù)進(jìn)行充分利用。該技術(shù)能夠?qū)Σ煌乃矐B(tài)過程與穩(wěn)態(tài)進(jìn)行測試，同時(shí)，還能夠?yàn)樵囼?yàn)提供非常有用的參考數(shù)據(jù)。除此之外，相關(guān)技術(shù)人員能夠通過模擬技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn)，在對新設(shè)備進(jìn)行測試的過程中，可以優(yōu)先進(jìn)行模擬操作進(jìn)行熟練，以此防止發(fā)生安全事故。所以，仿真技術(shù)可以為電力自動(dòng)化系統(tǒng)建立一個(gè)良好、安全的測試環(huán)境，對提升技術(shù)人員的專業(yè)水平與操作能力有著非常大的幫助。

3 配電網(wǎng)安全運(yùn)行管理的有效措施

3.1 解決遠(yuǎn)程操作多的措施

改變我國配電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)和管理部門在設(shè)計(jì)和建造配電網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)所采取的遙控控制方法的觀點(diǎn)，這仍然是一個(gè)漫長的進(jìn)展，這仍然需要專業(yè)的工程師和技術(shù)人才不斷努力。推動(dòng)我國電網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展，離不開促進(jìn)配電自動(dòng)化設(shè)備遠(yuǎn)程控制模型的實(shí)現(xiàn)。所以在整個(gè)工程中，工程管理者們不應(yīng)該特別刻意地要求企業(yè)和工程技術(shù)者對于遙控器這種模式的適應(yīng)率和運(yùn)行速度，而是要讓企業(yè)和工程技術(shù)者們在實(shí)際的工作中，可以通過和遙控器這種模式的相互協(xié)調(diào)，不斷地磨合，最終可以達(dá)到理想的效果。所以，配電機(jī)械自動(dòng)化施工過程中出現(xiàn)遠(yuǎn)程控制方面的問題解決辦法主要是使用遠(yuǎn)程控制方法的技術(shù)人才和遠(yuǎn)程監(jiān)測方法相互打磨。

3.2 逐步推進(jìn)電力系統(tǒng)的全范圍覆蓋

電力系統(tǒng)的運(yùn)行本身就涉及區(qū)域的資源安全和經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定，能夠直接影響群眾的生活起居。這也就意味著，政府需要根據(jù)區(qū)域建設(shè)的實(shí)際情況，進(jìn)一步平衡不同地區(qū)電力開發(fā)的格局，不能只是以較發(fā)達(dá)城市為優(yōu)先，更是要注意欠發(fā)達(dá)地區(qū)的群眾生活需求，進(jìn)一步加大資金投入力度，為自動(dòng)化配電轉(zhuǎn)換打造堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。而且，電力企業(yè)也需要注重分析區(qū)域電力分配中存在的問題和不足，構(gòu)建更高素質(zhì)的現(xiàn)代化隊(duì)伍，安排特定的技術(shù)人員對現(xiàn)行老化電路進(jìn)行勘察，制定完善的改造方案和計(jì)劃，在提高施工人員綜合水準(zhǔn)的前提下，實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的全范圍覆蓋，讓各個(gè)地區(qū)的居民都可以享受到技術(shù)應(yīng)用的成果。

3.3 提升配電網(wǎng)自動(dòng)化水平

在當(dāng)前社會迅猛發(fā)展的時(shí)代背景下，智能配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)想要獲得更好的發(fā)展，也必須要與時(shí)俱進(jìn)，不斷改進(jìn)和完善配電網(wǎng)技術(shù)，進(jìn)一步提升配電網(wǎng)的自動(dòng)化水平。具體來說，在實(shí)際工作過程中，為增強(qiáng)輸電質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)重視10kV配電網(wǎng)事故的有效處理，加大對新技術(shù)、新工藝的合理運(yùn)用，使電力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)回恢復(fù)，從而保障電力輸送的安全性與穩(wěn)定性，更好地幫助電力企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。此外，由于配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)非常復(fù)雜，使得工作人員的工作量大大增加，為了提高工作效率，還應(yīng)當(dāng)引入先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備，加強(qiáng)對自動(dòng)化配電網(wǎng)的應(yīng)用。同時(shí)，還要完成故障的模擬操作，一旦出現(xiàn)問題能夠及時(shí)切斷故障線路，避免對其他系統(tǒng)的供電造成影響，避免造成更大的資源浪費(fèi)。還需注意的是，在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，電力輸送過程中的電力損耗問題也必須要引起重視，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)加大對配電網(wǎng)各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析與研究，并積極采取有效措施來控制電力輸送中的損耗。

3.4 強(qiáng)化配電設(shè)備自動(dòng)化體系內(nèi)部人員的行業(yè)知識素養(yǎng)

目前，還需要進(jìn)一步做好人員的培訓(xùn)工作。一般認(rèn)為，配電自動(dòng)化本身對配電相關(guān)的業(yè)務(wù)要求是比較高的，需要具備高素質(zhì)的專業(yè)人才來對其進(jìn)行管控。因此，就需要電力企業(yè)進(jìn)一步做好配電設(shè)備自動(dòng)化的工作人員培訓(xùn)，進(jìn)一步加強(qiáng)針對技術(shù)人員的學(xué)習(xí)和教育投入，確保技術(shù)人員能夠掌握正確的操作流程和操作標(biāo)準(zhǔn)，提高工作整體的規(guī)范性。同時(shí)，針對工藝方法作業(yè)的流程進(jìn)行定期檢查，以此來對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。

3.5 凸顯系統(tǒng)核心功能和價(jià)值

在電力智能時(shí)代背景下，配電自動(dòng)化發(fā)展速度不斷提升，其背后相對應(yīng)的建設(shè)和運(yùn)行管理也逐漸復(fù)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(dòng)化的核心功能和價(jià)值應(yīng)該全面分析，以供電管理實(shí)際情況為基礎(chǔ)，站在長遠(yuǎn)角度考慮方案設(shè)計(jì)和建設(shè)支持，保證投資和決策的科學(xué)性。對于供電公司而言，在配電自動(dòng)化建設(shè)的過程中，關(guān)注點(diǎn)應(yīng)該從故障處理、故障恢復(fù)方面轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)整體運(yùn)行水平提升、滿足用戶多元化需求上，將價(jià)值作為導(dǎo)向，提升核心功能。需要供電公司在對配電自動(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。

3.6 輸配電線路的防雷設(shè)置

在配電網(wǎng)當(dāng)中應(yīng)用防雷技術(shù)，能夠進(jìn)一步確保配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。而對于該技術(shù)應(yīng)用的指標(biāo)評價(jià)來說，一般有兩點(diǎn)：耐雷水平和發(fā)生雷擊時(shí)的跳閘率，只有這兩點(diǎn)達(dá)標(biāo)才可以確保配電網(wǎng)線路的安全運(yùn)行。所以，在對防雷技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，第一步就是要合理設(shè)置避雷裝置，以此降低配電網(wǎng)在雷雨天氣中遭受雷擊的概率，同時(shí)降低配電網(wǎng)當(dāng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，最終起到分流與耦合的效果。并且還應(yīng)當(dāng)使桿塔的接地電阻值得到減少，通常情況下，應(yīng)當(dāng)降到10Ω以下，以此達(dá)到更好的防雷效果。除此之外，還可以在線路中安裝耦合電線，進(jìn)而提高耦合作用的效果，以此減少線路當(dāng)中的絕緣子電壓。

4 結(jié)束語

我國電力配電自動(dòng)化和配電管理中依舊存在發(fā)展?fàn)顩r不完善，區(qū)域不平衡等鮮明問題，這些都是阻礙電力資源合理分配的重要因素，正因?yàn)槿绱耍訌?qiáng)智能配電網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用研究，不僅可以提升電網(wǎng)運(yùn)行效率與質(zhì)量，更好地滿足人們的用電需求，更重要的是還可以有效緩解我國的能源危機(jī)，避免造成電力資源的浪費(fèi)。因此，相關(guān)人員必須要提高重視，充分意識到智能配電網(wǎng)自動(dòng)化的重要性，并積極采取有效措施來改善當(dāng)前的運(yùn)行現(xiàn)狀，進(jìn)一步提高配電網(wǎng)的實(shí)用性，從而更好地為現(xiàn)代化建設(shè)提供電力能源支持。