關(guān)于電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的思考

黎陽(yáng)　高巖

摘要：隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)電力的需求越來(lái)越大，對(duì)供電質(zhì)量與供電的可靠性也提出了更高要求。在電力系統(tǒng)配網(wǎng)建設(shè)中，電力企業(yè)需要加強(qiáng)電力系統(tǒng)配網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)，以提升供電的質(zhì)量與可靠性。文章對(duì)電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化進(jìn)行了分析，并介紹了電力系統(tǒng)配電終端的建設(shè)與運(yùn)行情況，提出了電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的策略。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；配網(wǎng)建設(shè)；自動(dòng)化建設(shè)；供電可靠性；供電質(zhì)量；電力需求 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM76 文章編號(hào)：1009-2374（2017）02-0136-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.02.065

當(dāng)前，我國(guó)許多地區(qū)存在電力供應(yīng)無(wú)法滿足用電需求的情況，在這些地區(qū)中，其他能源的利用程度也較低，開(kāi)發(fā)難度較大。為解決這一問(wèn)題，供電企業(yè)通過(guò)電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力能源的最優(yōu)化配置，提升電網(wǎng)的運(yùn)行效率與經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還可以提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)配網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)，可以有效地推動(dòng)新能源的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對(duì)地?zé)崮?、風(fēng)能以及其他能源的統(tǒng)一管理。在未來(lái)，電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)將成為電力行業(yè)發(fā)展的方向。

1 電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化模式分析

在電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)之前，首先便需要對(duì)其模式加以了解?？偨Y(jié)起來(lái)，電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化模式主要包括：（1）分布智能模式；（2）集中智能模式。下面就對(duì)這兩大模式加以分析：

1.1 分布智能模式

在電力系統(tǒng)的配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中，采用分布智能模式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的快速重構(gòu)、對(duì)故障的快速判斷與處理。在配網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程中，出現(xiàn)故障時(shí)，配網(wǎng)的智能開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)對(duì)故障進(jìn)行分析判斷，在開(kāi)關(guān)中監(jiān)測(cè)到的故障信息不會(huì)發(fā)送到電網(wǎng)主站中，配網(wǎng)會(huì)自動(dòng)將故障隔離，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的自動(dòng)化管理。在采用分布智能模式的配網(wǎng)中，各設(shè)備形成了重合式的分段開(kāi)關(guān)，配網(wǎng)的主要設(shè)備有兩種類型：一種是電流計(jì)數(shù)型；另一種是電壓時(shí)間型。電流計(jì)數(shù)型設(shè)備通過(guò)對(duì)故障電流的分析檢測(cè)，計(jì)算電流流經(jīng)設(shè)備的次數(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)故障區(qū)域的判斷。電壓時(shí)間型設(shè)備是通過(guò)電流流經(jīng)的設(shè)備的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)判斷配網(wǎng)的故障區(qū)域。通過(guò)這兩種設(shè)備的檢測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)故障的快速判斷，同時(shí)不需要配網(wǎng)的通信系統(tǒng)與主站系統(tǒng)參與，因此所需耗費(fèi)的成本較低。但是配電系統(tǒng)配網(wǎng)的分布智能模式還存在一些缺點(diǎn)，比如：對(duì)故障的處理時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)造成恢復(fù)供電較慢；在故障檢測(cè)中，需要多次自動(dòng)閉合開(kāi)關(guān)，會(huì)對(duì)配網(wǎng)的運(yùn)行造成一定的影響；并且在配網(wǎng)進(jìn)行構(gòu)架重構(gòu)之后，配網(wǎng)的參數(shù)會(huì)恢復(fù)到默認(rèn)值，需要對(duì)配網(wǎng)參數(shù)重新進(jìn)行設(shè)置。因此，在簡(jiǎn)單的、通信系統(tǒng)不完善的配網(wǎng)中，選擇分布智能模式才能最大化的發(fā)揮配網(wǎng)的作用。

1.2 集中智能模式

集中智能模式是當(dāng)前較為常用的電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化模式。集中智能模式是通過(guò)配網(wǎng)中的斷路器，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)故障信息的檢測(cè)，然后將故障信息發(fā)送到配網(wǎng)的主站系統(tǒng)中，主站系統(tǒng)通過(guò)對(duì)配網(wǎng)故障的分析，確定故障的區(qū)域，通過(guò)閉合故障的區(qū)域開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的隔離。在集中智能模式的自動(dòng)化管理中，也會(huì)考慮到配網(wǎng)超負(fù)荷、自我損耗的情況。對(duì)于配網(wǎng)超負(fù)荷與自我損耗的問(wèn)題，主站系統(tǒng)通過(guò)相關(guān)的計(jì)算，制定相應(yīng)的方案，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)超負(fù)荷與損耗問(wèn)題的解決。集中智能模式的優(yōu)點(diǎn)主要在于：配網(wǎng)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，既可以通過(guò)系統(tǒng)的自動(dòng)化指令進(jìn)行故障的處理與運(yùn)行監(jiān)測(cè)操作，也可以按照相關(guān)人員輸入的操作指令運(yùn)行；集中智能模式可以將用戶的電量使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并自動(dòng)上傳到主站系統(tǒng)，主站系統(tǒng)通過(guò)對(duì)某一區(qū)域用戶用電情況的分析，優(yōu)化電力能源的配置；集中智能系統(tǒng)具有電壓無(wú)功以及配變計(jì)量監(jiān)測(cè)功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)的自動(dòng)控制；集中智能模式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的自動(dòng)判斷與處理，可以維護(hù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。

2 電力系統(tǒng)配電終端建設(shè)與運(yùn)行

在上述分析中，認(rèn)識(shí)到了電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化模式。在電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)過(guò)程中，還有必要對(duì)電力系統(tǒng)配電終端建設(shè)及其運(yùn)行加以注重。涉及的主要內(nèi)容如下：

2.1 電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化建設(shè)的目標(biāo)

在電力系統(tǒng)配電終端的建設(shè)中，電力系統(tǒng)自動(dòng)化結(jié)構(gòu)采用的是主站與配電終端組合運(yùn)行的雙層結(jié)構(gòu)。自動(dòng)化配電終端采用的是網(wǎng)絡(luò)型結(jié)構(gòu)，通過(guò)配電終端的網(wǎng)絡(luò)化分布，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息的采集與監(jiān)測(cè)。要保證電力系統(tǒng)配網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠，需要對(duì)城區(qū)的配網(wǎng)線路進(jìn)行改造。在電力系統(tǒng)配網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)中，需要采用先進(jìn)的信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)，建設(shè)雙向控制的配電通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)信息的實(shí)時(shí)傳輸。在電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化建設(shè)中，其目標(biāo)主要有：實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)通信與配電管理層網(wǎng)絡(luò)通信對(duì)接；完善配電網(wǎng)絡(luò)的通信環(huán)境，便于配電網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)；實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化等。電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化建設(shè)還需要建成電網(wǎng)調(diào)控一體化系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)配網(wǎng)的全面控制，在配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的分析與處理，并保證故障處理的及時(shí)性。

2.2 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)主要為：（1）配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自動(dòng)化管理，降低了人力管理的成本，同時(shí)自動(dòng)化管理模式可以方便快捷地實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的處理以及對(duì)電網(wǎng)的全面監(jiān)控，能準(zhǔn)確地了解電網(wǎng)的運(yùn)行情況，可以在很大程度上提升配網(wǎng)故障的處理效率；（2）配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)包含調(diào)控一體化系統(tǒng)，該系統(tǒng)將電力能源的調(diào)度與控制融合在一起，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力能源的優(yōu)化調(diào)配，保證各地區(qū)電力能源供應(yīng)的充足與穩(wěn)定；（3）在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，采用的是三級(jí)管理框架，在實(shí)現(xiàn)上述調(diào)度與控制功能的同時(shí)，還能維護(hù)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行；（4）在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，系統(tǒng)各部分都獨(dú)立運(yùn)行，但是在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)的控制與調(diào)度設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)功能的轉(zhuǎn)換，從而維護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此，可以說(shuō)，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)具有較高的安全性與穩(wěn)定性。

3 電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)策略

在電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)過(guò)程中，需注重相應(yīng)策略的實(shí)施，這樣才能夠保證電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)工作的優(yōu)化及完善。具體策略如下：

3.1 智能綜合配變終端TTU的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的過(guò)程中，需要根據(jù)相應(yīng)的原則進(jìn)行構(gòu)建。其構(gòu)建過(guò)程主要為：（1）轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的變電站管理模式，由有人管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)人管理模式，實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)化管理；（2）在電力系統(tǒng)的調(diào)控中心，需要安排工作人員進(jìn)行全天不間斷值守，保證調(diào)控中心的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；（3）在維護(hù)操作站的建設(shè)中，需要對(duì)電網(wǎng)的架設(shè)以及電網(wǎng)線路進(jìn)行改造，在改造的過(guò)程中，需要保證統(tǒng)一規(guī)劃，一次性建設(shè)。在電網(wǎng)架設(shè)的過(guò)程中，需要采用分層結(jié)構(gòu)，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，進(jìn)行配網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)。在建設(shè)過(guò)程中，還需要以信息交互總線管理系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，同時(shí)集成定位系統(tǒng)、故障檢測(cè)系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)等，集成故障檢測(cè)、故障定位以及信息傳輸?shù)裙δ?。在系統(tǒng)軟件體系的構(gòu)建中，需要將系統(tǒng)分為基礎(chǔ)平臺(tái)層、系統(tǒng)層以及應(yīng)用層，在基礎(chǔ)平臺(tái)層上，建立功能層，功能層可以支撐配網(wǎng)監(jiān)控應(yīng)用的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)SCADA、FA等的分析。通過(guò)配網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)，可以提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率，減少人力資源的消耗，從而提升電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 對(duì)調(diào)控人員的要求

調(diào)控人員在電力系統(tǒng)配網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)電力系統(tǒng)配網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)調(diào)控人員對(duì)電力系統(tǒng)配網(wǎng)的調(diào)控，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力能源的優(yōu)化調(diào)配，促使電力能源的利用效率得到提高。調(diào)控人員將調(diào)控指令輸入到配網(wǎng)的維護(hù)操作站時(shí)，電力系統(tǒng)配網(wǎng)與管理人員會(huì)開(kāi)展配網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)中存在故障的檢測(cè)與維修。調(diào)控人員需要根據(jù)配網(wǎng)各設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，科學(xué)地制定調(diào)控指令；在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，需要立即下達(dá)調(diào)控指令，并安排人員進(jìn)行故障維修。通過(guò)調(diào)控人員與配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的配合，可以明顯地提升電力故障的處理能力，也能有效提高配網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的管理

在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的調(diào)控中，需要由專業(yè)的調(diào)控人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)專業(yè)調(diào)控人員的管理，需要建立相應(yīng)的管理制度對(duì)調(diào)控人員與配網(wǎng)進(jìn)行管理。在管理制度的建設(shè)中，需要整合配網(wǎng)各方面的管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)調(diào)度人員的有效管理與配置，對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的工作流程與人員職責(zé)需要提前明確。同時(shí)，還需要建立一整套的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)緊急情況應(yīng)對(duì)方案，在出現(xiàn)緊急情況時(shí)，配網(wǎng)調(diào)控人員與管理人員可以迅速應(yīng)對(duì)。在配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的過(guò)程中，在提升系統(tǒng)的管理水平的同時(shí)，也需要逐步提高應(yīng)用水平。例如：電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)需要以GIS系統(tǒng)為基礎(chǔ)，不斷加強(qiáng)故障定位技術(shù)與其他技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備新投異動(dòng)流程的有效監(jiān)測(cè)，同時(shí)優(yōu)化信息技術(shù)在故障定位信息傳遞中的應(yīng)用，通過(guò)信息交互總線，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)與PMS系統(tǒng)相關(guān)資料的快速傳遞。在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的管理中，需要將人員管理與設(shè)備管理結(jié)合在一起，通過(guò)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)約化、集中化的管理方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)人員、系統(tǒng)運(yùn)行以及電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)的一體化管理，以此提升配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的管理水平。

4 結(jié)語(yǔ)

電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)在促進(jìn)城市電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定、提升電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益方面具有重要的作用。通過(guò)電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速處理，提升供電質(zhì)量與供電的可靠性，對(duì)推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著重要作用。所以，對(duì)于相關(guān)工作人員來(lái)說(shuō)，有必要做好電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)工作。

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（責(zé)任編輯：秦遜玉）