智能電網(wǎng)中配電自動化的構(gòu)建分析

鄭 釗

（國網(wǎng)福建福清市供電有限公司，福建 福清 350300）

智能電網(wǎng)中配電自動化的構(gòu)建分析

鄭 釗

（國網(wǎng)福建福清市供電有限公司，福建 福清 350300）

配電自動化是智能電網(wǎng)中的主要構(gòu)成元素，有助于提高電網(wǎng)運行效率，使其時刻處于良好的運行狀態(tài)。用電需求的增加及電力系統(tǒng)的不斷完善，使智能電網(wǎng)配電自動化更具應(yīng)用發(fā)展空間。文章結(jié)合具體案例，對實現(xiàn)智能電網(wǎng)配電自動化構(gòu)建進(jìn)行了分析。

智能電網(wǎng)；配電自動化；構(gòu)建

1 電網(wǎng)研究背景

當(dāng)前，我國電網(wǎng)朝向自動化、信息化和智能化方向發(fā)展，著力于特高壓電網(wǎng)骨干網(wǎng)架建設(shè)，使電網(wǎng)建設(shè)及運行更具現(xiàn)代化特征，有助于實現(xiàn)電網(wǎng)資源優(yōu)化配置，以達(dá)到良好的運行效果。通過以智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)的配電自動化實現(xiàn)方式進(jìn)行研究，對配電網(wǎng)實施有效監(jiān)控，有利于促進(jìn)自動化系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用。

2 配電自動化系統(tǒng)及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 配電自動化系統(tǒng)

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)以用電采集和含饋線自動化為主，系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容較多，包括主站、子站系統(tǒng)、通信、終端等。主站系統(tǒng)主載體是光纖和以太網(wǎng)，用以各區(qū)域子站實時信息收集，以監(jiān)控和管理配電系統(tǒng)。該過程中，可對各子站關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)，提高配電系統(tǒng)運行質(zhì)量及效率。在變電站和開閉所處安裝子站，以實施監(jiān)控，同時實現(xiàn)管轄范圍內(nèi)配網(wǎng)終端的自動化管理，從而定位和隔離饋線故障，并配合主站實施全系統(tǒng)故障定位和監(jiān)控。子站在信息處理上要極具優(yōu)勢，以被應(yīng)用到區(qū)域控制中心，使各項工作更加便利。

當(dāng)前，配電網(wǎng)自動化將電力線載波、無線公網(wǎng)和SDH光傳輸作為主要通信方式。通過對各類信息技術(shù)及自動化技術(shù)的應(yīng)用，充分發(fā)揮智能配電變壓器、傳感器等各設(shè)備功能，以為配電自動化提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。該過程中，通過應(yīng)用分布式能源、微網(wǎng)技術(shù)及配用電互動技術(shù)，為電網(wǎng)配電自動化技術(shù)提供廣闊的應(yīng)用及發(fā)展契機[1]。

2.2 配電自動化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)如今，我國智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已相對比較完備，將其應(yīng)用到智能電網(wǎng)建設(shè)及發(fā)展過程中，效果極佳。智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系涵蓋的范圍比較廣，涉及的相關(guān)領(lǐng)域及專業(yè)類目比較多。而智能配電建設(shè)將配電自動化、配電儲能系統(tǒng)并網(wǎng)、配電分布式電源并網(wǎng)作為重點內(nèi)容，如圖1所示。

配電網(wǎng)自動化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，涉及自動化系統(tǒng)、設(shè)備系統(tǒng)、驗收及運行維護(hù)等諸多方面的內(nèi)容。主要制度框架為《配電網(wǎng)自動化技術(shù)導(dǎo)則》《配電網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)功能規(guī)范》和《配電自動化運行維護(hù)管理規(guī)范》等。

圖1 智能配電標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃

3 智能電網(wǎng)中配電自動化的構(gòu)建分析

3.1 實際案例

將某地區(qū)配電自動化項目作為案例，進(jìn)行分析。該區(qū)域界面內(nèi)，有5座220 kV變電站、18座110 kV變電站，配電站和配電室數(shù)量分別為596座和200座，開閉所262座，環(huán)網(wǎng)柜814座，箱式變電站248座，110 kV饋線528條。執(zhí)行配電網(wǎng)調(diào)控一體化建設(shè)，并進(jìn)行系統(tǒng)整合、接口改造及各類支撐系統(tǒng)、試點及交互系統(tǒng)建設(shè)等，最終使配電主站系統(tǒng)建設(shè)完成。其具備可靠性和穩(wěn)定性特征，包含配電仿真、配電SCADA和饋線自動化功能等。

3.2 配電自動化終端

該工程中選用的自動化終端為一遙和二遙。一搖架空故障指示器能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸，在具體工程中，可對故障進(jìn)行實時定位。在該工作環(huán)境下，通過應(yīng)用無線通信技術(shù)和太陽能取電技術(shù)，延長故障指示器數(shù)據(jù)傳輸距離，并確保數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳裝置工作電源充足、完備。二遙電纜故障指示器除卻常規(guī)功能之外，包含遙測和遙信等新增功能。其能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，使遠(yuǎn)方主站對故障發(fā)生情況及負(fù)荷狀況具備清晰的認(rèn)知[2]。

3.3 配電通信網(wǎng)

太無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在試點中應(yīng)用較為普遍，該技術(shù)極為靈活，能夠使纖芯資源得到充分利用。在該工程界面內(nèi)，選取定量的節(jié)點試點。該技術(shù)星型拓?fù)浜涂偩€型拓?fù)浼鎮(zhèn)?。各?jié)點均采用雙鏈結(jié)構(gòu)互為冗余。假使某條鏈路發(fā)生故障，后續(xù)節(jié)點通信功能仍然能夠發(fā)揮正常，使網(wǎng)絡(luò)時刻處于安全、可靠的運行狀態(tài)。

3.4 信息總線建設(shè)

實施信息總線建設(shè)，能夠使相關(guān)系統(tǒng)接口更加規(guī)范，繼而實現(xiàn)配電自動化主站系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的整合，確保各平臺之間信息的傳輸和交互更加科學(xué)、合理、有效，增強各部門溝通，使其各項業(yè)務(wù)互為關(guān)聯(lián)，從而使終端用戶與各故障情況形成環(huán)環(huán)相扣的過程，通過該種方式，將配電自動化優(yōu)勢發(fā)揮到最大。配電自動化和配電生產(chǎn)工作聯(lián)系比較緊密，使系統(tǒng)更具可行性特征。依據(jù)實際配電運行管理狀況及其自動化應(yīng)用訴求，對配電生產(chǎn)工作流程具備清晰的認(rèn)識，在具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)將其效用發(fā)揮到最大，實現(xiàn)全過程閉環(huán)管理配電自動化設(shè)計、施工、運行等，增強配電自動化系統(tǒng)實用性和有效性。

3.5 配電自動化及配電網(wǎng)協(xié)同建設(shè)

具體工程實施過程中，設(shè)計、施工、驗收和投運要講求同步性，從而為配電自動化和配電網(wǎng)一次網(wǎng)架工作奠定良好的基礎(chǔ)。依據(jù)實際工程案例，對各項管理制度具備清晰的認(rèn)識，竣工之后，通過自動化遙控進(jìn)行送電，并應(yīng)用安全自動裝置為其提供輔助。配電自動化建設(shè)在配電網(wǎng)生產(chǎn)建設(shè)過程中極為重要，有助于實現(xiàn)智能電網(wǎng)自動化建設(shè)，并提高配電自動化建設(shè)水平。

4 智能電網(wǎng)建設(shè)建議

實施智能電網(wǎng)建設(shè)，能夠使電網(wǎng)逐步實現(xiàn)智能化。該項工作比較復(fù)雜，且專業(yè)性強，涉及諸多新型技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用，也提出了信息化要求。當(dāng)前，輸變電工程設(shè)計中，對電網(wǎng)信息模型技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用比較普遍，實現(xiàn)了三維數(shù)字化評審、在線監(jiān)測可視管理平臺建設(shè)等，推進(jìn)電網(wǎng)企業(yè)數(shù)據(jù)流和業(yè)務(wù)流的融合[3]。

當(dāng)前，電網(wǎng)信息模型技術(shù)需進(jìn)行如下研究：（1）標(biāo)準(zhǔn)研究。以BIM為載體，借助IFC標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用及推廣，并使各軟件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)計及交換。以設(shè)計階段三維模型為例，DWG和DGN等數(shù)據(jù)信息已較為普遍，各數(shù)據(jù)信息存儲方式也存在差別。因而，需實現(xiàn)以GIM為基礎(chǔ)的工程數(shù)據(jù)中心構(gòu)建，通過對編碼標(biāo)準(zhǔn)和模型接口進(jìn)行分析，制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，便于各應(yīng)用平臺接受及應(yīng)用。（2）網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)庫技術(shù)。云計算背景下，輸變電工程信息技術(shù)已經(jīng)相對成熟，為基于GIM的工程數(shù)據(jù)庫發(fā)電提供了良好的契機，便于電網(wǎng)企業(yè)對信息的收集和獲取，提升信息安全性。對新型結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行研究，實現(xiàn)電網(wǎng)信息存儲和共享。（3）信息挖掘技術(shù)。電網(wǎng)企業(yè)將數(shù)據(jù)分析作為核心競爭力。GIM的構(gòu)建，使信息挖掘技術(shù)研究中，具備廣泛的信息及數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。將數(shù)據(jù)分析作為配電自動化構(gòu)建中的關(guān)鍵性內(nèi)容。

5 結(jié)語

綜上所述，配電自動化能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)故障自動診斷和隔離，實現(xiàn)停電范圍控制，以便于快速恢復(fù)供電，使電力系統(tǒng)更加安全可靠。在智能電網(wǎng)中實施配電自動化構(gòu)建，能夠?qū)Ω飨到y(tǒng)進(jìn)行綜合應(yīng)用，簡化故障檢修過程，提高配電網(wǎng)管理水平，實現(xiàn)其社會、經(jīng)濟效益，保障人們?nèi)粘Ｓ秒娰|(zhì)量。

[1]徐凱軍.智能電網(wǎng)中配電自動化的構(gòu)建研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（34）：159.

[2]王耀亞.智能電網(wǎng)背景下的配電自動化建設(shè)[J].福建質(zhì)量管理，2015（12）：193-194.

[3]韋磊，繆巍巍，趙新建.配電自動化通信技術(shù)選擇及建設(shè)方案[J].供用電，2014（5）：38-42，4.

Analysis on distribution automation in smart grid

Zheng Zhao
（State Grid Fujian Fuqing Electronic Power Company, Fuqing 350300, China）

Distribution automation is the main component of the smart grid, which is helpful to improve the efficiency of the power system and makes it in good working condition. With the growth of the power demand and the continuous improvement of the power system, the distribution automation of smart grid has more application and development space.This paper, combined with specific cases, has realized the analysis on the construction of the smart grid distribution automation.

smart grid; distribution automation; construction

鄭釗（1986— ），男，福建福清，本科，工程師；研究方向：配電。