配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用中存在的誤區(qū)及措施研究

何彥平，王偉軍，趙小莉，程金龍

（國(guó)網(wǎng)天水供電公司，甘肅 天水 741000）

0 引 言

智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)各配件的優(yōu)化監(jiān)控和保護(hù)，保障電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定。要發(fā)揮自動(dòng)化系統(tǒng)的價(jià)值，需增強(qiáng)可視化能力和預(yù)見性能力，利用自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)電網(wǎng)運(yùn)行，更新信息技術(shù)，從電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行入手，采取多種措施優(yōu)化電網(wǎng)，落實(shí)自動(dòng)化技術(shù)[1]。

1 自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備及系統(tǒng)悖論

1.1 自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備

主網(wǎng)自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化組成工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。將二次設(shè)備重新組合，以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)為支持，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理。例如，電量采集系統(tǒng)（如圖1所示）、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（如圖2所示）和溫控系統(tǒng)，都利用現(xiàn)代化技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行。

遙感、遙控、遙視等都屬于配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)容，通過(guò)結(jié)合主網(wǎng)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)用。配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行具有其自身特點(diǎn)，即設(shè)備環(huán)境惡劣，防護(hù)要求嚴(yán)厲；注重網(wǎng)絡(luò)控制，終端數(shù)量大；通道環(huán)境較復(fù)雜，通信方式多樣。

1.2 信息系統(tǒng)悖論

企業(yè)有大量配電網(wǎng)信息支持，但其配電網(wǎng)未能創(chuàng)造理想價(jià)值。在一些方面，如一些員工，需大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)指導(dǎo)維護(hù)工作，但只是簡(jiǎn)單調(diào)整流程，沒有實(shí)質(zhì)性優(yōu)化變革，未充分發(fā)揮系統(tǒng)化中的審核職能，且采取雙軌制執(zhí)行，系統(tǒng)管理及現(xiàn)場(chǎng)存在錯(cuò)位，信息系統(tǒng)不能適應(yīng)制度變化。由于應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)后，未達(dá)到預(yù)期效果，因此提出“信息系統(tǒng)悖論”。自動(dòng)化信息技術(shù)收益受企業(yè)多方面管理因素的影響較大，業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)要素、組織結(jié)構(gòu)都影響自動(dòng)化信息技術(shù)的應(yīng)用效果[2]。因此，需分析當(dāng)下配電網(wǎng)自動(dòng)化中存在的誤區(qū)，合理規(guī)劃流程，變革方法，理解企業(yè)信息化與管理之間的聯(lián)系。

圖1 電量自動(dòng)化采集系統(tǒng)

2 配電網(wǎng)自動(dòng)化存在的誤區(qū)

2.1 自動(dòng)化設(shè)備可靠性問(wèn)題

配電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備可靠性低，設(shè)備技術(shù)性和自動(dòng)化水平不能滿足實(shí)際配電需求，設(shè)備需人工操作運(yùn)行，整體自動(dòng)化水平不高，檢測(cè)時(shí)需要專業(yè)人員監(jiān)督才能保證設(shè)備正常工作。該情況下，設(shè)備故障幾率高，電網(wǎng)易出現(xiàn)拒動(dòng)或誤動(dòng)現(xiàn)象，供電整體不穩(wěn)定，可靠性低。

圖2 環(huán)境監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)

2.2 配電自動(dòng)化設(shè)備兼容問(wèn)題

配電自動(dòng)化設(shè)備兼容問(wèn)題需要管理人員給予充分重視。供電企業(yè)采購(gòu)設(shè)備時(shí)，應(yīng)考慮自身情況，分析新老設(shè)備之間的兼容問(wèn)題。實(shí)際采購(gòu)中，如果設(shè)備兼容處理不當(dāng)，自動(dòng)化技術(shù)會(huì)與實(shí)際供電脫節(jié)，供電效率下降。此外，配電自動(dòng)化設(shè)備的使用壽命不長(zhǎng)，需頻繁更新?lián)Q代，為確保配電穩(wěn)定，需提高自動(dòng)化設(shè)備的兼容性。

2.3 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題

如果網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，會(huì)影響配電穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)失衡主要是電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)、主干節(jié)點(diǎn)以及主站控制端不匹配，各系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備產(chǎn)生沖突，無(wú)法聯(lián)動(dòng)工作，自動(dòng)化運(yùn)行效果低下。

2.4 管理制度及人才培養(yǎng)問(wèn)題

配電自動(dòng)化需專業(yè)性制度、人才配套的支持，國(guó)家針對(duì)配電自動(dòng)化運(yùn)行制定了規(guī)則制度，但實(shí)施過(guò)程中存在一定問(wèn)題。實(shí)施中，管理不合理使自動(dòng)化系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮積極作用；供電企業(yè)運(yùn)行和維護(hù)員人員培養(yǎng)不科學(xué)，人員招聘后沒有開展長(zhǎng)期培訓(xùn)，缺乏專業(yè)性技術(shù)培訓(xùn)；考核制度不完善，運(yùn)維人員專業(yè)水平固定，不符合供電企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。

2.5 其他問(wèn)題

配電自動(dòng)化中，三遙功能建設(shè)實(shí)現(xiàn)難度加大。光纖通道中，建設(shè)需專業(yè)人才深入設(shè)計(jì)，網(wǎng)架設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，一些主干網(wǎng)及分支網(wǎng)出現(xiàn)故障，無(wú)法有效判斷故障位置，影響配電穩(wěn)定性?，F(xiàn)行運(yùn)行規(guī)范、安全規(guī)范和實(shí)際維護(hù)，影響配電自動(dòng)化的發(fā)展，上線饋線自動(dòng)化項(xiàng)目受制約，城市配電異常，需查明原因、修復(fù)后送電，影響了重合器自動(dòng)化技術(shù)，導(dǎo)致自動(dòng)化技術(shù)只存在于通信、保護(hù)方面。此外，不同級(jí)開關(guān)配合聯(lián)系密切，饋線自動(dòng)化不適用改造較多線路。

3 配電自動(dòng)化問(wèn)題應(yīng)對(duì)建議

3.1 加強(qiáng)通信建設(shè)

通信為配電自動(dòng)化子站和主站溝通交流奠定基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的前提。因此，需加強(qiáng)通信系統(tǒng)建設(shè)。配電網(wǎng)通信由雙絞線、電話線、電力載波以及光纖組成。光纖具有傳輸速度快、容量大、傳輸頻帶高等優(yōu)勢(shì)，未來(lái)的應(yīng)用價(jià)值較高，研究意義較大。因此，應(yīng)注重光纖通信的優(yōu)化。光纖技術(shù)也有一定缺點(diǎn)，其受制于技術(shù)開發(fā)，實(shí)際造價(jià)高，施工技術(shù)要求嚴(yán)格，靈活性較差?；诖?，人們應(yīng)合理應(yīng)用光纖技術(shù)，密切關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)，及時(shí)優(yōu)化通信系統(tǒng)。通信電纜可以克服光纖高昂成本及施工技術(shù)要求嚴(yán)格的問(wèn)題，但電纜抗干擾能力差。

配電自動(dòng)化設(shè)備工作環(huán)境惡劣，采購(gòu)設(shè)備時(shí)需考慮新設(shè)備聯(lián)動(dòng)及設(shè)備自身質(zhì)量，選擇可靠性較高、可維護(hù)性強(qiáng)的先進(jìn)設(shè)備。此外，設(shè)備應(yīng)達(dá)到規(guī)范性耐熱、防潮、抗電磁干擾等要求，避免設(shè)備在惡劣環(huán)境中發(fā)生基礎(chǔ)故障。部門需發(fā)揮現(xiàn)有資源優(yōu)勢(shì)，維護(hù)檢修、更新改造老化設(shè)備，最大化發(fā)揮設(shè)備價(jià)值，以綜合通信的方式，提高電網(wǎng)自動(dòng)化效率。

國(guó)家規(guī)定無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不能用于信號(hào)控制，則可以利用遙控技術(shù)替代光纖或通信電纜，彌補(bǔ)弊端。在充足資金的支持下，多選擇光纖網(wǎng)絡(luò)，分段設(shè)備改造中融入遙控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分段和故障的隔離，提高配電自動(dòng)化水平。通過(guò)具有遙信及遙測(cè)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，以配網(wǎng)故障指示裝置判斷故障區(qū)間。光纖設(shè)計(jì)上，故障區(qū)間停電時(shí)間較長(zhǎng)，指標(biāo)要隨之更改，確保無(wú)光纖支持下也可實(shí)現(xiàn)科學(xué)監(jiān)視，減少故障查找時(shí)間，從而提高運(yùn)檢水平，提升投資效率。目前，無(wú)線通信廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)運(yùn)行，人們應(yīng)重視無(wú)線通信的安全性和可靠性，周期性維護(hù)設(shè)備，降低故障的發(fā)生幾率。

3.2 饋線自動(dòng)化優(yōu)化

3.2.1 饋線自動(dòng)化作用

配電自動(dòng)化的關(guān)鍵是饋線自動(dòng)化。系統(tǒng)運(yùn)維中，饋線自動(dòng)化可控制停電次數(shù)，減少故障發(fā)生次數(shù)及時(shí)間。此外，饋線自動(dòng)化可提高供電質(zhì)量。大系統(tǒng)中，饋線自動(dòng)化可實(shí)現(xiàn)電容器及負(fù)荷轉(zhuǎn)帶投切，提高供電質(zhì)量，減低能源消耗。

3.2.2 饋線自動(dòng)化模式選擇

在模式選擇上，應(yīng)分析不同模式的特點(diǎn)及適用程度。第一，集中智能模式。集中智能模式的影響下，饋線自動(dòng)化測(cè)控應(yīng)用層將故障信息反映給子站、主站，根據(jù)站點(diǎn)判斷故障、定位故障，完成后下達(dá)對(duì)應(yīng)命令，并傳遞到饋線自動(dòng)化終端應(yīng)用層，之后發(fā)出命令，將故障區(qū)域?qū)嵤└綦x處理，防止故障影響擴(kuò)大。集中智能模式主要依賴于通信系統(tǒng)發(fā)出命令、接收命令，若故障發(fā)生，影響整體系統(tǒng)運(yùn)行和集中智能模式，將出現(xiàn)癱瘓現(xiàn)象。第二，分布智能模式。該模式在實(shí)際運(yùn)行中無(wú)需主站及通信系統(tǒng)給予必要支持，可自動(dòng)和智能終端建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)故障的實(shí)時(shí)分析，并隔離故障目標(biāo)。

第三，重合器模式。重合器與上述模式具有相似性，其以饋線自動(dòng)化終端檢測(cè)、識(shí)別故障，識(shí)別后進(jìn)行隔離處理。重合器具有網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)能力，無(wú)需主站和通信系統(tǒng)輔助，系統(tǒng)異常時(shí)仍可穩(wěn)定運(yùn)行，但故障處理速度較慢，實(shí)用性不強(qiáng)。第四，半自動(dòng)化模式。半自動(dòng)化模式是對(duì)集中智能的簡(jiǎn)化、優(yōu)化，但與集中智能模式有一定區(qū)別。半自動(dòng)化模式需將故障傳遞給主站，主站調(diào)度員分析、診斷故障，識(shí)別后采取措施直接處理。半自動(dòng)化模式對(duì)信息設(shè)備的依賴度不大，但故障處理時(shí)間較長(zhǎng)。不同的饋線自動(dòng)化模式有其各自的特點(diǎn)，運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)了解不同模式特點(diǎn)，實(shí)際設(shè)計(jì)中，根據(jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、運(yùn)維水平、通訊資源等選擇合適的模式。

4 提高運(yùn)維管理水平

第一，注重提高生產(chǎn)技術(shù)人員的專業(yè)性，以專業(yè)性技術(shù)為支持，開發(fā)配電網(wǎng)自動(dòng)化硬件，確保自動(dòng)化功能能夠滿足電網(wǎng)供電需求，并建立高素質(zhì)專業(yè)配電維護(hù)隊(duì)伍，提高運(yùn)行維護(hù)效率。

第二，強(qiáng)化系統(tǒng)工作人員的培訓(xùn)工作，推廣、培訓(xùn)新技術(shù)，讓技術(shù)人員及時(shí)掌握新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備。落實(shí)責(zé)任制度，各工作人員各司其職，合理應(yīng)對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備故障。此外，周期性開展專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)工作，將激勵(lì)機(jī)制融入到培訓(xùn)事宜中，合理約束工作人員，按照實(shí)際量化標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定工作人員的實(shí)際工作，對(duì)工作突出的人員給予獎(jiǎng)金和鼓勵(lì)，對(duì)工作出現(xiàn)問(wèn)題的工作人員給予適當(dāng)經(jīng)濟(jì)處罰和通報(bào)批評(píng)，建立良好的工作風(fēng)氣。

5 結(jié) 論

綜上所述，通過(guò)研究配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用中存在的誤區(qū)和應(yīng)對(duì)措施，分析自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備組成，在現(xiàn)有電網(wǎng)基礎(chǔ)上合理改造電網(wǎng)，明確自動(dòng)化系統(tǒng)目標(biāo)，貫穿電力企業(yè)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，注重系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)，遵循經(jīng)濟(jì)使用原則，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上減少成本投入，同時(shí)兼顧網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、故障處理等。此外，應(yīng)不斷優(yōu)化、更新配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，提高供電質(zhì)量及效率，提高配電網(wǎng)設(shè)備的兼容性，降低電網(wǎng)故障頻率，促進(jìn)配電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)供電企業(yè)不斷進(jìn)步。