配網(wǎng)自動化管理的應(yīng)用分析

李一

（國家電網(wǎng)河南省電力公司南陽供電公司，河南 南陽 473000）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各個行業(yè)對電能的依賴程度越來越大，因此保證供電系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定的運行，在促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展上具有重要意義。把握配電網(wǎng)自動化發(fā)展趨勢，采取有效措施解決配電網(wǎng)存在的問題，為配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)造良好的條件。隨著數(shù)據(jù)采集與控制、地理信息系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的引進(jìn)，配電自動化系統(tǒng)就開始逐步向配網(wǎng)智能化階段發(fā)展。本文正是在這一發(fā)展背景下，探討了配電網(wǎng)自動化的相關(guān)技術(shù)，希望通過這一分析進(jìn)一步推進(jìn)配電網(wǎng)的自動化發(fā)展。

一、配網(wǎng)運行管理中信息技術(shù)的應(yīng)用

優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、安全一直是現(xiàn)代電力系統(tǒng)最主要的三項要求。通過對配電網(wǎng)絡(luò)的不斷分析、檢測及控制，實現(xiàn)配網(wǎng)的自動化管理，是實現(xiàn)這三大要求的基本保障，也是維護(hù)用電安全的保障。配網(wǎng)運行管理中信息技術(shù)的應(yīng)用是實現(xiàn)配網(wǎng)自動化管理的關(guān)鍵一步。1.1信息技術(shù)在配網(wǎng)運行管理中的應(yīng)用信息技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，主要在以下幾個方面最為突出，在線狀態(tài)檢測、設(shè)備管理及用電管理。現(xiàn)代電力系統(tǒng)運行最重要的指標(biāo)就是安全，所以確保電力系統(tǒng)能夠安全運行至關(guān)重要。因此需要不斷地對電力系統(tǒng)進(jìn)行分析、監(jiān)測以及控制，以保證其安全運行。將絕緣體作為例子，它的使用壽命會對整個設(shè)備運行時間的長短產(chǎn)生很大影響。在電力設(shè)備處于負(fù)載運行時，其中的絕緣系統(tǒng)會無可避免地發(fā)生老化現(xiàn)象。這是因為絕緣系統(tǒng)長時間處于惡劣環(huán)境中，受到機械、化學(xué)、電及一些不可確定因素的長期影響。在這種環(huán)境下絕緣系統(tǒng)會產(chǎn)生應(yīng)力，會逐步老化。還可能會出現(xiàn)絕緣缺陷的現(xiàn)象。若是絕緣缺陷的現(xiàn)象沒有被及時發(fā)現(xiàn)，沒有及時進(jìn)行修復(fù)，就容易導(dǎo)致運行事故的發(fā)生，從而在多方面造成損失。配電網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行自動化管理時，通過信息技術(shù)進(jìn)行自動遙控，并對高壓配電線上所帶有的線路參數(shù)和開關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，通過這一方法來保證及時地發(fā)現(xiàn)缺陷，并立刻消除缺陷。對于出現(xiàn)故障的區(qū)間實現(xiàn)自動隔離，以最快最優(yōu)的方式恢復(fù)故障區(qū)的供電，以保證在給用戶提供電力的同時，能夠做到更可靠、更經(jīng)濟(jì)，更穩(wěn)定。

二、配電自動化系統(tǒng)的應(yīng)用分析

大體上來看，配電自動化系統(tǒng)主要是由通信系統(tǒng)層、主站系統(tǒng)層、站端系統(tǒng)層、配電子站層或者變電站自動化系統(tǒng)層所構(gòu)成。按照軟件及硬件進(jìn)行劃分，配電自動化系統(tǒng)主要包括：(1)通信系統(tǒng)；(2)監(jiān)測及監(jiān)控終端；(3)智能開關(guān)；(4)配網(wǎng)自動化：(5)系統(tǒng)仿真軟件；(6)用電管理自動化；(7)配電網(wǎng)能耗管理；(8)配電工作管理；(9)其它系統(tǒng)接口；(10)地理信息系統(tǒng)與配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)。

（一）通信系統(tǒng)

為了能夠使通訊端口設(shè)備減少、系統(tǒng)管理控制能力提高，并且加強系統(tǒng)可靠性，可以把系統(tǒng)劃分為幾個子群，每一個子群都是由將近幾十個監(jiān)控終端設(shè)備所構(gòu)成，同時由起承上啟下作用的通訊控制器來進(jìn)行管理。對于下位，通訊控制器進(jìn)行后臺指令的轉(zhuǎn)發(fā)和數(shù)據(jù)的收集，而對于上位，通信控制器來對后臺發(fā)送過來的諸多指令加以接受，并且對上位與下位的通訊進(jìn)行控制。

（二）監(jiān)測及監(jiān)控終端

其中，監(jiān)測及監(jiān)控終端主要包括小區(qū)劃變開關(guān)中斷、分段開關(guān)終端、出線開關(guān)終端、開閉所開關(guān)中斷等等，監(jiān)測及監(jiān)控終端最基本的作用是對遙控指令進(jìn)行采集、接受、處理、執(zhí)行、以及自恢復(fù)、設(shè)置參數(shù)、記錄事件、自診斷、通訊等。監(jiān)測及監(jiān)控終端的特點有：利用交流進(jìn)行采集，能夠?qū)β室驍?shù)、電壓、電能、電流、視在功率、無功功率、無功功率等精度較高的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測。具有非常強大的通訊功能，并且支持多種開放通訊方式以及通訊規(guī)約。

（三）智能開關(guān)

智能開關(guān)不僅不需要通訊線路便可以實現(xiàn)電網(wǎng)自動恢復(fù)非故障段、自動隔離故障段、自動診斷故障段的供電，并且也能夠連接通訊系統(tǒng)，借助于主站和子站的控制單元便能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的遙控及遙測。分段模式的開關(guān)可以進(jìn)行合閘閉鎖、失電合閘、延時合閘；聯(lián)絡(luò)模式能夠?qū)崿F(xiàn)時限閉鎖、脈沖閉鎖、延時合閘、，還可以實現(xiàn)自動解除閉鎖、一側(cè)來電閉鎖、兩側(cè)來電閉鎖等功能。而遙控接口可以對開關(guān)設(shè)置進(jìn)行監(jiān)視，對開關(guān)的位置進(jìn)行正確的指示，同時還設(shè)置有備用的電池，以便于失電操作時能夠確定開關(guān)的具體位置。

（四）擴展SCADA系統(tǒng)的功能。

1.功能的投切。根據(jù)用電網(wǎng)的實際運行情況，由值班調(diào)度員通過控制方式進(jìn)行遠(yuǎn)方微機裝置的功能進(jìn)行投入或退出的操作。2.定值的修改。根據(jù)電網(wǎng)的運行方式，由值班調(diào)度員進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)備或修改微機裝置的某些定值。SCADA系統(tǒng)里的系統(tǒng)遙控操作必須按照順序進(jìn)行，因此提供防誤操作的設(shè)置功能。3.拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)著色。通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，支持圖形的線路動態(tài)著色功能和潮流方向標(biāo)志功能?？蓪崿F(xiàn)線路檢修停電著色，線路開關(guān)的分、合閘著色，線路帶電著色，線路過壓著色，線路電壓等級著色，用動態(tài)流動的虛線或箭頭等方式顯示潮流方向。4.故障錄波分析。能搜集帶有故障錄波功能的FTU的數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行分析并給出波形。5.故障分析模塊?？梢詫Ω鞣N方式進(jìn)行故障計算，如：基于實時態(tài)的在線故障計算，確保開關(guān)的正常運行、基于研究態(tài)的離線故障計算，校驗電氣設(shè)備的性能。對稱短路和各種不對稱短路故障的計算。6.故障隔離和恢復(fù)模塊。適用于任意結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)絡(luò)，如輻射狀、網(wǎng)絡(luò)狀、多環(huán)網(wǎng)絡(luò)等；并可以處理系統(tǒng)的多重故障。能進(jìn)行系統(tǒng)的實時分析，與故障分析、系統(tǒng)的在線潮流、防誤操作等模塊緊密集成，根據(jù)SCADA系統(tǒng)采集的實時信息，采用軟件智能方式對全網(wǎng)進(jìn)行實時分析和判斷，準(zhǔn)確判斷故障位置，保證系統(tǒng)安全。

結(jié)語

為保證電力系統(tǒng)的安全運行、保證電業(yè)工作人員和市民公眾的生命安全，必須在配電網(wǎng)絡(luò)運行過程中不斷對其進(jìn)行監(jiān)測、分析和控制。隨著配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模的壯大，傳統(tǒng)的人工運維模式對此越發(fā)顯得力不從心，而實現(xiàn)運行管理的自動化。