智能開關在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應用與分析

古水強

摘 要：科學技術水平不斷發(fā)展的現(xiàn)代化社會，多樣化的智能應用系統(tǒng)逐漸被開發(fā)出來，運用到我國各個行業(yè)領域中，推進了不同行業(yè)的智能化、信息化建設進程。電力行業(yè)自動化發(fā)展中，為了提高供電質量，應加強對智能開關的深入研究，發(fā)揮出智能開關的控制功能和智能化優(yōu)勢，提高電力企業(yè)的電網(wǎng)運行效率。本文對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中智能開關的應用特點與優(yōu)勢進行分析，在此基礎上研究配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中智能開關的具體應用。

關鍵詞：智能開關;配網(wǎng);自動化;系統(tǒng);應用

前言：智能化開關設備具有多種多樣的優(yōu)勢，不僅實現(xiàn)了保護和控制功能，其具有較高的集成度，還能夠實現(xiàn)實時監(jiān)控。將其應用到供電系統(tǒng)中能夠對供電系統(tǒng)運行情況進行監(jiān)管和有效控制。作為一種保護電器，智能開關在供電設備的自動控制中發(fā)揮了不可忽視的重要作用，使我國的配電網(wǎng)絡自動化水平得到了不斷提高。

1 智能開關在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應用特點與優(yōu)勢

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中集合了自動控制、計算機科學、通訊技術等先進的技術手段，智能監(jiān)測配電網(wǎng)的工作狀態(tài)和離線情況，為配電網(wǎng)的安全運行起著關鍵的保障作用，滿足城市和居民的電能需求。為了推進電力行業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運用是必不可少的，有助于我國智能型電網(wǎng)的建設與發(fā)展，提高電力企業(yè)的綜合服務水平和運行效率，避免發(fā)生電能供應不充足的問題、給社會帶來嚴重的負面影響。此背景下的智能開關運用，在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中作為必不可少的要素，充分發(fā)揮了其優(yōu)勢特點。在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，智能開關針對故障能夠進行自動的報警和診斷，將故障位置和其他區(qū)域的連接自動切斷，以免對其他部位電能的穩(wěn)定及正常運行造成不利影響。選擇不同的開關將故障位置切斷時，控制方式也各有不同。在總開關上全部線路的柱上開關集合在此，上面有多條線路相連接，一旦出現(xiàn)某條線路的故障問題，可能會導致大范圍的停電問題，嚴重影響著區(qū)域內人們生產(chǎn)生活的用電需求，可能會給電力行業(yè)造成嚴重的經(jīng)濟損失[1]。

在我國一些偏遠地區(qū)，由于環(huán)境惡劣、氣候條件差，采用的柱型開關發(fā)生故障時排查難度較大，而智能型開關的開發(fā)和運用使配網(wǎng)自動化系統(tǒng)迎來了全新的發(fā)展機遇。智能型開關可靠性更強，在偏遠地區(qū)惡劣的氣候環(huán)境中也能夠發(fā)揮出較強的適應性優(yōu)勢，面對變化較大的氣候溫差，智能開關在線路故障診斷方面速度快，能以最快的速度準確地將開關切斷，斷開連接。智能開關的運用使我國的電網(wǎng)現(xiàn)代化建設進程得到了穩(wěn)步的發(fā)展，符合現(xiàn)代化配電網(wǎng)的自動化需求，有效避免了故障發(fā)生時的區(qū)域擴大現(xiàn)象，保證了將故障范圍控制在一定區(qū)域內。遠距離通信技術在系統(tǒng)控制中心中，對智能開關單側帶電進行控制，實現(xiàn)了遠程控制和遠程監(jiān)視功能。自動化的配電網(wǎng)系統(tǒng)中，針對故障發(fā)生的實際位置能夠進行準確的定位，針對故障區(qū)域，通過人工操作的方式將其切斷，實現(xiàn)了及時有效的控制。智能開關可以分為多種不同類型的開斷設備，例如真空型、隔離型、空氣型、熔斷型等[2]。

2 智能開關在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的具體應用

2.1 處理配電網(wǎng)線路故障問題

智能開關能夠對配電網(wǎng)線路故障問題進行有效的處理。近些年來，我國的現(xiàn)代化社會經(jīng)濟快速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，電力需求也快速增加，對電網(wǎng)的供電質量方面提出了更高的要求。電網(wǎng)必須要加強規(guī)模建設，保證良好的供電質量和穩(wěn)定性，運用智能開關可使配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的功能更完善，提高配網(wǎng)系統(tǒng)的自動化、現(xiàn)代化水平。在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，元件和開關連接在一起，開關的質量和運行效率對于系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性起著決定性的作用，實現(xiàn)了對配電網(wǎng)線路故障問題的及時發(fā)現(xiàn)和有效處理。和發(fā)達國家相比，我國的配電網(wǎng)結構復雜性較強，在供電穩(wěn)定性方面仍有待完善，線路故障監(jiān)控問題時有發(fā)生。例如用戶側線路和設備管理水平有限，單相接地小電流故障問題的處理不合理，配電線路裝備技術的水平有待提升等，均限制了我國配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的更進一步建設與發(fā)展。針對這些問題，利用智能開關成為了必不可少的一種新型處理方式，實現(xiàn)對配電網(wǎng)線路故障問題及時有效處理。針對自動化線路進行設計的過程中，選擇不同類型的智能開關，能夠取得有效的監(jiān)測和控制效果。例如，帶測控單位智能開關應用到組織線路上，體現(xiàn)了較高的實用性，這一應用方案下，人員的操作過程更簡單、方便，并且組織線路短路故障問題得到有效解決[3]。

2.2 10kV柱上開關無線控制系統(tǒng)

我國的電力企業(yè)中的傳統(tǒng)10kV配網(wǎng)設備目前仍舊存在顯著的缺陷問題。首先是工作人員若是要實現(xiàn)對10kV柱上開關的有效控制，要通過登桿的方式近距離接觸10kV柱上開關才能夠達到控制目的。這對工作人員的人身安全構成了嚴重的威脅，加上環(huán)境、氣候因素的影響，10kV柱上開關的控制工作面臨著重重阻礙。線損率問題在個別線路中是不可避免的，竊電現(xiàn)象時有發(fā)生，由于其具有較強的隱蔽性，導致解決竊電問題的難度較高，嚴重損害了供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。在傳統(tǒng)10kV配網(wǎng)設備的應用中，由于無法獲取實時數(shù)據(jù)，只能盲目進行竊電線索的查找。另外，由于缺少對柱上開關FTU電池的快速充電功能，一旦出現(xiàn)電路停電的情況，在操作電源工作時將會對電源的穩(wěn)定運行構成直接的威脅。光纖通信受到外力條件的破壞，修復難度高，配電線路的遷改頻繁，雙絞線和通信電纜之間配合度差，無法進行相應的操作。以上這些10kV柱上開關的問題，嚴重阻礙了我國電力企業(yè)的發(fā)展。推進配網(wǎng)的自動化、現(xiàn)代化建設勢在必行。而智能開關的優(yōu)化設計與應用，不但突破了地域限制，實現(xiàn)了對電流的實時監(jiān)控和準確采集，還大大降低了通信建設的成本。利用10kV柱上開關內部CT功能，采集電流、監(jiān)控電流的運行情況，提高了我國配網(wǎng)系統(tǒng)的自動化水平和綜合的運行效率。射頻模塊或GSM網(wǎng)絡的運用下，數(shù)據(jù)通訊功能更完善。將智能開關運用到供電企業(yè)的高壓柱上，開關和低壓變壓器現(xiàn)場操作柱，強化了系統(tǒng)的抗干擾能力，使系統(tǒng)能夠更安全、穩(wěn)定的運行。在電量計量方面精確度有所提高，能夠實時采集電力系統(tǒng)的主要參數(shù)，并將其完整地存儲下來。通過設置報警閥，實現(xiàn)了信息傳輸?shù)墓δ?，動態(tài)遙控和監(jiān)測開關與變壓器的電源情況[4]。

結論：綜上所述，我國的現(xiàn)代市場經(jīng)濟建設中，電力企業(yè)作為不可或缺的重要一員，關乎大眾生產(chǎn)生活。近年來電力行業(yè)將智能開關應用到配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，提高了配網(wǎng)自動化水平。經(jīng)過長期的實踐，智能開關在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應用可靠性愈發(fā)增強，降低了故障問題的發(fā)生幾率，為電力企業(yè)穩(wěn)定運行和人們生產(chǎn)、生活提供切實的保障。

參考文獻：

[1]郭俊偉.配網(wǎng)自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用探究[J].科技經(jīng)濟導刊，2020，28（36）：104-105.

[2]黃建明.淺談配網(wǎng)自動化工程中進線備自投驗收[J].農(nóng)村電氣化，2020（12）：76-77.

[3]鮑東林.智能開關在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應用與分析[J].當代化工研究，2020（14）：64-65.

[4]林嘉偉.智能開關在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應用與分析[J].電子世界，2019（24）：196-197.

（深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518000）