電力系統(tǒng)中的配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)研究分析

郝睿，孟靜靜

（長(zhǎng)春汽車(chē)工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校，吉林 長(zhǎng)春 130013）

當(dāng)前，配網(wǎng)自動(dòng)化方式在電力體系中漸漸被使用，結(jié)合運(yùn)用電腦通信方法、自動(dòng)控制手段、電子技術(shù)等，完成網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)控制，能夠隨時(shí)獲取電力配網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)工作信息，了解電力體系運(yùn)行實(shí)況，強(qiáng)化實(shí)時(shí)監(jiān)控力度，確保配網(wǎng)能正常運(yùn)營(yíng)，提升電力使用安全程度。

1 配網(wǎng)自動(dòng)化的定義及價(jià)值

1.1 定義

配網(wǎng)自動(dòng)化是依據(jù)自控方式、電子方法、網(wǎng)絡(luò)通信形式等完成線(xiàn)上監(jiān)測(cè)管理，可實(shí)時(shí)采集電力體系配網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)信息資料，了解電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指標(biāo)，建立電力自動(dòng)管控體系。

1.2 價(jià)值

通過(guò)構(gòu)建智能化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)自動(dòng)監(jiān)督管理體系，可對(duì)配網(wǎng)實(shí)行24h整個(gè)過(guò)程監(jiān)督控制，了解電力配網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)工作情況。在電力配網(wǎng)體系自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過(guò)管控、監(jiān)督、維護(hù)等方式，改善配網(wǎng)監(jiān)管質(zhì)量，當(dāng)配網(wǎng)出現(xiàn)異常故障問(wèn)題后，可自動(dòng)實(shí)行故障上報(bào)及處置等。

2 國(guó)內(nèi)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用現(xiàn)狀

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)配網(wǎng)技術(shù)得以進(jìn)步，配網(wǎng)構(gòu)成漸漸完善，電力配網(wǎng)體系運(yùn)轉(zhuǎn)工作質(zhì)量得到明顯提高。城鎮(zhèn)地區(qū)配網(wǎng)實(shí)行自動(dòng)化控制時(shí)，一些用戶(hù)可憑借運(yùn)用要求對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)體系開(kāi)展適度更改，且獲得良好效果。現(xiàn)今，國(guó)內(nèi)對(duì)于配網(wǎng)自動(dòng)方法更加重視，探究該技術(shù)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員人數(shù)逐漸增加，促進(jìn)配網(wǎng)自動(dòng)控制體系逐漸發(fā)展。人們對(duì)于配網(wǎng)運(yùn)用性能比較關(guān)注，盡量促使GIS、SCADA、DA等得以同步發(fā)展。隨配網(wǎng)體系逐漸發(fā)展和進(jìn)步，相關(guān)技術(shù)手段相融效果得到改善，明顯提高技術(shù)實(shí)際運(yùn)用質(zhì)量。

當(dāng)前，對(duì)于配網(wǎng)自動(dòng)體系實(shí)施科學(xué)改進(jìn)，且依據(jù)配網(wǎng)管控?cái)?shù)據(jù)信息體系構(gòu)建實(shí)際狀況，對(duì)靜態(tài)化管控模式形式升級(jí)，注重增加管控功能多樣性，促使SCADA和DA達(dá)成一體化等。隨通信體系更加豐富多樣，載波GPRS通信、光纖通信、雙絞線(xiàn)通信、無(wú)線(xiàn)通信等獲得明顯進(jìn)步，其中，光纖通信因存在一定優(yōu)越性，在配網(wǎng)自動(dòng)通信中應(yīng)用比較廣泛，可保證電力體系得以可靠、安全、平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)工作。

3 配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的實(shí)際運(yùn)用

3.1 提升軟件自動(dòng)檢修維護(hù)能力

在電力體系中運(yùn)用配網(wǎng)自動(dòng)化方式，負(fù)荷和線(xiàn)路出現(xiàn)明顯改變，配網(wǎng)軟件自動(dòng)檢修維護(hù)性能明顯提高，有助于降低工作人員維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)難度，充分符合實(shí)際要求，進(jìn)而確保電力輸送速率，確保電力供應(yīng)能力及質(zhì)量。

3.2 構(gòu)建硬件支撐體系

硬件支撐體系主要使用于對(duì)市場(chǎng)實(shí)行預(yù)估，通過(guò)搜集有關(guān)數(shù)值信息資料，針對(duì)信息內(nèi)容實(shí)施同比和環(huán)比，了解數(shù)據(jù)改變表現(xiàn)情況，進(jìn)而較為精準(zhǔn)地預(yù)估某電力地區(qū)某時(shí)間段內(nèi)電力負(fù)荷需要和改變狀況，還可預(yù)估某區(qū)域不同行業(yè)實(shí)際使用電量排布情況。經(jīng)過(guò)構(gòu)建電能使用自動(dòng)管控修復(fù)體系，可依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)信息體系對(duì)能量運(yùn)用狀況實(shí)施監(jiān)管和修復(fù)，可自動(dòng)監(jiān)測(cè)出不同企業(yè)電力應(yīng)用不正常表現(xiàn)，憑借報(bào)警體系自動(dòng)開(kāi)啟示警功能，且對(duì)于電能運(yùn)用情況實(shí)施控制，進(jìn)而減少用電安全事故的出現(xiàn)。

3.3 構(gòu)建環(huán)形設(shè)置電纜設(shè)施

在人口相對(duì)密集的居住區(qū)域，可采取將電纜用作主要配電形式的配網(wǎng)自動(dòng)調(diào)控方法，對(duì)環(huán)形設(shè)置電纜設(shè)施實(shí)行構(gòu)建。依據(jù)這種形式，負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜需參考開(kāi)關(guān)所在地區(qū)情況、用戶(hù)數(shù)目等，明確傳入線(xiàn)路及傳出線(xiàn)路詳細(xì)回路情況，可設(shè)置為一般四出方式及二進(jìn)形式。當(dāng)回路設(shè)施中的進(jìn)線(xiàn)和出線(xiàn)數(shù)目比較多數(shù)，或是規(guī)模明顯加大時(shí)，應(yīng)更改成環(huán)網(wǎng)柜形式，或是實(shí)行開(kāi)啟及閉合設(shè)置。此類(lèi)環(huán)網(wǎng)柜作用原理是依據(jù)熔斷器以及負(fù)載開(kāi)關(guān)進(jìn)行協(xié)助運(yùn)行工作，設(shè)置2個(gè)電源，若1個(gè)電源出現(xiàn)異常故障問(wèn)題，另1個(gè)電源能夠較快切至總線(xiàn)路，從而盡快恢復(fù)電力供應(yīng)。

3.4 構(gòu)建新型輻射形式配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

新型輻射形式配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是用于城市邊界郊區(qū)、農(nóng)村區(qū)域的體系。此類(lèi)配電網(wǎng)絡(luò)體系作用原理是參考1個(gè)電源實(shí)施電力供應(yīng)輸入，依據(jù)變電站主要開(kāi)關(guān)，對(duì)調(diào)控設(shè)施實(shí)施保護(hù)，并設(shè)置多個(gè)分級(jí)的分段器設(shè)施，對(duì)于電力網(wǎng)絡(luò)各個(gè)配電線(xiàn)路起到保護(hù)效果，進(jìn)而可自動(dòng)化隔斷供應(yīng)和實(shí)行正常電力供應(yīng)。不過(guò)，考慮到一些區(qū)域經(jīng)濟(jì)條件較差、技術(shù)水平落后，配網(wǎng)設(shè)備配置不足等，實(shí)行此類(lèi)配網(wǎng)自動(dòng)化控制開(kāi)關(guān)時(shí)，常采取重合閘設(shè)施對(duì)分段器實(shí)行代替，進(jìn)而減少資金投入。

3.5 構(gòu)建架空類(lèi)型配電網(wǎng)體系

實(shí)行配網(wǎng)自動(dòng)體系構(gòu)建過(guò)程中，若線(xiàn)路的路況較佳，路幅相對(duì)較寬，可采取裸導(dǎo)線(xiàn)或是絕緣導(dǎo)線(xiàn)。采取2個(gè)電源進(jìn)而供應(yīng)正常電力，設(shè)定雙回路導(dǎo)線(xiàn)設(shè)置。參考用戶(hù)實(shí)際需求，可在電力線(xiàn)路上面可設(shè)定配電用的變壓器。保證電力配網(wǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)工作的基礎(chǔ)上，各線(xiàn)路可參考實(shí)際情況實(shí)施差異性供應(yīng)電力。而且，在出現(xiàn)停電事故時(shí)，也能夠依據(jù)自動(dòng)調(diào)控開(kāi)關(guān)設(shè)施自動(dòng)化為另一端實(shí)行電力供應(yīng)，盡快恢復(fù)供應(yīng)電能。

3.6 提升自動(dòng)診斷異常故障性能

為確保電力單位可精準(zhǔn)且及時(shí)完成電能運(yùn)送，提高自動(dòng)診斷異常故障作用，針對(duì)發(fā)生的問(wèn)題及時(shí)檢出、掌握、記載、檢修等。通過(guò)有效管控故障問(wèn)題，維持高效率實(shí)行電力供應(yīng)。通過(guò)運(yùn)用電力體系配網(wǎng)自動(dòng)方式，對(duì)數(shù)值信息處置問(wèn)題進(jìn)行有效解決，可實(shí)施較遠(yuǎn)距離信息資料傳遞。此外，依據(jù)無(wú)人作業(yè)形式，電力單位可采取自動(dòng)化調(diào)控設(shè)施實(shí)施運(yùn)轉(zhuǎn)工作監(jiān)測(cè)控制，針對(duì)用電故障實(shí)行及時(shí)隔離處理等。

4 電力系統(tǒng)中配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)

4.1 形成綜合接受控制端

在電力體系供電過(guò)程中采用配網(wǎng)自動(dòng)形式，可構(gòu)建綜合接受控制端，通過(guò)此類(lèi)控制端可使配網(wǎng)需要傳輸至SCADA體系，參考收到的信息資料實(shí)行電力體系數(shù)據(jù)信息收集及處置。經(jīng)過(guò)整合綜合接受控制端信息資料內(nèi)容，實(shí)行體系規(guī)模簡(jiǎn)約化操控，在配網(wǎng)自動(dòng)形式綜合接受控制端針對(duì)信號(hào)實(shí)行收集及處置等，完成對(duì)應(yīng)操作后，應(yīng)考慮此類(lèi)自動(dòng)化數(shù)據(jù)信息處置期間，是否會(huì)由于電力體系震蕩等因素而引發(fā)數(shù)據(jù)信息資料處置效果無(wú)法符合實(shí)際需要。經(jīng)過(guò)開(kāi)展整個(gè)過(guò)程電力體系潮流排布和電壓指標(biāo)檢測(cè)，且對(duì)測(cè)定所得數(shù)據(jù)信息資料傳輸?shù)街骺刂品?，依?jù)及時(shí)傳送信息內(nèi)容，可實(shí)行綜合接受控制端的信息資料通信過(guò)程，充分保證配網(wǎng)自動(dòng)方式能夠使用于SCADA及DA體系內(nèi)，對(duì)電力體系數(shù)據(jù)信息實(shí)行及時(shí)處置，采取數(shù)控端完成信息資料及時(shí)通信，提高信息傳輸精準(zhǔn)程度。

4.2 FA方法

FA方法是國(guó)內(nèi)電力單位主要探究的自動(dòng)方式，可對(duì)配電體系和輸電體系用戶(hù)端實(shí)行分離，供應(yīng)電網(wǎng)供電單位信息資料，便于用戶(hù)能夠隨時(shí)觀看電能價(jià)格資料，且參考自己實(shí)際要求選用電力供應(yīng)單位。FA方法包含多樣化信息數(shù)據(jù)技術(shù)，且依據(jù)對(duì)應(yīng)技術(shù)完成分布類(lèi)型電源設(shè)置，能夠?qū)€(xiàn)路設(shè)施實(shí)行簡(jiǎn)化，降低無(wú)用線(xiàn)路實(shí)行電能傳送所引發(fā)的能源受損情況，經(jīng)過(guò)對(duì)電路內(nèi)部構(gòu)成實(shí)行改善，提高電能綜合運(yùn)用效率等。

4.3 定制電力方法

在電力配網(wǎng)自動(dòng)體系中運(yùn)用定制電力方法時(shí)，是依據(jù)電壓穩(wěn)定器設(shè)備、高速斷路器設(shè)施等，結(jié)合運(yùn)用柔性送電方式、大數(shù)據(jù)方法、云計(jì)算技術(shù)、智能電網(wǎng)方式等多種技術(shù)手段，明顯減少諧波對(duì)于體系運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)的干擾，改善電力供應(yīng)質(zhì)量，減少供應(yīng)電能所用花費(fèi)。在電力體系運(yùn)轉(zhuǎn)使用期間，為確保體系平穩(wěn)且安全工作，需使定制電力方法靈活使用在配網(wǎng)自動(dòng)體系中，針對(duì)內(nèi)部線(xiàn)路實(shí)施有效調(diào)節(jié)，對(duì)于電力體系實(shí)施優(yōu)化改進(jìn)，而且，應(yīng)參考高級(jí)別用戶(hù)對(duì)于電力配網(wǎng)要求，對(duì)于配網(wǎng)自動(dòng)構(gòu)成實(shí)施改善升級(jí)，進(jìn)而充分符合高級(jí)別用戶(hù)實(shí)際需要。

4.4 集中管理形式

常規(guī)電力配網(wǎng)管理形式中的用戶(hù)常較為分散，體系各個(gè)構(gòu)成聯(lián)系不緊密，很多組件存在類(lèi)型功能，明顯影響管控工作效率及質(zhì)量。故應(yīng)積極研究集中管理形式，通過(guò)這種方式對(duì)于電力配網(wǎng)體系開(kāi)展集中形式管控，有助于強(qiáng)化不同構(gòu)件之間聯(lián)系，充分保證管理工作高效性。

4.5 不斷更新自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)施

在電力體系運(yùn)轉(zhuǎn)工作過(guò)程中常出現(xiàn)很多異常問(wèn)題，尤其是在設(shè)施忽然發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)，此類(lèi)體系難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，或?qū)е码娐分鸬?。所以，?yīng)針對(duì)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)施需持續(xù)更新升級(jí)，保證設(shè)施正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)工作，充分確保電力供應(yīng)安全性，有效改善電能供應(yīng)效果。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)今，自動(dòng)技術(shù)在電力體系配網(wǎng)過(guò)程中逐漸被推廣應(yīng)用，可保證電力配網(wǎng)安全運(yùn)行工作，改善通信高效性，完善電力監(jiān)測(cè)控制效果。通過(guò)在電力體系中使用配網(wǎng)自動(dòng)方式，可增強(qiáng)軟件自動(dòng)檢修維護(hù)能力，有助于建設(shè)硬件支撐體系、環(huán)形設(shè)置電纜設(shè)施、新型輻射形式配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、架空類(lèi)型配電網(wǎng)體系，改善自動(dòng)診斷異常故障性能，此技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)是構(gòu)成綜合接受控制端、集中管理形式，研發(fā)運(yùn)用FA方法、定制電力方法，逐漸更新自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，進(jìn)而改善電力配網(wǎng)質(zhì)量及效率。