配電自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)用化運(yùn)維技術(shù)解析

陳一坤

（國網(wǎng)啟東市供電公司，江蘇 啟東 226200）

0 引 言

隨著社會(huì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)電力的需求日益增長，電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模和速度在加快，而配電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模也越來越大，相應(yīng)的系統(tǒng)功能也越來越多，系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)也越來越自動(dòng)化。因此，有關(guān)單位和人員必須不斷提高設(shè)備的安全管理方法和操作技術(shù)的實(shí)用性，以保證電氣設(shè)備的正常使用。

配電自動(dòng)化就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電子技術(shù)等對(duì)電網(wǎng)的日常運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測、計(jì)量和檢測，為供電單位的正常工作提供便利，大大改善供電質(zhì)量，加強(qiáng)與客戶的關(guān)系，完善系統(tǒng)的科學(xué)管理。配電網(wǎng)自動(dòng)化是一種能對(duì)電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與管理的綜合系統(tǒng)，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，由基礎(chǔ)配電自動(dòng)化層和配電管理層組成。其中，電力系統(tǒng)的基本功能是采集數(shù)據(jù)、監(jiān)測工作狀態(tài)、處理故障；配電管理功能包括配電管理、停電管理、計(jì)量管理、工程管理、高級(jí)配電應(yīng)用等。配電自動(dòng)化的主要作用是對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行定量監(jiān)控，并對(duì)其進(jìn)行定期檢測和監(jiān)控，使電網(wǎng)的運(yùn)行效率得到提高。

配電自動(dòng)化主要由2個(gè)方面組成：一是配電饋線自動(dòng)控制，使饋線自動(dòng)完成，可大大節(jié)約人力、提高故障處理效率、提高電網(wǎng)運(yùn)行效率；二是配電管理自動(dòng)化，是改善配電系統(tǒng)的關(guān)鍵，能夠提高配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率，并利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理，使得管理工作變得簡單、便捷。

1 我國配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)面臨的問題

1.1 遠(yuǎn)程控制在配電網(wǎng)自動(dòng)化施工中的應(yīng)用問題

在配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)過程中，過分謹(jǐn)慎地實(shí)行遠(yuǎn)程控制已成為制約我國電網(wǎng)發(fā)展的主要問題。經(jīng)過大量的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在實(shí)踐中由于電力系統(tǒng)的運(yùn)行，電力系統(tǒng)的運(yùn)行人員對(duì)自動(dòng)分配設(shè)備的使用產(chǎn)生了抵觸心理，這直接影響了工作的質(zhì)量和工作效率。運(yùn)用遙控技術(shù)，能有效地提高配電網(wǎng)的運(yùn)行效率和工作精度，但在配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)中，由于技術(shù)人員對(duì)遠(yuǎn)程控制的運(yùn)用較為謹(jǐn)慎，往往在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的過程中，要有專門的技術(shù)人員來監(jiān)督，造成了大量的人力資源浪費(fèi)。配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)具有較高的運(yùn)行效率，遠(yuǎn)超常規(guī)的配電系統(tǒng)，但由于技術(shù)人員對(duì)遠(yuǎn)程控制過分小心，使其無法高效利用[1]。

1.2 配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行管理中存在的問題

當(dāng)前我國電力系統(tǒng)的運(yùn)行和維修工作中，存在著人員分工不明確的問題。在生產(chǎn)實(shí)踐中，配電自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行與管理工作涉及多個(gè)部門，但是很多工作內(nèi)容相互交叉，影響了其工作的效率和質(zhì)量。配電自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)是整個(gè)電網(wǎng)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如果出現(xiàn)了配電自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行故障，雙方往往會(huì)互相埋怨，互相推卸責(zé)任。由于2個(gè)部門的不配合，使得配電自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)營和維修工作效率低下。因此，在提高配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的同時(shí)，必須重視配電自動(dòng)化運(yùn)維系統(tǒng)的管理分工。

1.3 在配電網(wǎng)建設(shè)和改造中的“三盲”問題

配電自動(dòng)化建設(shè)和改造中存在的“三盲”問題是目前國內(nèi)普遍存在的問題。隨著我國電網(wǎng)的發(fā)展，配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)與改造工作也在加快?！叭ぁ笔侵腹こ處熢谂潆娤到y(tǒng)中盲目追求先進(jìn)的設(shè)備配置運(yùn)用、大型配電網(wǎng)主站的盲目追求“三遙”覆蓋率。由于工程技術(shù)人員盲目追求先進(jìn)的設(shè)備配置，使已建成的電力分配體系不具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，造成了大量的國家資源浪費(fèi)，且不能真正解決問題。由于工程技術(shù)人員盲目地追求大容量的配電主站，造成了大量的建設(shè)資源浪費(fèi)，造成了投資與實(shí)際效益不成正比，從而影響了配電網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用。由于“三遙”覆蓋率的盲目追求，使得配電自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)際維護(hù)成本日益上升?！叭ぁ笔桥潆娮詣?dòng)化工程建設(shè)中最突出的問題，也是影響我國配電系統(tǒng)發(fā)展的重要因素。為此，對(duì)配電自動(dòng)化施工和改造中存在的“三盲”問題，應(yīng)引起廣大工程師的高度重視，并做出相應(yīng)的調(diào)整[2]。

1.4 配電自動(dòng)化建設(shè)中的分工不清

在我國的配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)維管理過程中，同樣還存在著分工不明確的問題。在配電自動(dòng)化運(yùn)維管理的操作當(dāng)中，配電系統(tǒng)的各項(xiàng)內(nèi)容是由不同的電力部門所負(fù)責(zé)的。這種分工明確的方式固然很好，但是這種方法在進(jìn)行實(shí)施時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)很多部門的職能是重合的，也就是說配電系統(tǒng)的某一項(xiàng)內(nèi)容，可能由2個(gè)或是多個(gè)部門共同負(fù)責(zé)。這也就使得在配電系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，各部門互相推諉，最終使得問題找不到具體的負(fù)責(zé)人。除此之外，各部門之間缺少溝通合作，沒有默契，也導(dǎo)致了工作效率的大大降低。

2 配電自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)用化運(yùn)維技術(shù)

2.1 配電自動(dòng)化主站技術(shù)

配電自動(dòng)化主站的管理是配電自動(dòng)化實(shí)用化的重要表現(xiàn)，而開發(fā)型平臺(tái)的信息支持技術(shù)則是其中的關(guān)鍵技術(shù)，它不僅要能夠?qū)?shù)據(jù)庫進(jìn)行實(shí)時(shí)的維護(hù)和存儲(chǔ)，還必須具有對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢的能力。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，最重要的就是通過網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來進(jìn)行電力系統(tǒng)的管理和監(jiān)控，因此產(chǎn)生了許多不同的通信手段，能夠及時(shí)地處理和反饋電網(wǎng)的情況[3]。

2.2 饋線終端裝置（FTU）功能

隨著我國電力行業(yè)的迅速發(fā)展，饋線終端裝置（Feeder Terminal Unit，F(xiàn)TU）技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，它對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的影響也越來越明顯。這主要是因?yàn)镕TU技術(shù)能夠在戶外進(jìn)行有條不紊的分配，F(xiàn)TU技術(shù)能夠適應(yīng)復(fù)雜的外界環(huán)境，同時(shí)，F(xiàn)TU技術(shù)也具備了廣泛的工業(yè)設(shè)計(jì)特性，能夠滿足各種生產(chǎn)領(lǐng)域的電源供應(yīng)和配置。在目前的 FTU技術(shù)的研發(fā)中，其本身的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)一般都能達(dá)到D2級(jí)的戶外環(huán)境。從電氣結(jié)構(gòu)上看，F(xiàn)TU技術(shù)與柱式開關(guān)在實(shí)際應(yīng)用過程中具有很高的穩(wěn)定性，而且連接的位置比較安全，因此，它的維護(hù)與維護(hù)工作能夠迅速而方便地進(jìn)行。FTU工藝使用的安全性更高，運(yùn)行更平穩(wěn)。相關(guān)人員可以通過分析 FTU過程計(jì)算和信息計(jì)算，逐步解決系統(tǒng)故障和系統(tǒng)隔離問題，從而在一定程度上促進(jìn)我國配電自動(dòng)化實(shí)踐性關(guān)鍵工藝具體應(yīng)用水準(zhǔn)的提升，在維護(hù)蓄電池時(shí)利用 FTU工藝可以大幅度地延長其使用時(shí)間。

2.3 DMS技術(shù)

DMS中的流程化管理技術(shù)和集成施工是實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化實(shí)用化的重要環(huán)節(jié)。在 DMS的構(gòu)建中，要確保 GIS/SCSADA/DMS之間的一致性，DMS與整個(gè)系統(tǒng)的整體信息和信息源的一致性，將電力、負(fù)荷控制等信息有機(jī)地結(jié)合起來，從而達(dá)到信息集成的目的。同時(shí)，還要保證 GIS和 SCADA系統(tǒng)的通信效率，兩者的協(xié)同應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化監(jiān)控的一個(gè)重要條件。DMS過程管理是提高配電自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備品質(zhì)和實(shí)用化的關(guān)鍵技術(shù)[4]。

2.4 SCADA系統(tǒng)與GIS的有效溝通

在保證網(wǎng)絡(luò)安全性的前提下，配電 SCADA系統(tǒng)和 GIS應(yīng)用軟件能夠?qū)崿F(xiàn)有效的互聯(lián)互通，從而實(shí)現(xiàn)與 SCADA系統(tǒng)一樣的實(shí)時(shí)性，并在不同的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)上保持一致。

3 提高我國配電自動(dòng)化建設(shè)質(zhì)量的對(duì)策

3.1 遠(yuǎn)程控制在配電網(wǎng)中的應(yīng)用

如何解決配電自動(dòng)化工程中遠(yuǎn)程控制問題，是提高我國電力系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量的一項(xiàng)重要舉措。在實(shí)踐中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)配電自動(dòng)化設(shè)備的信賴，使其更好地發(fā)揮作用。通過對(duì)配電自動(dòng)化設(shè)備的遠(yuǎn)程控制進(jìn)行調(diào)整，可以節(jié)省大量的人力、物力，避免了傳統(tǒng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)資源浪費(fèi)，確保供電的高質(zhì)量、高效率。配電調(diào)度部門要想提高電力系統(tǒng)的可信度，就必須要主動(dòng)地了解電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和效率，并在工作中大膽地使用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。要改變配電自動(dòng)化設(shè)備的遠(yuǎn)程控制方式，這是一個(gè)需要工程師持續(xù)不懈地工作，在施工中并不需要刻意地去要求工程師們能夠適應(yīng)遠(yuǎn)程控制的速度，而應(yīng)該通過與遠(yuǎn)程操作的配合達(dá)到預(yù)期的效果。

3.2 強(qiáng)化配電網(wǎng)運(yùn)行管理的分工

加強(qiáng)對(duì)配電自動(dòng)化運(yùn)維系統(tǒng)的管理和分工，是解決當(dāng)前電力系統(tǒng)運(yùn)行中存在的一項(xiàng)重要問題。在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)生設(shè)備故障的情況下，電力系統(tǒng)的運(yùn)行與維修系統(tǒng)存在著管理上的混亂。在進(jìn)行設(shè)備異常檢查時(shí)，通信、維修、配電等部門僅在各自管轄的區(qū)域內(nèi)對(duì)各自所負(fù)責(zé)的內(nèi)容進(jìn)行檢查。通信運(yùn)營、供電、維修等部門互相指責(zé)、不配合，導(dǎo)致許多技術(shù)問題無法得到有效地解決，影響了工作的效率和質(zhì)量。在實(shí)際工作中，為了更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的管理和維護(hù)，可以明確各部門的職責(zé)，增強(qiáng)各部門的信息溝通。為有效地解決設(shè)備故障，各部門之間要加強(qiáng)協(xié)作，制定一套針對(duì)配電自動(dòng)化設(shè)備的維修計(jì)劃，提高維修工作的質(zhì)量和效率，強(qiáng)化對(duì)配電自動(dòng)化運(yùn)維系統(tǒng)的管理和分工，要求廣大技術(shù)人員對(duì)電網(wǎng)調(diào)度工作的相關(guān)內(nèi)容有深刻的認(rèn)識(shí)，并從提高自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率等方面作出相應(yīng)的調(diào)整。另外，為提高配電自動(dòng)化的工作質(zhì)量和工作效率，各專業(yè)技術(shù)人員要加強(qiáng)交流，互相借鑒，共同探討解決問題，提高電網(wǎng)的管理水平。因此，在實(shí)際工作中，必須重視對(duì)配電自動(dòng)化運(yùn)維系統(tǒng)的管理與分工，提高其工作的質(zhì)量與效率。

3.3 “三盲”問題的解決辦法

在配電自動(dòng)化建設(shè)中，工程人員要注意避免盲目地追求大的主站，在工程實(shí)踐中，為保證未來5年的電力供應(yīng)自動(dòng)化設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)將其與各大站的建設(shè)規(guī)模進(jìn)行對(duì)比，以保證未來5年的運(yùn)營需要，保證國家能源的有效使用。提高配電自動(dòng)化設(shè)備“三遙”覆蓋率，是廣大技術(shù)工作者不斷追求的目標(biāo)，改善配電自動(dòng)化設(shè)備的“三遙”覆蓋率，必須建立科學(xué)的管理體系，對(duì)電力系統(tǒng)的有關(guān)原理進(jìn)行深入的研究，深刻認(rèn)識(shí)三電的利弊，并在施工的過程中堅(jiān)持“因地制宜”的基本原則。因此，在實(shí)際工作中，應(yīng)對(duì)3種盲目追逐現(xiàn)象的影響進(jìn)行深入地探討，并提出相應(yīng)的改善對(duì)策。

3.4 關(guān)于不明確分工的改善措施

為了解決目前電力行業(yè)分工不清的問題，必須重新劃分各自的職能，以避免部門之間的交叉，將這些問題細(xì)化到每個(gè)人的身上，讓他們能夠追蹤到問題的根源，從而讓他們能夠更好地完成自己的任務(wù)；另外，還需要加強(qiáng)各個(gè)部門之間的配合更加默契，從而提升工作效率，推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展[5]。

3.5 提高配電網(wǎng)管理人員的能力

配電網(wǎng)運(yùn)行管理系統(tǒng)的建立和發(fā)展離不開優(yōu)秀的技術(shù)人才，這不僅要求技術(shù)人才有豐富的經(jīng)驗(yàn)，而且還要求具有較高的理論和先進(jìn)技術(shù)水平，因此，必須要加強(qiáng)人才的培養(yǎng)，才能在轉(zhuǎn)型期解決這個(gè)問題。

3.6 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議配置

在IEC61850協(xié)議的應(yīng)用中建立了特定通信服務(wù)映射（Specfic Communication Sewice Mapping，SCSM）的映射關(guān)系，將所有的通信協(xié)議都綁定在一起，最后的結(jié)果是各種技術(shù)的操作規(guī)則和參數(shù)的對(duì)應(yīng)。在通信協(xié)議構(gòu)建的過程中，可以把所有的信號(hào)傳輸給一個(gè)已經(jīng)配置的模型，然后通過相應(yīng)的調(diào)整策略得到控制目標(biāo)的相關(guān)參數(shù)。如變壓器的各種參數(shù)都有可能導(dǎo)致不同的問題，因此，在以后的應(yīng)用中可以通過協(xié)調(diào)和利用各種參數(shù)，準(zhǔn)確地解決各種數(shù)據(jù)信號(hào)的安全問題。

4 結(jié) 論

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，如何提高供電質(zhì)量成為電力企業(yè)普遍關(guān)注的問題，配電自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于提高供電質(zhì)量、保障供電安全起著重要作用，然而，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，依然存在著一系列的問題。因此，電力企業(yè)要認(rèn)識(shí)到配電自動(dòng)化系統(tǒng)的重要作用，了解系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢，采取合理措施提高配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用水平，保證供電質(zhì)量。