基于配電自動(dòng)化的配電網(wǎng)檢修安全防護(hù)技術(shù)探討

陸靖

（國(guó)網(wǎng)上海市電力公司青浦供電公司，上海 201700）

0 引言

隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)對(duì)電力能源的需求量大幅提升，促進(jìn)電網(wǎng)規(guī)模急速擴(kuò)大，但在部分地區(qū)仍存在電力能源供需矛盾問題。對(duì)此，在電力系統(tǒng)中加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，基于配電自動(dòng)化做好配電網(wǎng)檢修安全防護(hù)工作，有效處理用電問題，促進(jìn)電力生產(chǎn)技術(shù)革新，確保供電的可靠性。

1 基于配電自動(dòng)化的配電網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)

在電力供應(yīng)系統(tǒng)中，配電自動(dòng)化主要將傳統(tǒng)配電網(wǎng)中部分人工作業(yè)內(nèi)容用互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、通信等技術(shù)替代，通過自動(dòng)化采集、整理、分析數(shù)據(jù)為電力系統(tǒng)配電管理提供數(shù)據(jù)支持，均衡電力供應(yīng)中的供需矛盾，促進(jìn)電力資源調(diào)配高效性、靈活性、便捷性的提升。在配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，可借助相關(guān)配電自動(dòng)化技術(shù)及時(shí)排查與診斷故障信息，通過故障隔離技術(shù)，控制故障產(chǎn)生的影響。

1.1 配電故障定位技術(shù)

基于配電自動(dòng)化的配電網(wǎng)在長(zhǎng)久使用過程中，受人員、管理、環(huán)境等因素的影響可能發(fā)生故障問題，在其運(yùn)維檢修工作中可利用配電自動(dòng)化系統(tǒng)的故障定位技術(shù)，按照技術(shù)流程實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)故障的精準(zhǔn)定位（圖1），為電力企業(yè)相關(guān)工作人員提供準(zhǔn)確的故障定位信息，使其在準(zhǔn)備工作中做好相應(yīng)的檢修安全防護(hù)工作。在配電網(wǎng)故障定位技術(shù)的故障信息采集中，主要包含硬件平臺(tái)和軟件程序兩個(gè)部分，通過對(duì)故障指示器、PIC 單片機(jī)、GSM 模塊的綜合運(yùn)用，將故障問題的相關(guān)信息及時(shí)向硬件平臺(tái)傳遞，通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)故障信息的呈現(xiàn)。對(duì)比配電網(wǎng)正常運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)與其故障狀態(tài)下的實(shí)際數(shù)據(jù)，對(duì)故障信息進(jìn)行深入分析，應(yīng)用故障信息分析平臺(tái)中的相關(guān)功能板塊，獲取精準(zhǔn)的故障位置。

圖1 配電網(wǎng)故障定位方法

1.2 配電終端分析技術(shù)

在基于配電自動(dòng)化的配電網(wǎng)中如果發(fā)生故障問題，必然會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性造成影響。為使配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性得到保障，可利用配電自動(dòng)化技術(shù)對(duì)系統(tǒng)終端設(shè)備展開科學(xué)分析。配電自動(dòng)化終端評(píng)價(jià)體系如圖2 所示，按照評(píng)價(jià)內(nèi)容，明確配電終端設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和失效規(guī)律，為電力企業(yè)配電系統(tǒng)的運(yùn)維檢修工作的開展提供科學(xué)、有效的指導(dǎo)，促進(jìn)電力系統(tǒng)配電終端運(yùn)行可靠性得到有效提升。由于不同類型電氣設(shè)備的使用場(chǎng)景和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)存在較大差異，在其可靠性的判斷中通常會(huì)選擇不同的指標(biāo)內(nèi)容，通常以累計(jì)失效概率、可靠度、失效率等為主。在現(xiàn)階段配電終端的失效分析中，主要包含威布爾分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布、正態(tài)分布、指數(shù)分布4 種失效類型[1]。根據(jù)其各個(gè)模塊的電氣元件運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過失效分布對(duì)其開展擬合分析，對(duì)其失效分布類型做出準(zhǔn)確判斷，便于后續(xù)計(jì)算可靠性指標(biāo)。

2 基于配電自動(dòng)化的配電網(wǎng)檢修安全防護(hù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 技術(shù)人員專業(yè)水平較低

隨著自動(dòng)化技術(shù)在配電系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展，在智能配電網(wǎng)檢修安全防護(hù)工作開展過程中，對(duì)技術(shù)人員的思想認(rèn)識(shí)與專業(yè)水平等綜合素質(zhì)提出較高要求。但在當(dāng)前實(shí)際的配電網(wǎng)檢修運(yùn)維管理工作中，部分管理人員對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的認(rèn)知不夠全面，在檢修安全防護(hù)技術(shù)實(shí)施中缺乏高素質(zhì)專業(yè)化配電網(wǎng)運(yùn)維管理人員，對(duì)配電系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化的轉(zhuǎn)型發(fā)展造成阻礙，影響電力供應(yīng)穩(wěn)定性和電力系統(tǒng)優(yōu)化效果。

2.2 配電系統(tǒng)終端不夠穩(wěn)定

從我國(guó)配電系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀來看，由于智能配電網(wǎng)技術(shù)起步時(shí)間相對(duì)較晚，還有很大的發(fā)展空間，而且隨著科技水平的不斷提升，還有部分技術(shù)還處于探索和檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，再加上技術(shù)人員專業(yè)素質(zhì)和電力企業(yè)管理模式等因素的影響，導(dǎo)致不同地區(qū)配電自動(dòng)化水平存在一定差異，部分配電系統(tǒng)終端設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行期間存在運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定性較弱的問題，進(jìn)而引發(fā)配電故障問題，對(duì)用戶的用電體驗(yàn)和企業(yè)的正常生產(chǎn)造成影響[2]。

2.3 自動(dòng)運(yùn)維管理秩序混亂

由于電力系統(tǒng)本身具有較高的復(fù)雜性，配電網(wǎng)作為該系統(tǒng)的重要組成部分，其后期運(yùn)維檢修工作的開展質(zhì)量會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行效果。對(duì)此，在基于配電自動(dòng)化的配電網(wǎng)中要做好運(yùn)維檢修的管理工作，重視安全防護(hù)技術(shù)的有效應(yīng)用。但在當(dāng)前配電網(wǎng)自動(dòng)運(yùn)維管理工作實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)，由于配電網(wǎng)運(yùn)維檢修工作較為復(fù)雜，需要多個(gè)部門協(xié)同開展各項(xiàng)工作才能完成，但并未明確不同部門在日常運(yùn)維檢修工作中的權(quán)責(zé)和規(guī)范，導(dǎo)致管理分工存在嚴(yán)重的交叉現(xiàn)象。在發(fā)生問題時(shí)各個(gè)部門不愿承擔(dān)責(zé)任，相互推諉，促使管理工作開展秩序更加混亂。

3 在配電自動(dòng)化下配電網(wǎng)檢修安全防護(hù)技術(shù)的優(yōu)化對(duì)策

3.1 加強(qiáng)技術(shù)人員能力培養(yǎng)

為做好自動(dòng)配電網(wǎng)檢修安全防護(hù)工作，在安全運(yùn)維管理機(jī)制中要高度重視人員技術(shù)水平對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行效果的影響，在電力企業(yè)運(yùn)維部門的人員招聘中提高對(duì)技術(shù)人員運(yùn)維技能的要求，加強(qiáng)該部門人才隊(duì)伍的建設(shè)。由于配電自動(dòng)化運(yùn)維檢修管理對(duì)嚴(yán)格要求技術(shù)工藝的選擇和實(shí)施，為提升技術(shù)人員的專業(yè)水平，還要做好電力企業(yè)現(xiàn)有人才的培訓(xùn)工作，組織自動(dòng)配電網(wǎng)檢修安全防護(hù)工作相關(guān)人員，定期開展理論知識(shí)教育和專業(yè)技能培訓(xùn)活動(dòng)，使其深入學(xué)習(xí)自動(dòng)化、機(jī)械等專業(yè)知識(shí)，促進(jìn)其綜合素質(zhì)進(jìn)一步提升，使其在面對(duì)檢修工作中的問題時(shí)，既具備良好的安全防護(hù)意識(shí)與能力，還能運(yùn)用專業(yè)的檢修知識(shí)和豐富的檢修經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)修復(fù)自動(dòng)配電網(wǎng)中的故障問題。

在人員能力培養(yǎng)中，要遵循針對(duì)性原則，充分考慮配電自動(dòng)化中配電網(wǎng)檢修安全防護(hù)技術(shù)的現(xiàn)實(shí)狀況，在系統(tǒng)及其子模塊建設(shè)與升級(jí)改造中，結(jié)合不同終端設(shè)備類型設(shè)置針對(duì)性的培訓(xùn)內(nèi)容，以系統(tǒng)操作及其功能特點(diǎn)為主，幫助配電網(wǎng)檢修人員明確該設(shè)備的使用條件，全面掌握安全防護(hù)技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)。在技術(shù)培訓(xùn)中可圍繞培訓(xùn)實(shí)效性運(yùn)用多種培訓(xùn)方式，促進(jìn)相關(guān)工作人員專業(yè)素質(zhì)的提升。在培訓(xùn)活動(dòng)結(jié)束后，加強(qiáng)技能考核工作的落實(shí)，使其將培訓(xùn)內(nèi)容運(yùn)用在工作實(shí)踐中，提升自動(dòng)配電網(wǎng)檢修安全防護(hù)水平。

3.2 優(yōu)化配電技術(shù)應(yīng)用模式

由于不同地位自動(dòng)配電網(wǎng)在建設(shè)過程中，配電自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備選用的面板、型號(hào)等存在較大差異，再加上多種因素對(duì)其運(yùn)行質(zhì)量的影響，導(dǎo)致其運(yùn)維檢修管理人員面臨較大的工作壓力。為確保自動(dòng)配電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，在其檢修安全防護(hù)技術(shù)中，要針對(duì)其實(shí)際需求、工作流程、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等開展科學(xué)化、全方位、多角度的評(píng)估工作，整合資源結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)技術(shù)規(guī)范管控。

首先，在自動(dòng)配電技術(shù)應(yīng)用模式的優(yōu)化中，可嚴(yán)格按照國(guó)家法律規(guī)定進(jìn)行選用統(tǒng)一的自動(dòng)化設(shè)備型號(hào)完成配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，減少因設(shè)備型號(hào)差異導(dǎo)致其運(yùn)維檢修安全防護(hù)技術(shù)規(guī)范過于復(fù)雜。如果配電自動(dòng)化設(shè)備在使用過程中發(fā)生問題也可以及時(shí)對(duì)其進(jìn)行更換處理，降低設(shè)備采購(gòu)難度，為持續(xù)優(yōu)化自動(dòng)配電系統(tǒng)運(yùn)維管理安全防護(hù)技術(shù)模式奠定基礎(chǔ)。

其次，建立有效的管理模式，對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確，并制定科學(xué)的技術(shù)管理與控制方案，確保自動(dòng)化配電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)符合各項(xiàng)要求。在基于配電自動(dòng)化的配電網(wǎng)建設(shè)完成后，要圍繞其設(shè)計(jì)規(guī)劃內(nèi)容明確運(yùn)維檢修安全防護(hù)的技術(shù)要點(diǎn)，遵循階段性原則，對(duì)自動(dòng)化配電系統(tǒng)建設(shè)前、建設(shè)中、建設(shè)后采取不同的檢修安全防護(hù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化技術(shù)的長(zhǎng)效性運(yùn)用，利用配電網(wǎng)檢測(cè)獲取的運(yùn)行數(shù)據(jù)，明確其故障問題，進(jìn)而選用相應(yīng)的技術(shù)使其得到有效處理。

最后，為維持良好的自動(dòng)化配電網(wǎng)管理狀態(tài)，電力企業(yè)還要整合自動(dòng)化技術(shù)資源，根據(jù)不同地區(qū)配電需求，建立完善的巡查機(jī)制，對(duì)配電網(wǎng)中存在的安全隱患進(jìn)行及時(shí)排查，使其發(fā)生故障問題的可能性大幅降低，減少后續(xù)檢修安全防護(hù)技術(shù)的成本投入，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)管控模式的優(yōu)化[3]。例如，針對(duì)自動(dòng)配電系統(tǒng)終端穩(wěn)定性較弱的問題，可采用終端巡視周期（表1）加強(qiáng)對(duì)配電終端設(shè)備的巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的問題，提升配電網(wǎng)運(yùn)維檢修安全防護(hù)技術(shù)實(shí)施的高效性，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)管控目標(biāo)。

表1 配電自動(dòng)化終端巡視周期

3.3 做好運(yùn)維體系分工管理

通過對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的深入研究可以發(fā)現(xiàn)，其本質(zhì)就是多種先進(jìn)機(jī)械設(shè)備的集合，隨著其運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，可能出現(xiàn)各種故障對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性造成直接影響。在自動(dòng)配電網(wǎng)檢修安全防護(hù)技術(shù)實(shí)施中，電力企業(yè)相關(guān)部門要高度重視配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)維檢修工作的開展，遵循可靠性原則，以提升電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量為目標(biāo)，在配電通信網(wǎng)絡(luò)、電力資源調(diào)配、配電設(shè)備管理等內(nèi)容中提升工作開展的針對(duì)性，按照不同部門職能設(shè)置，科學(xué)劃分不同部門、不同崗位、不同人員在配電自動(dòng)化運(yùn)維體系中的分工，結(jié)合其對(duì)應(yīng)的權(quán)利和責(zé)任，建立健全安全運(yùn)維責(zé)任機(jī)制，制定科學(xué)的檢修安全防護(hù)技術(shù)操作與作業(yè)制度，對(duì)自動(dòng)化配電系統(tǒng)操作標(biāo)準(zhǔn)提供規(guī)范性要求，在系統(tǒng)運(yùn)行或工作開展期間一旦出現(xiàn)故障問題，可按照人員職責(zé)劃分精準(zhǔn)到人，促進(jìn)配電自動(dòng)化運(yùn)維管理水平的提升，切實(shí)發(fā)揮檢修安全防護(hù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為社會(huì)提供更優(yōu)質(zhì)的配電服務(wù)[4]。

針對(duì)不同地區(qū)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況，在檢修安全防護(hù)技術(shù)開展期間，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員可將收集反送電危險(xiǎn)點(diǎn)情況的相關(guān)信息向系統(tǒng)管理人員進(jìn)行報(bào)送。落實(shí)系統(tǒng)設(shè)備一圖一策備注制，針將部分自備發(fā)電機(jī)客戶的具體情況向該臺(tái)區(qū)專責(zé)人進(jìn)行落實(shí)，加強(qiáng)這部分客戶專責(zé)人的設(shè)置，其中含自備發(fā)電機(jī)、含光伏發(fā)電機(jī)的客戶進(jìn)行核實(shí)，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中補(bǔ)充實(shí)際情況的備注，并加強(qiáng)相應(yīng)標(biāo)識(shí)牌的設(shè)置。在檢修作業(yè)期間，以臺(tái)區(qū)實(shí)際反饋系統(tǒng)備注為依據(jù)，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視的同時(shí)，與工作負(fù)責(zé)人和對(duì)相關(guān)信息。

3.4 加大整體安全防護(hù)力度

為切實(shí)保證自動(dòng)配電網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)檢修人員的生命健康與安全，在獲取到配電自動(dòng)化系統(tǒng)上傳的遙測(cè)數(shù)據(jù)后，可監(jiān)測(cè)線路反送電危險(xiǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)源，通過對(duì)直采遙測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比和計(jì)算，判斷反送電危險(xiǎn)點(diǎn)，在分段、分支斷路器后側(cè)對(duì)其進(jìn)行隔離處理，做好配電網(wǎng)檢修安全防護(hù)工作，強(qiáng)化人員安全防護(hù)。與此同時(shí)，應(yīng)用數(shù)據(jù)加解密技術(shù)和雙向身份認(rèn)證技術(shù)加強(qiáng)對(duì)配電終端的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)，強(qiáng)化數(shù)據(jù)信息在傳輸過程中的網(wǎng)絡(luò)安全，避免其被惡客截取、篡改或破壞，確保配電自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性。加解密技術(shù)的應(yīng)用可先對(duì)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理實(shí)現(xiàn)加密，在獲取到編碼后的報(bào)文后對(duì)其進(jìn)行解碼處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的保護(hù)[5]。雙向身份認(rèn)證技術(shù)需在數(shù)字認(rèn)證的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，為特定用戶提供在網(wǎng)絡(luò)通信中信息加密和身份認(rèn)證等功能，通過個(gè)人密鑰保證信息安全，并通過對(duì)用戶與主體真實(shí)合法身份的辨別，為其賦予相應(yīng)的權(quán)限，完成系統(tǒng)控制與操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電自動(dòng)化終端的安全防護(hù)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著電力系統(tǒng)在新時(shí)期背景下顯著的智能化發(fā)展趨勢(shì)，在基于配電自動(dòng)化的配電網(wǎng)檢修安全防護(hù)技術(shù)中，要明確配電網(wǎng)自動(dòng)運(yùn)維的關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合配電自動(dòng)化的實(shí)際狀況，從人員、技術(shù)、分工、操作等方面采取有效的檢修安全防護(hù)技術(shù)，促進(jìn)配電工作安全性和穩(wěn)定性有效提升，推動(dòng)電力企業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展。