配網(wǎng)自動化相關(guān)技術(shù)分析

趙曉鋒

（廣東電網(wǎng)汕頭南澳供電局，廣東 汕頭515900）

0 引言

現(xiàn)代電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化的實現(xiàn)對于確保系統(tǒng)的供電可靠性和用戶用電的時效性至關(guān)重要。配網(wǎng)自動化不僅能夠提升系統(tǒng)的供電質(zhì)量，減小頻率、諧波等因素產(chǎn)生的不良影響，還能夠減小系統(tǒng)的不必要損耗和停電發(fā)生的概率，這對于系統(tǒng)運行維護、相關(guān)人員勞動強度及日常維護費用的降低具有重要作用。

1 電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化技術(shù)發(fā)展概述

電力系統(tǒng)的配網(wǎng)自動化，旨在通過系統(tǒng)配網(wǎng)的智能化管理以及調(diào)度，保障電力系統(tǒng)運行的安全性和供電質(zhì)量，并最大程度地降低整個配網(wǎng)系統(tǒng)的線路損耗。同時，配網(wǎng)自動化能夠在事故條件下，對故障的具體原因進行實時分析，實現(xiàn)故障排除自動化，并減少事故引發(fā)的停電損失。此外，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備自動隔離故障段和電網(wǎng)重構(gòu)、及時恢復(fù)非故障段可靠運行的能力。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和用電負荷的增長，用戶對電力系統(tǒng)供電可靠性的要求越來越高。而我國的配網(wǎng)建設(shè)存在與社會城鎮(zhèn)化發(fā)展不同步的現(xiàn)象，配網(wǎng)自動化發(fā)展相對較晚，相關(guān)的配套技術(shù)以及設(shè)備的支持力度不夠，進而容易引發(fā)電力系統(tǒng)運行中的停電、跳閘等情況。同時，部分電網(wǎng)存在缺乏有效維護、設(shè)備老化、網(wǎng)絡(luò)布局不合理等現(xiàn)象，這就限制了現(xiàn)代電力系統(tǒng)的維護、擴展工作和科學(xué)發(fā)展［1］。電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化的主要目標(biāo)如表1所示。

表1 電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化的主要目標(biāo)

2 配網(wǎng)自動化主要技術(shù)分析

2．1 電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化管理系統(tǒng)

電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化管理系統(tǒng)以統(tǒng)一配電GIS平臺為基礎(chǔ)，采用配電SCADA系統(tǒng)作為配網(wǎng)運行管理的動態(tài)監(jiān)控中樞，借此實現(xiàn)配網(wǎng)日常運行、故障監(jiān)控以及處理等操作的自動化。同時，可以監(jiān)視、定制及控制電力系統(tǒng)配電管理系統(tǒng)的運行，為電力系統(tǒng)配電管理的信息化、自動化、數(shù)字化提供了可能。通過一體化設(shè)計，將GIS系統(tǒng)與電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)結(jié)合，能夠使配電管理以及配電應(yīng)用分析等相關(guān)系統(tǒng)構(gòu)建于地理信息基礎(chǔ)之上，進而使得配電SCADA系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)實現(xiàn)GIS的應(yīng)用共享［2］。

2．2 當(dāng)?shù)丶斑h方控制技術(shù)

對于系統(tǒng)的當(dāng)?shù)丶斑h方控制技術(shù)，筆者從以下幾個方面進行闡述：

（1）關(guān)于當(dāng)?shù)乜刂啤ｋ娏ο到y(tǒng)當(dāng)?shù)乜刂频幕竞x是依照時間延時順序?qū)﹂_關(guān)進行試分合操作，進而對產(chǎn)生事故的實際位置做出科學(xué)的判斷。通過該方式，能夠降低系統(tǒng)對電力通信信道的實際要求，且無需主站進行監(jiān)控。然而，相對于遠方控制，當(dāng)?shù)乜刂品绞綄﹂_關(guān)的各方面性能具有更嚴(yán)格的要求。

（2）關(guān)于遠方控制。電力系統(tǒng)遠方控制方式具有系統(tǒng)的非事故區(qū)域遭受的干擾相對小、電力供應(yīng)的恢復(fù)速度相對快等優(yōu)點，在確保電力通信質(zhì)量的條件下，經(jīng)系統(tǒng)主站實現(xiàn)事故控制及處理的效果相對較好。同時，該方式對電力通信信道具有相對較高的要求。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)以及電力通信技術(shù)的不斷進步，先進、可靠、性價比高的電力通信設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用，相對于當(dāng)?shù)乜刂品绞剑娏ο到y(tǒng)遠方控制方式的應(yīng)用前景更加廣闊。

3 典型的配網(wǎng)自動化新技術(shù)分析

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展促進了電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化的智能化、信息化、互動化。對于配網(wǎng)自動化新技術(shù)，筆者從以下幾個方面進行闡述：

（1）電力通信技術(shù)方面。作為電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化的重點和難點之一，配網(wǎng)自動化的通信技術(shù)水平不斷提高。例如，在一般的10kV及以下電壓等級的配電系統(tǒng)中，鑒于受控端數(shù)量眾多，相關(guān)電力通信的要求相對較高。因此，運行穩(wěn)定、容量可觀的高速載波通信系統(tǒng)對于電力系統(tǒng)動態(tài)潮流檢測、系統(tǒng)頻率監(jiān)控等操作的實現(xiàn)具有重要作用。同時，光纖通信技術(shù)憑借其容量大、可靠性高和傳輸速率快的特點，逐步占據(jù)了電力通信系統(tǒng)的市場。隨著現(xiàn)代電力通信技術(shù)的發(fā)展，以城市光纖網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的IP通信技術(shù)使得光纖通信技術(shù)具有的較強抗干擾能力、較低誤碼率以及接口的良好兼容性等優(yōu)勢得到了充分發(fā)揮。

（2）定制電力技術(shù)方面。現(xiàn)代定制電力技術(shù)把智能電網(wǎng)、柔性輸電、云計算等先進的科學(xué)技術(shù)引入了電力系統(tǒng)的中低壓配電網(wǎng)絡(luò)中，通過對系統(tǒng)諧波、電壓閃變的消除和抑制，確保系統(tǒng)的良好對稱性，這對提高配網(wǎng)供電的可靠性及經(jīng)濟性具有重要作用。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生負荷突增、突減等情況時，該技術(shù)能夠及時檢測到系統(tǒng)狀態(tài)的改變，同時實現(xiàn)極限條件下電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

4 電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化的發(fā)展要點

現(xiàn)代電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用受很多因素的影響，在配網(wǎng)技術(shù)的未來發(fā)展中，應(yīng)重點關(guān)注以下幾個方面：

（1）積極開發(fā)和引進先進的配網(wǎng)自動化監(jiān)控平臺。在實際的電網(wǎng)運行管理過程中，通過構(gòu)建統(tǒng)一的電力系統(tǒng)運行監(jiān)控平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)狀態(tài)的實時監(jiān)測和管理，同時，也能夠提高配網(wǎng)電力線路自動化配電操作的合理性。此外，通過電源布局的完善、相關(guān)存儲系統(tǒng)的擴展，能夠?qū)崿F(xiàn)配網(wǎng)自動化相關(guān)設(shè)備的優(yōu)化；通過高效、新型的電能控制以及監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的遠程控制。

（2）推進配網(wǎng)的集中管理。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)配電管理由于用戶的分散性，配網(wǎng)系統(tǒng)組成構(gòu)件的集中度不夠。對電力系統(tǒng)的配電系統(tǒng)進行集中管理，除了能強化各個系統(tǒng)組成構(gòu)件間的緊密聯(lián)系外，更有利于各構(gòu)件間功能的轉(zhuǎn)換。

（3）積極做好配網(wǎng)信息更新工作。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和電力行業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化對信息更新的需求不斷增大。由于現(xiàn)代配網(wǎng)涉及的設(shè)備很多，因此，應(yīng)當(dāng)從系統(tǒng)整體的角度出發(fā)，強化信息更新的力度。這就要求電力企業(yè)進行信息一體化建設(shè)，構(gòu)建高效的配網(wǎng)自動化信息搜索機制，使得相關(guān)人員能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運行狀態(tài)進行準(zhǔn)確的把握，進而提升系統(tǒng)的可靠性和安全供電的能力［3］。

5 結(jié)語

隨著電力行業(yè)的發(fā)展和系統(tǒng)容量的日益增加，電力系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜程度也日益增大。因此，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)進行科學(xué)規(guī)劃，從配網(wǎng)主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)以及終端自動化等方面出發(fā)，不斷提升配網(wǎng)自動化的程度，為電力系統(tǒng)的安全、可靠運行提供保障。實現(xiàn)電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化是電力行業(yè)發(fā)展的必然要求，配網(wǎng)自動化的發(fā)展也必將對高效智能、綠色環(huán)保電網(wǎng)的實現(xiàn)起到積極的推動作用。

［1］曾凌，金濤．電網(wǎng)自動化與配網(wǎng)自動化探討［J］．機電信息，2011（24）

［2］邱興華，崔璨．配網(wǎng)自動化及智能化相關(guān)問題分析［J］．華章，2012（16）

［3］郝志敏．電力系統(tǒng)中的配網(wǎng)自動化技術(shù)應(yīng)用探討［J］．科技資訊，2013（36）