智能電網中配網自動化技術的運用分析

湯永成

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，我國能源消耗日漸增加，能源供應壓力越來越大。而電能是我國社會發展不可缺少的重要能源之一，如何合理地分配電能成為目前需要解決的重要問題。對此，應重視智能電網的建設，積極運用配網自動化技術，以提高智能電網的運行效率。

關鍵詞：智能電網；配網自動化；應用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）07-0166-01

電能是我國社會發展不可缺少的重要能源之一，隨著經濟的發展，我國的電力設施設備越來越多，供電的壓力也越來越大。將配網自動化技術應用于智能電網當中，可以有效提高智能電網配電質量。因此，要加強配網自動化技術的應用研究，提高智能電網運行效率。

1 智能電網概述

智能電網指的是應用了智能化系統的電網，其主要以雙向通信網絡為信息傳輸媒介，再利用專業的數據測量、信息采集技術與設備，與先進的決策系統相結合，最后實現對電網的智能化控制，使得電網的運行更加效率、經濟、安全。智能電網是把信息技術與電力系統相互融合得到的，是傳統電網的一種創新發展，其不僅能夠提高電力行業整體的發展水平，還能為社會就業人員提供更多的就業崗位。智能電網的應用有諸多好處，比如及時向電網管理單位提供電網運行信息以及市場對電能的需求信息，這樣既能保證電能的正常供應，滿足市場需求，又能監控電網運行狀態，保證電網運行的穩定性；智能電網還能在故障發生以后自動切換電路，由其他正常線路臨時供電，待故障維修好以后，快速切回該電路，恢復正常供電。在智能電網中，配網自動化系統主要負責對配電負載進行智能化管理。

2 配網自動化技術在智能電網中的應用

配網自動化系統是智能電網運行的關鍵環節，其主要以地理信息系統為基礎，以中心控制系統為核心，實現對各地電網運行情況的實時監控。從智能電網管理方面來講，以智能電網的運行管理為主，結合監控功能，實現對智能電網的信息化、自動化管理。

2.1 配網自動化系統的一般結構

配網自動化系統主要由監控系統、管理系統、通信系統以及主站組成。其中，主站包括工作站、中心服務器、地區服務器、通信設備以及其他應用軟件等，主要負責對整個配網自動化系統進行管理與控制；而監控系統主要用于對配網自動化系統運行狀態的實時監控，及時發現系統運行時的故障問題，從而采取適當措施解決故障問題，降低因系統故障帶來的損失；管理系統是面向整個配網自動化系統的，其主要以監控系統所監測到的數據為參考標準，對系統當中各項運行參數進行管理，保證配網自動化系統能夠正常運行；通信系統主要用于現場監控設備之間的通信以及遠程監測系統與現場服務器之間的通信，既為現場的統一化管理創造條件，又能保證遠程監測功能的實現。

2.2 以配電主站為核心的配網自動化系統

這種應用方式主要是以配電主站為控制中心來處理配電線路的各類故障。配電主站是許多配電線路控制的核心，要想使其控制功能得到充分發揮，就需要建立對應的通信系統，用于數據信息的采集，從而實現對電網的控制。同時還可以將GIS系統應用于配電自動化系統當中，加強電網當中的設備管理以及資料管理。將GIS系統與配網自動化控制系統結合可以大大強化配電主站的控制能力，從而使智能電網的保護、監控、管理與維護等功能都得到完善。圖1即為以配電主站為核心的配網自動化系統，假設在S1與S2兩個開關之間出現了故障，出于自動保護，斷路器B1會自動斷開，然后位于開關S1位置的FTU感應到了電流而S2位置的FTU沒有感應到電流，所以檢測系統會將故障發生位置鎖定在兩個開關之間，在確定了故障發生的位置以后，就會將S1與S2都斷開，從而實現對故障區域的隔離，然后將B1處重新恢復連接，實現正常區域的供電恢復。這種控制方式以配電主站為控制核心，并將繼電保護、遠程遙控等功能整合進來，可以在短時間內對故障進行定位以及隔離，恢復正常區域的供電[1]。

在這種應用方式當中，對于故障的定位、分析、判斷與隔離等都是由配電主站進行處理，配電主站分析得出結果以后，會下達執行指令再通過通信系統直接傳輸給各控制裝置。所有緊急控制功能及邏輯分析功能都設置于配電主站中，而配電終端只有收集數據、傳輸數據的功能，所以這種應用方式對于通信系統的要求極高，如果通信系統出現故障，那么將嚴重影響配電主站的指令傳輸，嚴重時甚至會導致控制系統癱瘓，從而使得配電系統失去故障定位、隔離功能，導致配電系統的安全性得不到保障。

2.3 以主站為核心、子站為輔助的配網自動化

這種應用方式同樣是以配電主站為核心控制中心，但是增設了多個配電子站作為輔助控制系統。配電子站一般是分散在配電系統的各個分控制中心，其主要作用是對控制范圍內的線路進行監控以及對通信數據的處理。配電子站的存在不僅可以實現對監測數據的采集，還可以直接參與故障定位、隔離以及正常區域供電恢復。這種應用方式可以將過于集中的配電主站功能分散到各大配電子站，強化了配電子站的作用，減少了對通信系統的依賴程度，所以是當前比較常用的控制方式之一。在應用這種控制方式時，配電主站主要負責制定整體的故障調整方案，分析方案的合理性，并適當地進行調整，優化執行方案，而配電子站則負責根據配電主站所制定的整體方案進行具體操作，盡可能完美地處理好故障。當然，如果在故障發生時才開始制定方案，是需要花費一定的時間的，在這段時間內故障的情況可能發生了變化，從而達不到故障控制的要求。所以最好的辦法是在配電主站正常運行時就對可能發生的問題進行預測，然后根據預測的問題在線分析解決對策，將解決對策預先配置到配電子站當中，當真正遇到對應的問題時，就不需要再經過配電主站的分析與運輸，配電子站直接啟動準備好的應急方案，著力解決問題。

3 民營企業如何把握智能電網所帶來的機遇

智能電網雖然主題是“電網”，但實際上是一個非常綜合的領域，是通信、材料、控制、計算機等相關的前沿技術與電網技術的融合和統一。對于一次側和二次側的純電力設備，已經被國內外大型企業占領，而且技術含量和穩定性要求都很高。而在電力通訊領域和信息化建設方面，這些企業的研究能力相對弱一些，給了新興企業突破口。同時通信和信息技術作為智能電網發展的重要技術支撐部分，以后有很大的發展潛力。

可再生能源的開發，例如水電，風電，太陽能，也是國家大力扶持的項目，但由于資金門檻高，要在此突破還是有難度。目前在分布式發電的研究上，主要問題是缺乏有限的接入方式和營運模式，也是在技術上的一個突破口。而需求側管理，是在智能電網建成后，對用戶上的負荷調度進行管理，更多地給用戶提供便利，從而獲取利益，這也將是一個很不錯的研究方向。

4 結語

智能電網的應用可以有效提高電能分配效率，減少電能損耗，而配網自動化系統主要負責配電負載的智能化管理，對智能電網的運行效率有著重要作用，因此，必須要加強配網自動化技術的應用研究，提高智能電網運行效率，保證電網運行質量。

參考文獻

[1]辛耀中，石俊杰，周京陽，高宗和，陶洪鑄，尚學偉，翟明玉，郭建成，楊勝春，南貴林，劉金波.智能電網調度控制系統現狀與技術展望[J].電力系統自動化，2015，39（01）：2-8.