自動化在配電網中的應用模式與作用

郭騏瑋

（國網寧夏電力有限公司固原供電公司，寧夏 固原 756000）

0 引 言

在電網和電源領域，自動化技術應用較為廣泛，且技術投入和資金投入力度較大。然而在建設配電網時，自動化技術受到忽視，導致配電網的功能發揮受到限制。這是影響電力系統發展進步的關鍵問題。為最大限度發揮配電網功能，需要利用先進的自動化技術實現配電網的自動化和智能化。在市場競爭日益激烈的今天，企業在配電網中應用自動化技術不僅是保障自身發展競爭力的重要手段，也是實現電力系統改革創新的關鍵措施，在保障社會用電方面也起到至關重要的作用。在配電網中應用自動化技術，主要有自動重合器和變電站主斷路器與饋線斷路器配合兩種方案。憑借這兩種模式的相互配合，才能夠不斷提升配電網運行的安全性和穩定性。

1 配電自動化技術的基本內容

電網自動控制系統、電網調度和電網運行監控是配電自動化技術的主要內容。電網自動控制系統可在自動化管理一次和二次設備環節發揮關鍵作用，實時傳達設備運行數據，實現對變電站的綜合調控。電網調度指合理調度區域內的用電負荷，科學利用電網容量。電網運行監控則負責實時獲取設備運行數據，及時發現問題并予以解決，降低企業損失。分層處理是配電網自動化中的關鍵處理方式，能夠有效避免大量運行數據可能造成的運行效率下降問題。其中，通信網絡、配電子站、配電終端和配電主站是分層的主要結構。

2 自動化在配電網中的應用模式

2.1 變電站主斷路器與饋線斷路器配合方案

在此方案中，饋線開關和變電站出線保護開關能夠實現協調工作，且在運行過程中由兩個電源實施供電。變電站主斷路器與饋線斷路器配合方案能夠大大增強配電網間的關聯性，使配網結構更加科學合理。其中，遙控操作和自動操作是通信開關的主要功能，也是線路開關的主要功能。在進行多次重合的過程中，變電站出線保護開關能夠在計算機控制下完成重合命令，在事故信息的獲取、監控系統的運行以及通信和遠動裝置的運行中，借助計算機實現整體控制。在設備出現故障時，主站系統能夠及時分辨，斷開故障部分開關，保障設備安全，降低損失[1]。

2.2 自動重合器方案

對先前配電網中電源連接而成的環網實施分隔，形成分段線路，在保護分段線路時充分發揮重合器功能，這是自動重合器方案的主要內容。上一級的重合器在故障發生時會自動斷開，第一時間保障設備和人員安全，保障配電網運行的安全性。為實現故障處理的高效性，需采取隔段處理方式，在故障發生時斷開兩端重合器，大大提升故障的解決效率，保障社會生產與生活用電的可靠性，在降低企業經濟損失的同時，保障社會效益。

3 自動化在配電網中的作用

3.1 管理作用

通過上述兩種模式的相互配合和協調工作，自動化可在配電網管理中起到關鍵性的作用。在設備和線路運行過程中，運行數據至關重要，是優化配電網結構的關鍵。自動化控制系統能夠采集、分析、整理和分享配電網的運行數據，為配電網運行效率的提升提供科學合理的數據基礎。憑借有效的數據分析，可進一步避免故障的出現，保障配電網運行的安全性和穩定性。此外，管理層在制定配電網發展戰略時，通過數據的分析，可使決策的制定更加科學合理，是企業長遠發展的重要保障[2]。

3.2 保護作用

變壓器保護、線路保護、電容器保護和出線保護都屬于自動化系統對配電網實施保護的主要內容，過電壓保護、過電流保護和低頻減載等，也是自動化裝置實現配電網保護作用的重要方式。通過對配電網各個環節及設備實施有效保護，能夠大大增強配電網運行的安全性和穩定性，降低事故發生的概率，保障社會生產的高效進行。尤其是在新時期經濟發展過程中，自動化裝置的保護作用已成為實現電力供用穩定性的重要基礎。

3.3 通信和遠動作用

憑借自動化在配電網中的通信功能，能夠實現遙調、通信和故障錄波數據上報，并作為與調度站結合的轉發節點，實現對自動化系統數據的有效調度，保障對系統運行的整體控制。在配電網運行過程中，自動化裝置的數據獲取與數據描繪，能夠為優化配電網提供有效參考，進一步提升配電網運行的可靠性和安全性。

4 電氣自動化在配電網中的實現

計算機模擬操作有助于人員對電力系統的狀態實施監控和判斷。其中，人機界面的實現能夠提升配電網運行的靈活性和直觀性，其易于集成的特點也成為促進配電網產業結構轉型升級的關鍵。在配電網發展過程中，電氣自動化技術逐漸顯現出優勢，成為控制配電網安全穩定運行的關鍵技術，對設備的管理模式更加先進，避免了傳統管理模式下故障頻發和難于檢修的狀況[3]。有源電力濾波器的主要技術指標如表1所示。

在配電網運行過程中，確保不同的設備和子系統高效運轉方可保障系統正常工作。饋線自動化能夠降低運行成本，是實現配電網運行安全性和穩定性提升的關鍵。在故障發生時，能夠實現對故障的自動定位，有助于工作人員及時發現問題，保障供電的流暢性。

表1 有源電力濾波器的主要技術指標

在西北某省會級城市的配電網自動化工程中，供電范圍是兩縣五區，供電半徑為150 km，電網的最高電壓達330 kV。為實現對整個區域內配電網的監測和控制，首先應建立配電自動化調度中心主站。同時，建立6個10 kV配電子站與2個通信子站以保障配電子站的DA功能和通信功能，建立FTU饋線自動化終端以有效監控配電變壓器、分段開關與聯絡開關。其中，終端層和配網調度主站層是配電自動化通信系統的重要組成部分。

5 結 論

在社會電力資源需求量日益增加的背景下，如何提升電力系統的運行效率，成為當前很多電力企業思考的問題。作為電力系統的關鍵組成部分，配電網的運行狀況直接影響到社會生產與生活效率，實現配電網自動化既是電力企業發展的需要，也是我國經濟發展的要求。