配電自動化在智能電網(wǎng)中的建設研究

何富昌

摘 ?要：在用電量需求呈現(xiàn)逐年上升趨勢的社會環(huán)境下，配電自動化成為提高電網(wǎng)輸配電質量的關鍵影響因素，若想真正推動智能電網(wǎng)的實現(xiàn)，相關人員必須加強對配電自動化技術的重視程度。該文基于配電自動化應用于智能電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀進行分析，主要介紹了配電自動化在智能電網(wǎng)建設中的應用，希望在智能電網(wǎng)運行的安全性、穩(wěn)定性與可靠性前提下，推動我國電力系統(tǒng)實現(xiàn)創(chuàng)新與發(fā)展。

關鍵詞：配電自動化 ?智能電網(wǎng) ?智能配電系統(tǒng)

中圖分類號：TM76 ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）05（a）-0028-02

在科學與信息技術、國民物質生活水平快速提高的背景下，人們用電需求不斷上升，在給電力企業(yè)帶來良好經(jīng)濟效益的同時，也給電網(wǎng)運行造成了巨大的運行壓力。配電自動化的應用有利于提高電力資源的利用率、保障電能安全穩(wěn)定傳輸，對推動電力行業(yè)發(fā)展進步、促使智能電網(wǎng)實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益統(tǒng)一具有積極影響。

1 ?配電自動化應用于智能電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀

1.1 軟硬件設備方面的研究

將配電自動化應用于智能電網(wǎng)建設，是提高我國電能輸配送質量、保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的必然發(fā)展趨勢。現(xiàn)階段，隨著智能電網(wǎng)對配電自動化的依賴程度逐漸加深，相關人員應對配電自動化相關的軟硬件設備質量深化研究，致力于保證配電自動化能夠充分發(fā)揮自身價值。完善的智能電網(wǎng)系統(tǒng)需要高質量的配電自動化軟硬件支持，目前我國針對軟件的研發(fā)尚有待提高，必須在保證其與智能電網(wǎng)實際應用需求相匹配的前提下，增加智能監(jiān)控處理程序，用以監(jiān)測智能電網(wǎng)的運行過程;對于硬件的研發(fā)，要保證其可以與軟件切實結合，故而要對網(wǎng)絡服務器、中央處理器、無線傳輸網(wǎng)線、數(shù)據(jù)分析器等硬件設施進行優(yōu)化升級，從而為智能電網(wǎng)系統(tǒng)的構建提供支持[1]。

1.2 智能配電系統(tǒng)方面的研究

配電自動化在智能電網(wǎng)建設中的應用主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)收集、記錄、分析、整合與共享方面，若想提高智能電網(wǎng)的應用效率與安全，可以針對智能配電系統(tǒng)進行深化研究。利用配電自動化處理數(shù)據(jù)的能力，對智能配電系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進行收集、分析與整合，能夠促使智能電網(wǎng)實現(xiàn)信息的快速傳輸與共享，有利于推動智能配電系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)一體化。有關人員在對配電自動化在智能電網(wǎng)建設中的應用進行研究時，要立足于智能配電系統(tǒng)實際應用需求，對制定的方案進行優(yōu)化，保證戰(zhàn)略規(guī)劃與實際情況相符。

2 ?智能電網(wǎng)建設應用配電自動化的主要模式

當前階段，配電自動化在智能電網(wǎng)建設中的主體模式為“網(wǎng)絡信息化”，可以分解成分隔控制端口、主機管控機構、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸。第一，在智能電網(wǎng)中應用配電自動化的主要目的是避免電網(wǎng)因用電故障影響輸配電質量，具有較強的調控能力，有利于保證智能電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性、安全性與可靠性。第二，分隔控制端口、主機管控機構、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸此3部分各具功能優(yōu)勢，如果想要保證智能電網(wǎng)運行質量與效率，必須保證三者組織、配合的協(xié)調一致，否則會導致智能電網(wǎng)運行作業(yè)、電量控制、電能調配出現(xiàn)嚴重故障。第三，將配電自動化與智能電網(wǎng)相結合，可以構建功能性較強的智能配電系統(tǒng)，充分發(fā)揮配電自動化的“自動性”，實現(xiàn)智能配電系統(tǒng)、能源供給裝置的優(yōu)化升級，基于自動化技術對智能電網(wǎng)進行檢修與維護，能夠切實提高工作質量與效率，對延長智能電網(wǎng)的使用壽命、增強其運行穩(wěn)定性具有積極影響。

3 ?配電自動化在智能電網(wǎng)建設中的應用

3.1 構建電力信息系統(tǒng)

3.1.1 電力信息統(tǒng)一管理

在智能電網(wǎng)建設中應用配電自動化，可以構建電力信息系統(tǒng)，對電網(wǎng)中的各種電力信息進行統(tǒng)一管理，加強電網(wǎng)各子系統(tǒng)、分部程序之間的聯(lián)系，這是智能電網(wǎng)提升自動性能的關鍵。因此，配網(wǎng)建設過程中應大力提升智能電網(wǎng)中的信息技術比重，制定科學合理的自動化策略，并保證指示有效落實，在此情況下利用計算機終端對智能配電網(wǎng)中的信息數(shù)據(jù)進行收集、分析、管理與統(tǒng)籌，不僅能夠增強各系統(tǒng)之間的統(tǒng)一性，還能強化智能電網(wǎng)的集中性，有效推動智能電網(wǎng)提高配電自動化水平與控制能力。

3.1.2 電力信息自動共享

將配電自動化應用于智能電網(wǎng)的構建中，能夠實現(xiàn)電力信息自動共享，主要原因是電力系統(tǒng)可對各子系統(tǒng)與分部程序的信息進行自動分配，既對提高智能電網(wǎng)自動化水平、維護電網(wǎng)運行穩(wěn)定具有重要意義，又能對智能電網(wǎng)的運行環(huán)境進行合理調控，從而增強智能電網(wǎng)輸配電能的安全性與可靠性[2]。除此之外，若是實現(xiàn)電力信息的自動共享，還能提高電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率與電路系統(tǒng)的運行高效性，極大程度上可以降低因信息失真問題引發(fā)的連帶性故障發(fā)生概率，是減少智能電網(wǎng)成本與管理費用、踐行能源資源節(jié)約理念的重要手段。

3.1.3 電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測與安全預警

由于智能電網(wǎng)的構建仍處于不成熟階段，所以在運行過程中極有可能存在某些暫時無法預知的困難，加上電力系統(tǒng)中需要告警（通過告警系統(tǒng)實現(xiàn)）的信息類型相對較多，使得智能電網(wǎng)有時無法對關鍵源信息進行精準定位，導致電網(wǎng)經(jīng)常受到故障的影響。為了保證智能電網(wǎng)的運行安全，相關人員必須對配電自動化的重要性加以重視，通過發(fā)揮自動化技術的優(yōu)勢與作用，構建智能電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測程序與安全預警子系統(tǒng)，通過對電路運行線路的狀態(tài)進行實時監(jiān)測與預測評估，全面掌握線路可能的運行狀況。當電路系統(tǒng)線路出現(xiàn)故障時，配電自動化可以對線路的告警信息進行深入挖掘，尋找并確定故障關鍵源，利用計算機、互聯(lián)網(wǎng)將智能電網(wǎng)的所有地段聯(lián)系在一起，促使各地段的電網(wǎng)管理者能夠及時處理故障，有效增強智能電網(wǎng)運行的可靠性。

3.2 構建入侵檢測（IDS）系統(tǒng)

入侵檢測系統(tǒng)又被稱為IDS（Intrusion Detection Systems）系統(tǒng)，通過對配電自動化網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)實時監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)可疑信息并采取主動反應措施，通過對配電自動化網(wǎng)絡中的入侵行為進行檢測并處理。提高電網(wǎng)系統(tǒng)運行安全。入侵檢測系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡控制單元主要包括主站、各級子站、DTU/FTU（配電開關監(jiān)控終端）單元等。加載了該系統(tǒng)的智能電網(wǎng)，通常使用光纖及工業(yè)交換機對智能配網(wǎng)終端單元進行通信連接，利用現(xiàn)場計算機或嵌入式系統(tǒng)的子站充當智能電網(wǎng)的各級子站，通過電網(wǎng)系統(tǒng)的用戶界面對輸配電系統(tǒng)開展程序操作、子系統(tǒng)控制、信息查詢、數(shù)據(jù)管理等工作，同時收集并分析配電自動化系統(tǒng)中關鍵節(jié)點的運行日志，從中截獲異常信息，檢測出網(wǎng)絡和系統(tǒng)中是否有違反安全策略的行為和被攻擊過的跡象，采取防御措施，攔截入侵并報警，完善配電自動化網(wǎng)絡系統(tǒng)的信息傳輸安全管理功能，以此保證智能電網(wǎng)的運行安全。

3.3 設置智能開關

智能開關相較于普通開關，具有精確度高、靈敏性強的優(yōu)點，若是將配電自動化與智能開關相結合，并保證智能開關設置的科學性與合理性，便可實現(xiàn)網(wǎng)絡分銷，為網(wǎng)格控件的運行提供支持，有效提高智能電網(wǎng)的控制水平。對于智能開關的創(chuàng)新研究，相關人員需要先將配電自動化技術、傳感器技術與其相融合，提高分銷網(wǎng)絡故障動作的準確性，再保證開關布局的合理性，如此便可為實現(xiàn)智能電網(wǎng)自動化控制與智能電力通信奠定基礎。

3.4 增加配電站房智能輔助控制系統(tǒng)

針對當前配電站房量大面廣、無人值守、安防環(huán)境等問題突出的狀況，通過增加防盜報警、火災報警、有毒氣體泄漏報警、水位報警、視頻監(jiān)控、溫度檢測等功能，及時將配電站房異常情況告知運行維護人員，消除事故隱患，提高配電站房運行管理水平。配電站房設置高清視頻監(jiān)控、門禁管理、溫濕度監(jiān)控、煙感、有毒氣體泄漏及水浸檢測等站房智能監(jiān)控系統(tǒng)（見圖1）。每個配電站房配備一臺采集前置機，采集前置機可以將配電房的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)（溫度、濕度、水浸、煙感）、控制子系統(tǒng)（燈光、空調、除濕機、風機）等匯總集中展示。內置電源模塊，為所有外部傳感器、外接攝像頭提供集中供電。并能夠將數(shù)據(jù)上送到中心主站監(jiān)控平臺，同時接收、執(zhí)行監(jiān)控平臺下發(fā)的各類控制、操作命令及遠程參數(shù)配置。

4 ?結語

綜上所述，將配電自動化應用于智能電網(wǎng)建設，有利于提高我國電力技術水平、維護電網(wǎng)運行的穩(wěn)定與安全，因此相關人員應對配電自動化的重要性提高重視，充分發(fā)揮該技術的優(yōu)勢與價值，構建科學性、有效性、安全性、穩(wěn)定性、可靠性較強的智能電網(wǎng)系統(tǒng)，以此滿足國民對電能數(shù)量與質量方面的實際要求。

參考文獻

[1] 白格平.智能電網(wǎng)發(fā)展的機制及其對電網(wǎng)自動化技術的影響[J].電子技術與軟件工程，2018（22）：117.

[2] 沙思旭，趙佳，徐晨，等.電力系統(tǒng)自動化配網(wǎng)智能模式技術應用研究[J].電子測試，2018（11）：107，117.