配電自動化的發展新趨勢及社會效益分析

何仲筠

摘要：配電自動化是智能配電網和電力物聯網建設的重要組成部分，配電自動化終端設備具有智能感知、控制和邊緣計算等功能。傳感器將設備狀態、運行環境、配電網運行狀態等測控信息通過配電終端把主站系統，同時通過就地邊緣計算實現設備狀態評估、配電網運行狀態評估、運行環境調控、故障預警/保護、故障隔離/恢復等智能感知和控制功能，并將結果上送至主站。配電終端作為配電自動化系統中技術支持設備，對智能電網和電力物聯網發展起到極為重要的作用。

關鍵詞：配電智能化管理? 發展趨勢? 經濟及社會效益

近年來，伴隨電氣化進程的再度加速、新能源更廣泛應用、儲能規模化應用、大數據與電網技術深度融合，物聯網技術正在發生深刻變化。加快智能電網建設、結合電力系統為基礎的互聯網，使能源資源配置效率的提速成為必然需要。

一、配電自動化的定義及發展趨勢

（一）配電自動化（DA）

配電自動化（DA），是具備計算機技術、數據傳輸、控制技術、現代化設備及管理多項功能的綜合信息管理系統，旨在提高供電可靠性，改進電能質量，降低電網運行成本，大大減輕運行人員的勞動強度。

（二）配電自動化具體包含饋線自動化和變電站的自動化兩方面

1.饋線自動化的發展新模式。饋線自動化是配電自動化的不可或缺的部分，是配電自動化的基礎，其對象主要針對中低壓配電網中的饋電線路，是提高配電網可靠性的關鍵技術之一。饋線終端裝置能實現配電自動化的緊急控制功能，使保護功能更具獨立性、完整性。這與變壓器綜合自動化系統的保護功能相對獨立、保護功能下放、保護裝置按分層分布原則構成自動化系統是一致性的。應用光纖通信的基于廣域保護技術的智能模式饋線自動化是未來發展的必然趨勢，可作為過渡模式的分布智能保護饋線自動化在無完成通信的基礎上能實現快速的故障隔離和優化的故障恢復，且預留無線通信、載波通信、光纖通信的接口，在經濟條件允許的情況下，增加通信模塊可直接升級為更快速、更優化的饋線自動化功能。

2. 智能變電站的發展方向。變電站自動化是向智能變電站方向發展的，是由先進、可靠、節能、環保的設備組成的。智能變電站將在技術、運行和管理水平上較傳統變電站得到全方位的升級，對減少電網運行成本、促進效率提升、提高自動水平具有現實的意義。但是目前智能變電站的研究和建設還有待發展，但隨著技術的發展，未來的智能變電站還應具有如下功能：（1）設備可視化管理。（2）智能告警及故障信息綜合分析決策。（3）運行優化控制。（4）安全自動控制。（5）站域保護。

3.配電自動化的目標。（1）電能質量和供電可靠性的提高，向用戶提供優質電能;（2）電網整體供電能力的全面提升;（3）實現配電管理自動化，對各種管理信息提供支持，提高管理水平和勞動生產率;（4）實現配電網經濟運行;（5）提高勞動生產率和服務質量。

二、配電自動化系統的數字化產品及其智能化改造

現在中壓配電系統面臨新的技術要求：一是智能電網、智能制造、物聯網的應用等智能化的需求，離不開更加可靠的電力供應;二是隨著經濟社會的發展，大量的存量設備需要技術革新和智能化改造。

（一）以需求為導向，解決配電痛點

以電網、配電市場為例。隨著各種能源設備物聯數量驟增產生的海量數據，數字化技術普及背景下更多對于營銷及配電運行的智能化需求等，配網系統更需解決供電可靠性提高、運維成本增加，龐大的資產、數據管理等需求和痛點。采用了先進的傳感技術，確保更加可靠的連續供電能力。有數據表明， 80%-90%的用戶關注開關設備溫度智能監測功能;另外，從設備的運行狀況來看，40%左右的故障都是由設備及輸電線路過熱直接或間接引起的。

（二）新型的數字化產品的性能介紹

隨著技術的革新以及用戶經濟規模的發展，市場也會提出新的需求。從現有的存量產品看，如何讓這些產品繼續穩定運行，提高可靠性、運維效率、降低成本等，就需要賦予產品智能化升級。多款面向樓宇、配電、信息技術、機器、工廠、電網領域的數字化產品。其中包括：

1.全新高電流母線槽。全面引入安全空載熱插拔、極致防護和零斷點地線三大創新設計理念，具備超強容錯能力，首次定義工業級母線新規格，使工業廠房、數據中心及商建等領域提供更具安全可靠的電力系統，電力供應持續穩定得到保證。

2.全新交直流通用接觸器。接觸器全部采用電子式線圈和環保材質，產品功耗更低，為OEM及最終用戶提供更加節能、安全、高效的電機控制解決方案，助力實現綠色可持續發展，創造更大價值。

3.全新御程系列模塊化變頻器。憑借內置網絡服務器功能，可提供能源管理、資產管理以及工藝性能改進等嵌入式服務，實現實時數據的本地和遠程訪問，從而提高企業級能源和機器設備管理應用的靈活性、處理能力和性能。

4.全新智能干式變壓器。以主動式運維、精細化管理，以及未來增值可能，切實滿足數字化時代不斷增長的智能配電需求。此外，作為架構的首個智能干式變壓器，智能干式變壓器通過先進的物聯網技術及自動化系統，全面感知智能設備，并通過數據分析，更深層次地發掘數據價值，激發資產高潛能，全面提升數字化體驗。

5.全新終端配電智能化系統。產品采用模塊化、小型化設計，并以良好開放性兼容所有終端配電系統，以極簡智慧實現終端配電智能化，實現技術的全覆蓋，幫助電網安全，維護電網企業的資產價值，提升運營能效，給予終端用電設備強有力的保護，并打造更加安全、智能、綠色的應用場景。更可以對關鍵電力設備和配電系統運行進行專業診斷，從而分析出電能質量使客戶主動運維能力得到提高，并提高能源使用效率，減少客戶停電時間，保障配電系統的安全運行。

6.全新中小功率三相不間斷電源銀河E系列UPS。外表美觀，創“易”無限，不僅充分考慮中小功率應用環境的實際用電需求，在為用戶提供高質量供電保障的同時，以更加簡便的功能設計和更加卓越的性能表現，為用戶帶來優化的IT資產績效和高性能回報，從而為行業用戶的業務連續性和信息化轉型保駕護航。

三、進行配電自動化管理的經濟效益及優勢

一是具有實時、在線連續的運行評價和預測分析能力，能夠自我診斷，自我恢復的能力，減少擾動對電網的影響和停電對用戶的帶來的經濟損失，從而提高電網抵御自然災害和外部破壞的能力、改善公眾和電網作業人員的安全。

二是提高電網供電的可靠性的穩定性，提高運維成本和效率：通過前期的計算及應用實踐驗證，通過配電設備自動化管理能夠將運維效率全面提速、設備可靠性提高一倍、運維成本降低一半以上。

三是改善電網運行的經濟性。為用戶提供廉價電力、市場參與者擁有更多選擇。整個電力能源供應鏈的效率更高，整個信息流的傳輸效率更高。成熟的配電自動化管理有效地促進資源的合理和優化配置。

四是改變用戶“備受冷落”的現狀和電力服務理念，重視用戶的需求，通過與用戶之前的雙向通信，實施電力需求管理，使得用戶完成參與電力系統，優化用能建議和其他更多的附加服務。

四、結束語

2019年政府工作報告提出，打造工業互聯網平臺，拓展“智能+”，為制造業轉型升級賦能。我國更致力實現電力系統各環節萬物互聯、人機交互。在這個物聯的時代對配電智能化的要求也在不斷升級，更需要進行配電智能化經濟管理。進行配電智能化經濟管理的價值是多方面的，其核心價值可以總結為更可靠、更堅強、更經濟、更高效、環境更為友好，使用更為安全。

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（作者單位：廣東電網有限責任公司佛山三水供電局）