自動化技術在輸配電及用電工程中的應用

鄭穎

摘 要：隨著社會經濟和科學技術的快速發展，自動化技術越來越成熟。當前電力企業正積極推進堅強智能電網和泛在電力物聯網建設，輸配電及用電自動化也趨于完善。自動化技術在不斷提高輸配電效率的同時，還降低了輸配電成本，而且設備的自動化也使得從事電力工作人員的生命安全得到了更好的保證。某種程度上來說，自動化應用使輸配電及用電工程的管理和工作更加智能、簡便和規范。本篇文章分析了當前電力資源輸配電和用電工程的現狀，還介紹了自動化對電力資源的好處及發展自動化的必然性。

關鍵詞：輸配電工程;用電工程;自動化;應用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）20-0124-02

隨著綜合能源的應用和科學技術的進步，社會發展對供電質量和可靠性的要求越來越高，電力企業要想在能源的市場上不斷發展，就要不斷地完善自身問題，持續提升供電服務水平。自動化技術在提高電力系統運行效率的同時還減少了電力損耗，是我國電力事業保持平穩發展并提升能源競爭力的一大助力。在這篇文章中主要的講述了自動化在電力輸配電及用電工程中的重要作用及原因。

1 電力自動化技術概述

電力自動化是將現代電子技術、計算機技術、物聯網技術、信息處理以及網絡通訊技術融為一體，將輸配電網及用戶數據、電網結構和地理圖形進行信息集成，構成電力自動化系統。進而實現輸配電網及用電設備在正常運行及事故情況下的實時監測、保護和控制，實現輸配電及用電管理的現代化、智能化和靈活化。

2 電力自動化技術的應用

2.1 輸配電網技術的自動化

輸配電自動化利用計算機、通訊技術等對電力輸配全過程環節進行跟蹤，有效的改善了傳統輸配電損耗較大問題。并且能自動識別輸配電故障并上報，主機控制人員接收到報錯信息后，能即刻進行分析、處理，提高了電力故障處理的時效性。由于電力自動化主要在城鄉配網系統進行改造，有助于縮小城鄉用電差距，有利于改善農村地區頻繁停電問題，進一步提升電網承載力和管控力。

2.2 電網調度技術的自動化

電網調度技術是將信息技術以及控制技術結合起來的一種重要技術，主要是對信息的采集以及整理，保證電網的良好運行狀態。隨著當前人們用電需求的增長，客戶對電力的穩定性和安全性的關注度不斷攀升。自動化技術的應用，使得技術人員對整體電網的掌控更加精準，加強了監控力度，減少了突發事故的發生，在電網調度方面起到了很大的作用。

2.3 用電信息采集的自動化

用電采集設備的穩定運行，是智能電網運行的強有力支撐。用電信息采集系統的建設及功能的不斷完善，實現了用戶與用戶之間、用戶和供電企業之間的網絡互通和即時連通，達到電力數據讀取的實時性、高速性和雙向性。通過用電信息采集系統，實時收集終端時鐘異常、設備異常、終端與主站無通訊等故障情況，識別采集設備的故障類型，達到對現場設備進行評估、故障批量處理、提早預防及修復的目的，更增長了采集設備的使用壽命。

3 輸配電及用電工程的發展現狀

3.1 電力資源分配不均衡

就現在的發展情況來看，我國電力行業在資源的大海里發展依然很強勁，但是所面臨的問題也有很多，比如資源分配。由于我國東西部發展不均，東部地區雖然經濟比西部發達，但是在電力資源方面，發達地區的電力儲備無法保證當地的用電需求，而西部地區的用電量不大，但電力更加充足。這樣的資源分配不合理，也制約著電力資源的均衡發展。

3.2 沒有相關的高級技術人才

與國外相比，我國的輸配電以及用電工程起步較晚，雖然發展速度較快，但仍有不小差距，而且新型技術人才也是十分稀缺。因此，電力企業應該注重人才的培養，加大技術人員和管理項目的資金投入，鼓勵變革強企、合力創新，大力研發新產品、新技術，不斷滿足時代發展對電力的新需求。

3.3 電力資源損耗嚴重

當前降損增效仍是電力企業重要的管理問題之一。輸配電設備不夠先進、農村地區供電半徑較長、用電負荷增長過快、變壓器利用率不高、季節性差異化臨時用電、計量采集不夠精準、人員檢查管控不到位等因素，都影響著電力資源的損耗。

4 在輸配電及用電工程中實現自動化所面臨的問題

4.1 傳統的管理理念和技術產生的問題

由于現在絕大多數的電力企業采用的還是傳統的管理體系和運作方式，而時代的技術是不斷地進步的，當前這種傳統的管理現狀已經無法適應快速的社會發展對電力的需求。而且，電力企業的人員流動性強，無法穩定的將工作執行下去，這也影響著輸配電及用電工程正常工作的開展，影響了工程進度，制約著工作效率。

4.2 設備與人才產生的問題

當前隨著特高壓建設、“煤改電”建設及農網升級改造，電網設備規模不斷增長，電力運維人員的配置與電網發展不匹配的矛盾日益凸現;電網安全風險薄弱環節始終存在，“三跨”隱患亟待治理、設備和裝備整體質量不高、配網建設力量相對不足等大大小小的問題時有發生;加以電力技術、項目資金等外力因素的影響，致使在電力輸送過程中出現了能源的損耗，也影響了電力資源的傳輸效率和傳輸質量。因此，推動電力自動化技術應用，推進電網智能運維體系建設，變革現有的輸配電生產組織方式和運維管理模式，提高設備及裝備質量，提升輸配電及用電工程的管理能力，是當前電力設備和人才管理發展的迫切需要，也是支撐電力公司強企戰略的必由之路。

4.3 自然條件產生的問題

除了人為和管理的原因，當然還有一些自然條件產生的原因。比如溫度、雷雨、冰雹，可能會使電力輸送設備出現故障，致使線路短路。夏季炎熱的溫度會使電力負荷升高，損害了設備和線路的同時還加大了用電量，如果不及時處理就會使電力設備加速老化。還有在冬季，南方的一些地區線路上會掛冰，這樣也影響了居民用電并加速了設備的損壞，這些都大大增加了企業的經濟支出。

5 自動化技術在輸配電及用電工程中的優勢

5.1 有關高效，安全方面的優勢

如今，電力系統在不斷地快速發展中，自動化技術已經逐漸實現了對輸配電網及用戶的監測和控制，穩定性、可靠性、靈活性不斷增強，積極滿足當前電力發展、企事業單位及人民生活的用電需求。堅強輸配電網的建設、配電及用電設備的升級改造及自動化技術應用，使電力系統的操作效率跨越式發展，使電力運輸、運行維護、營銷服務整個過程都非常高效。同時，自動化技術已經在很多方面被高頻使用，保障了配電系統以及用電工程的安全。就目前來說，電力系統的工作程序非常復雜，而且有著很高的連貫性，而高效、安全、自動化的運行操作提高了工作效率，實現了高質量發展。另一方面，電力企業的作業現場與其他行業相比，存在較大的危險系數。自動化技術一般是機器進行工作，減少了人工操作的安全風險。因此，自動化技術在輸配電及用電工程中的應用，既提高了工作效率，又很大程度上保證了人員安全。

5.2 有關控制方面的優勢

自動化技術就是將許許多多重要的信息進行融合集成，用數據表現出來具體實施的技術。通過對電力系統相關的網絡信息進行共享、融通，實施對輸配電及用電設備的監測，這樣不僅可以清晰簡單地了解電力系統的整體情況及運行狀態，當輸配電線路或電力設備出現故障、問題的時候，也可以通過數據分析，及時定位故障點，從而及時解除故障和解決問題。同時，用電的客戶也可以通過電力服務網站、手機APP等，隨時查詢、分析自己的用電用能情況，對電力企業的供電服務有一個更直觀的了解。自動化技術為電力資源的穩定運輸提供了保障，也讓人民用電更加便捷、放心。

5.3 降低運輸過程中能源的損耗

自動化技術在實施的過程中不但減少了人力，也會減少能源的損耗。自動化技術在對電力運輸的過程中會對程序進行優化，這樣進一步提升了資源的利用效率，而且中間會節省許多不必要的程序，也節省了很多運輸成本。通過對程序的優化，為輸配電及用電工作提供了更加精益化的管理，也節省了人力資源。

6 提高電力自動化發展的措施

6.1 研究優化輸電智能控制體系

在線路復雜及重點地段加裝防外破在線監測裝置，合理布局、全面覆蓋，建立起“網格化布點+集中監控”的輸電通道綜合防控體系，以智能圖像監拍、實時定位為技術手段，以人工隱患辯識為經驗支持，實現輸電巡護人員對線路通道隱患問題的精準判斷與管控。便于及時消除各類潛在的安全隱患，提高輸電線路安全運行水平。

6.2 推動配電線路自動化全覆蓋

加大技術投入及項目資金投入，綜合運用多種通信方式推動配電自動化全覆蓋，實現線路跳閘、接地故障、主要輔助設備故障的全面感知、智能調度，使配網自動化系統更趨于強大和完善。加強光纖等通信網絡基礎設施建設，提高通信傳輸可靠性，有效支撐配電線路自動化的發展。

6.3 優化營配自動化功能配置

基于堅強智能電網的網架結構，優化自動化配置，實現營配基礎數據同源維護，在營配調信息共享、業務融合的基礎上，促進配電網從傳統電力供應行為向綜合能源配置平臺轉變，提升電網實用化水平，充分接納綜合能源項目、分布式電源、微電網、儲能等新型用電需求。

6.4 加快電網不停電作業水平提升

推動泛在電力物聯網技術與帶電作業機器人技術的融合應用，進一步優化搶修資源配置，進一步提升搶修效率。做好重要負荷、高鐵、“三跨”等重點站線的帶電檢測，加快重載變壓器和無功設備的運行監測。開展三、四類帶電作業，提高線路運行的可靠性，減少停電檢修為居民用電帶來的影響。

6.5 優化客戶側用能信息感知終端

開展客戶用能服務終端安裝，實現客戶設備的實時監測與分析，拓展用能信息采集數據接入規模，形成綜合能效優化提升整體解決方案，降低客戶用能成本。同時加強用戶負荷監測與管理，實施電力需求響應，服務夏季負荷高峰、春秋季新能源消納等突出問題，增強電網的靈活性、適應性、抗干擾能力以及彈性恢復能力。

6.6 拓展移動作業終端功能

促進營銷移動作業終端與配電運檢巡視終端的融合，使移動終端實現抄表、用電檢查、故障處理、業務辦理等多功能合一，現場為用戶提供更加便捷、高效的服務。

6.7 加大電力系統網絡安全防護

要防患于未然，對黑客的技術以及手段做到一一攻破，在檢測報警技術、系統訪問控制等方面加大研發力度，培養相關專業人員，善于發現系統存在的問題，積極優化、提升，保證整個系統的安全、穩定。

7 結語

在當前人工智能、移動通信、5G網絡等信息技術突破、轉化和應用的新時代，電力自動化配置、建設和提升是大勢所趨的結果，也是電力資源在經濟飛速發展的情況下繼續贏得市場的必要元素。所以自動化技術在輸配電及用電工程的應用，將在未來的發展中占據越來越重要的地位。

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