面向供電可靠性的配電自動化關鍵技術研究

黃利雄

摘 要：隨著我國電網建設規模的不斷完善，提高自動化配電控制水平也成為系統改革的重要方向。基于供電可靠性的配電自動化關鍵技術研究與應用，可以提高電網供電的穩定性、安全性和自動性，并對完善配電自動化系統存在有重要意義。本文以供電可靠性為基礎的配電自動化關鍵技術為研究對象，結合配電自動化的系統構成，分析其關鍵技術的應用和實踐。

關鍵詞：供電;自動化;關鍵技術

引言

配電網當中信息管理以及生產控制等內容，所涉及到的組成因素相對比較復雜，配電網不僅需要承擔整個電力企業的經營、管理任務，同時還需要做好對配電網安全以及穩定運行的監督控制，從而保障配電網的長期性運行。

1、配電自動化系統的功能

自動化配電功能主要體現在以下幾點：（1）配電自動化體系最主要的功能，即為對電力運行過程的監控與采集信息的功能，從而提供給電力運行自動化技術的支持。包括對電網運行故障的警報、收集信息與處理信息、記錄電網運行過程中的事件過程、起到遠程監視與協調的作用。（2）對軟件高級運用功能。通過在配電網的歷史運行及網絡結構、實時監視的作用下，對配電網現階段或后續運行發展的安全性與經濟性等相關因素，在理論計算的基礎上，獲得相應的參考數據，例如對配電網潮流的分析、負荷推算、電網線損等方面做出有效的預估。（3）饋線自動化。即為對電網故障中的定位、隔離、和修復等作出相應的應對功能。如準確定位出存在故障的電網區域、對故障的自動隔離、檢測饋電線的運行狀況、實現對饋電線的調控等。（4）管理配電網。管理電網設備、自動化繪制信息圖和電網運行中的地理信息^[1]。

2、配電自動化關鍵技術應用

2.1、主站規劃設計技術

在主站規劃設計技術當中，實現對于配電自動化系統的設計主要是通過選擇不同的建設模式以及建設類型來做好主站的設計。在建設模式的選擇與應用功能當中，通過前置延伸模式以及大、中、小模式的應用，可以實現對于不同范圍的信息采集與處理。前置延伸模式應用背景下，使得主站可以達到對監控區域的前置延伸，并使得這部分的區域信息可以被完整地收集和處理。在大、中、小模式應用背景下，是以擴容平臺為主要切入點，通過其他GIS系統、PMS系統以及EMS系統等功能，做到信息交互總線與線下的互聯工作，從而達到整合配電網中所含信息的目的。在此模式上之上，還可以進一步構建配電網絡圖模，并兼顧監控和故障處理的功能。此外，在建設類型區分當中，考慮到不同類型的主站存在不同的信息接入量承載限度，對于大型主站、中型主站以及小型主站的設計和規劃也要基于其信息接入量而進行功能規劃。與此同時，還需要兼顧到站點規模的不同導致軟件配置以及硬件設備等差異。具體地，大型主站可以承載超出50萬點的信息接入量，并且利用SCADA的軟件模塊作為基礎配置，結合故障處理、軟件應用以及信息交互界面等實現不同的處理模塊引入。而中型主站為50萬點以內的信息接入量，在配置上則是突出其選擇性的軟件應用^[2]。

2.2、配電網運行調度

首先，可以實現自實時性的監督控制。配電網自動化調度網絡所能夠發揮的主要作用在于配電網運行情況的實時性監控，其中涉及到配電網運行的多種指標，如電壓、頻率、電負荷以及所形成的潮流調度，這一些指標都能夠實現實時性的監控。同時還可以實現對配電網運行期間的工況指標進行針對調度，例如設備安裝的位置、水能的變化情況以及熱能的變化情況等，這一些都可以按照相關指標做好相應的掌握，促使配電網根據要求運行，從而保障供電系統的安全性與穩定性;其次，實現配電網相關設備運行安裝情況的全面掌握。假設配電網設計期間沒有充分考慮安全性問題，就必須從安全管理角度上進行改進。在配電網處于運行狀況的基礎上，會遭受許多的影響因素，從而導致配電網運行出現故障。配電網的建設會涉及到多種技術，再加上配電網規模的不斷擴大，導致運行期間存在的故障也會不斷增多。在缺少對配電網運行的有效監督控制基礎上，便需要應用有效的調度管理措施進行干預，最大程度地降低故障風險^[3]。

2.3、智能配電網故障點自動定位技術

以往，如果配電網出現了故障，對于故障的定位，是一項復雜和困難的工作，不僅工作人員的壓力大，而且非常耗時，如果能夠快速、準確的定位故障點，便可以加快故障的修復、處理速度。自動化技術的應用，可以實現這樣的功能需求。智能配電網中，建立有專門的主站控制系統，在該系統的內部，安裝了信息交換機軟件，能夠傳輸不同的數據信息，對數據信息作出自動的評估，快速、及時地定位、查詢故障區域。在故障的自動定位過程當中，即時通信技術的作用是非常重要的，在即時通信技術的支持下，可隨時、動態掌握整個配電網的運行情況，各種信號采集器會將電網的運行狀態通過數據的方式，及時地傳輸到控制系統，然后通過數據分析、判斷，便可以確定是否存在故障。另外，每個采集器中，包含了一個四字節的精準地址信息，根據此信息能夠定位故障的所在。例如，如果在配電網中，某個變電站出現了故障，發生了跳閘，那么信號采集器就會將相關的數據信息傳輸到控制系統，控制系統可以根據這些數據信息，判斷故障的類型、定位故障的位置，然后對整個電網系統展開拓撲分析，快速決定處理、應對策略^[4]。

3、配電自動化系統的防護策略

3.1、劃分出配電自動化體系的安全區域

在對配電自動化體系中的區域劃分時，可根據其各子系統的網絡區域和業務功能進行有序的劃分，例如在安全區，按照業務功能的實時控制性特點，將負荷管理、SCADA、配網計算、DA等系統放置于安全區Ⅰ;在安全區Ⅱ，主要是配電網的非控制模塊，如配網調度培訓、電網管理、運行與優化等系統，同時，因為研制反向電力安全隔離的技術還未得到完善，因此，控制區要實現調用GIS，需要設置GIS副本于安全區Ⅱ中;在安全區Ⅲ中，包括配網規劃、GIS＼AM＼電能交易等業務模塊;在安全區Ⅳ中，存在有賬戶管量、用戶查詢等業務功能。

3.2、配電自動化結構規劃

在配電自動化結構規劃當中，主要是結合主站層、子站層以及終端設施等來完善配電自動化關鍵技術的應用環境，并提高技術應用的基礎。對于主站層的設計側重于配電自動化關鍵技術的服務器配置設備、數據存儲設備、電力調度設備、通信設備以及電力服務設備在內的整體規劃;并在信息交互的基礎上，遵循應用語法來進行數據傳輸，完成信息交互工作。在主站層的結構規劃中，還需要遵守整體設計、統籌管理的規劃要點，實現多個層面的聯動控制^[5]。

結束語

自動化技術的應用，對于智能配電網故障的處理來說，具有重要的作用和意義，可以幫助高效地維護配電網，解決配電網故障，為配電網的運維提供參考依據，從而提高智能配電網運行的穩定性、安全性，實現更高質量的供電，更加有力地滿足社會生活、生產用電需求。

參考文獻

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