電力自動化在低壓配電系統中的應用

鄭建軍

（國網浙江桐廬供電公司，浙江 桐廬 311500）

隨著當前社會對電力需求的逐漸增加，對低壓配電系統加強管理，保證配電網運行通暢，已經成為電力工作人員需要長期重點關注的問題。然而，在傳統主要由人工進行運維的低壓配電系統中，卻在系統運行不暢、運維搶修效率低下等方面存在著一定問題，影響著正常的電力供應以及人們的生產生活。電力自動化控制的應用，則為此類問題的解決提供了可能。

1 目前低壓配電系統中存在的問題

目前，低壓配電系統中的供電方式正逐步由低壓側兩路電源備自投的應用方案替換原來的單電源供電。一定程度上解決了單電源供電連續性低、出現故障時所有負載都將停電的問題。但由于實際使用中每路電源都有各自的負載，因此，也在聯絡開關合上時單一線路運行加大額外負載、平常或用電高峰期變壓器過載等情況，仍舊需要進行一定的高效人工干預，由工作人員手動切除部分負載，以維持電力穩定。

前提是，工作人員需要清楚變壓器及所有負荷運行情況，因此，就不得不利用智能開關的相關參數。然而，由于智能開關的參數并不能直接在開關柜上顯示，與之配套的后臺軟件也被電力局內部禁止安裝，用戶基本不會安裝后臺，因此，就難以從有效途徑獲得足夠詳細、準確的參數。這也就導致了工作人員真正進行手動操作時，只能夠根據大部分經驗來切除負載。而由此產生的隱患不僅僅在于無法合理分配電能，更在于極有可能為民眾帶來不必要的麻煩。

而由于數據采集不足，相應也會產生一系列問題。例如在工作人員要對設備故障進行搶修時，無法從運維系統中獲取必要的關于設備狀態信息、電參量信息、出線的報警以及故障詳細信息 即使用戶裝了后臺軟件，停電時也無法使用后臺軟件，將直接導致搶修過程冗長。在使用電力自動化之前的低壓配電系統，整體的運轉效率、安全風險、管理水平等都是相對低效的。

2 電力自動化控制定義及意義

電力自動化控制是指通過電子產品、網絡設施等對低壓配電系統實施有效的控制管理，包括但不限于運維搶修、電力參數存儲與上傳、配電系統檢測、風險報警與控制等在內的自動化控制與管理內容。其對于整個低壓配電系統的高效、安全運轉意義重大。

2.1 有效提高低壓配電系統運維搶修效率與質量

首先，電力自動化控制能夠在故障發生時自動記錄故障發生時的電參量、故障原因、變壓器散熱狀態，自動計算變壓器負載率、斷路器健康狀態以及壽命信息。并可自動傳輸至運維系統，讓工作人員提前獲取足夠詳細、關鍵、準確的運維數據，實現設備健康度的有效管理。且由于電力自動化控制中的運維搶修系統的供電方式具有多樣性與靈活性，因此，無論是否停電，都可以在現場查看所有采集的實時數據及記錄的歷史數據，便于運維人員及時找到故障原因，提高搶修效率。

2.2 有效降低電力安全風險，實現透明化管理

電力自動化控制是在大數據、智能化背景下，對整個低壓配電系統實施的全面控制與管理。首先，電力自動化控制自身能夠讓低壓配電系統有更多的冗余性來保證供電時的穩定性與持續性。其次，能夠實現箱變以及小區的變壓器出線及饋線回路設備感知，運行狀態感知。覆蓋監測盲區，實現 透明箱變 透明配電室 ，對配電設備狀態及配網狀態一目了然。對 亞健康 以及 不健康 狀態的設備提前發出預警，提醒運維系統做預防性維護，減少突發事故發生，提高工作效率，提升供電連續性和經濟效益。

3 電力自動化在低壓配電系統中的應用

3.1 對低壓配系統靈活的自動化監測

在靈活性上，電力自動化控制在雙電源供電系統中可實時監控電源的狀態和兩進線一母聯開關的分合閘狀態，轉換時間和電壓閾值可以根據現場負載情況現場靈活調整，工作方式也可以調整，既可以自投自復，也可以自投不自復，控制方式多樣，既可以自動轉換，也可以手動轉換，便于電網運維人員查找、檢修故障，人機界面操作直觀簡單，簡化了檢修人員的操作流程。并且本身在400V 單母分斷的供電方案中，均可用采用此電源自動轉換系統。且對于低壓配網的公變箱變、公變配電室、農網配電臺區等，均具有應用價值，實現低壓配網的透明管理, 具有充分的機動性與靈活性，是大數據時代下智能設備和物聯網技術的完美結合。

在自動監測上，首先，能夠及時監控低壓配電系統中電源及設備狀況，故障時可及時記錄所有故障信息，停電后，運維人員仍可查看故障信息，提高了搶修效率。其次，在箱變中應用后，則至少能保持兩個箱變的進線只要有一個有電，就能提供兩個箱變的負載的供電，多了一個備份的功能。也就是說，除非兩個箱變進線都斷電，才會導致負載斷電，冗余性多了一倍。這樣就減低了電力故障或偶然事故發生時對人們生活等方面造成的影響。相應地，低壓電源自動轉換系統會檢測電源的電壓，檢測到電壓出現失壓、缺相、過壓、欠壓任一種情況時，由控制器發命令讓進線開關分閘、母聯開關合閘，通過自動切換來實現自動化的電力事故預處理，大大縮短了停電時間和工作人員的勞動強度，保證了供電的連續性。

3.2 自動化報警與控制低壓配電系統運行狀況

電力自動化控制通過系統對箱變及配電室的管理，使設備狀態和運行狀態更清晰更直觀，對于預警信息系統發出告警，提高主動檢修的能力。比如，在監測到變壓器負載率超過設定值或電壓低于設定閾值時，將及時進行自動干預與控制，根據預先設定好的優先級，選擇性的切除部分負荷，確保重要負荷不斷電，從而避免由此可能導致的供電中斷、供電設備損壞、造成安全事故等問題。此外，其能夠通過對箱變及配電室的管理，使設備狀態和運行狀態更清晰更直觀，對于預警信息系統發出告警，提高主動檢修的能力。具體來講，就是包括能夠根據低壓配電系統運行狀況進行即時監控分析，對于不合理供電因素即時發出警報，在出現有關問題時，通過發布指令進行自動化控制與調節，避免由此產生的安全隱患。并對線路中存在的過熱、負載、設備老化等問題及時反饋、優化與控制，提醒工作人員對低壓配電系統進行提前的維護。

3.3 存儲與提供有效設備運行參數，為搶修運維提供科學參考依據

存儲與提供有效設備運行參數，為搶修運維提供科學參考依據是電力自動化控制技術在低壓配電系統中應用的另一作用，尤其是在一些由設備引發的設備問題等發生時。首先，電力自動化通過大數據匹配與分析調查，能夠對低壓配電系統進行較為準確的實時監測。一方面，其通過存儲數據等方式為系統后期運維搶修提供有效的關于設備負荷曲線、過載等情況的詳細數據參考。另一方面，通過數據的上傳，也能讓運維工作人員從其中海量豐富的信息中總結出常見的低壓配電有關問題。如此工作人員不需再完全依賴后臺軟件與實際經驗，主要通過對電力自動化控制下低壓配電系統中有關參數的分析來快速捕捉設備隱患、設備問題存在的根本原因。從而能夠更加準確地對其進行控制與維修，提升基層電網人員的工作效率與工作水平。再加上電力自動化控制系統的功能與平臺都是與大數據相連，因此，在數據搜集、計算與輸出過程中，能夠避免電量計量過程中出現較大誤差，實現快速準確的自動抄表、自動繳費、實時監控的自動化管理。如此還能夠有效防止部分用戶的竊電行為。同時，電力自動化的分布式管理控制，能夠自動檢測到不同電路中的設備運行情況，包括設備故障、設備老化等，其通過對其提前預警，將數據傳達至運維系統，工作人員則能根據信息進行提前的設備更換、維護，從而避免由設備老化而引發的火災、觸電、終端設備損壞等問題，極大地降低低壓配電系統設備運行的安全性與穩定性。

4 結語

近來來，中國電力自動化行業資產規模逐年擴大，低壓配電系統已經深入我國社會生產、日常生活的方方面面。但是，很多地區的低壓配電系統僅僅是滿足基本的使用需求，尤其是在廣大偏遠農村地區中配電系統的維護管理存在很大缺陷，這是當前我國現代化發展與經濟發展的必然需求。在具體應用中，要從利用電力自動化對低壓配電系統進行適時檢測、報警與控制、智能化數據采集與反饋，如此才能確保電力系統朝著信息化以及工藝化方向有效發展。