電氣工程及其自動化在農村配電網的應用分析

李靜

摘 要 近些年來，隨著科技水平的不斷提高，我國的電力產業也在經歷著更新和升級。過程中要注重將電力事業與科學發展相融合，提高先進科技技術在電力產業中的應用。尤其是在當前農村配電網的發展中，必須要將技術與實踐相結合，以求實現農村配電網的自動化。本文對農村配電網的現狀和主要問題進行了探討，并提出了相應的解決措施。

關鍵詞 電氣工程 自動化 農村配電網

中圖分類號：TM;TP2;U665.12 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）03-0015-02

當前，國內開始運行使用的配電網絡自動化系統已經遍布各個中心城市和部分縣級地級城市，因此現階段的農村配電網改革過程中存在著電氣工程和自動化技術加入的必要性。通過將自動化技術應用到電力產業中，農村可以獲得更高的經濟收益，同時保障電力供應的安全和穩定，使電力運輸的質和量都得到保障。

1 配電網自動化概述

配電網在整個電力網絡中負責電能的分配，主要由配電變壓器、電纜、塔架和隔離開關等主要設施和其他附屬部件組成。將自動化技術應用到配電網的建設和改革中，就可以實現分區域配電數據的集中收集和有效傳輸，并通過中央的主處理器向整個網絡輸送合適的電能。不同于傳統的配電系統，自動化配電網絡的建設可以將中央計算機和各個服務終端進行連接，進而有效降低配電過程中出現人為失誤的可能性，確保配電工作順利進展。此外，自動化技術和監測設備的結合可以對配電網進行實時的動態監控，及時通過信息數據發現設備或軟件配置方面的故障，減少因電力傳輸受阻或不及時而產生的財產損失。比如，通過應用自動化技術監控配電網中絕緣系統的運作情況，可以盡快診斷絕緣設備是否存在老化和誤操作等問題，并做到有針對性的設施維護，減少安全隱患。

2 農村配電網存在的主要問題和解決對策

2.1 農村配電網存在的問題

隨著社會經濟的快速發展，農村的經濟水平也得到了巨大的進步，進而帶動了農村用電量的快速攀升和用電壓力的增加。相應地，農村配電網存在布局混亂、電能支撐點少和壓力承受能力弱等問題。但目前對農村配電網的實際建設和用電情況仍然缺乏有效的數據統計和綜合分析，現有的統計資料不能準確反應農村配電網的發展現狀，因此需要合理規劃對農村配電網的實地考察任務，做好規劃和改革，減少因數據信息不準確或與目標不匹配等問題，避免影響配電網改革的進展。[1]

2.2 針對農村配電網問題的解決對策

首先，農村配電網建設要遵循標準化流程，保障每一項任務和規劃都能得到有效地貫徹和實施，并協調大型公司參與到具體項目建設的投資過程中，來確保配電網建設的每一步都能按計劃執行，同時也要注意根據實際情況不斷變換工作思路和方式，還要優化任務流程和模式，盡量突破目前工作中存在的局限性。其次，針對農村配電網建設資金匱乏和建設進度滯后的問題，要先對預算和計劃的準確性和嚴謹性進行比較分析，多方面考慮后再執行建設計劃，使得投資的資金不會被浪費和濫用，保證基本的利潤水平。另外，由于農村對電力的消費需求呈快速增長趨勢，因此還要對配電網的整體結構進行合理規劃，以達到電力運輸過程中的最低損耗。

3 農村配電網自動化建設方法

農村配電網的電氣工程和自動化配電需要依賴信息化和計算機技術，來對農村的整體配電網分布進行有效監控和管理。在具體方式上，采取了分層次分區域的調配方法，對每個區域進行配套的電能調配。另外，自動化建設還利用了配電基站、子站點和光纖終端等多個層級模式，將配電信息轉化為數字信號，并通過利用計算機和信息技術將轉變后的數據信息快速傳遞到另一個終端，同時有效利用網絡的控制調配功能對全局進行調整和變更，實現每個服務終端和中心計算機之間的信息傳輸，使得電能調配工作能更有效地得到執行。最后，電氣工程和自動化在變電系統中的使用大大減少了復雜任務出現操作失誤的可能性，為變電站的整體穩定性奠定了基礎?？梢哉f，自動化技術的引入使得計算機可以代替人力進行工作，在有效降低成本費用的同時大大提高了監測范圍和電力調動效率，并使多線程操作成為可能，在有限的時間內完成同步管理、同步監測和快速維修等多個分支目標。

3.1 網絡配置的優化

設立數據信息遠程傳送系統是通過在電力傳輸線上設置電壓監測裝置，結合GSM無線公共網絡服務系統來完成信息和數據的傳送，之后再利用中央處理計算器來對接收到的電壓數據進行比對，如果不符合規定標準，就根據實際需求相應地增加配電網點的數量，或選擇安裝無功低壓設備進行補充。GSM網絡服務系統應與GPRS組合并構成一個完整的配電遠程通信綜合平臺，一方面可以提升服務的質量和效率，另一方面也可以保障用電過程安全平穩，做到自動抄寫電表、實時監測電力和負荷狀態等功能。實時監測每一家住戶的用電能耗可以有效預防電能遭到偷竊，并根據變壓器的實時調節功能對電流電能進行平衡和無功補充。當出現故障情況或電流受阻等問題時，監控平臺會迅速發出警告，幫助管理人員和維修人員準確排查故障，盡快恢復整個區域的正常供電。[2]

3.2 主系統的改造

改革農村配電網系統就需要首先對配電信息收集主系統和配電網的軟硬件進行改造。配電信息收集系統是整體電網控制活動的中心，對配電系統的整體運作有著重大影響。配電信息收集系統主要由遠程配電服務終端設備、實時地理方位監測設備、調試和匯報工作基站以及信息收集服務設備等構成。其中，遠程配電服務終端設備是前置型的服務設備，當某一個終端設備發生問題時，配電網平臺可以將相關的信息傳輸到另一個終端設備來確保配電系統處于正常運作狀態。配電系統運作的整體流程可以概括為：首先配電平臺的子站點將終端服務設備收集到的數據信息傳送到配電平臺前置服務器中，之后配電平臺前置服務器將收到的子站點數據信息進行一定程度的處理和儲存，并最終在整個配電系統平臺中進行信息共享。通過對配電信息收集主系統的改造和升級，可以利用分析軟件對配電網絡的整體運營情況進行研究，并隨之采取相應的故障排查和處理手段解決問題，為農村配電網絡的電力工程自動化改革提供幫助。

3.3 自動化應用的升級

目前，國內的部分農村地區將電氣工程和自動化技術整合到了本區域配電網的建設和運行中。通常來說，電氣工程和自動化技術的實際使用具有配電系統的集成化和網絡系統的數字化等優點。在完成基礎設施建設后，以此為基礎再融合智能的數據處理軟件，并依據配電網絡特有算法和智能化技術對相關數據信息進行篩查和處理后，就能對農村配電網的整體運營情況進行前瞻性的預測和解析，預先了解該區域配電網的最大承壓能力。通過自動化應用和智能化計算技術的引進，可以使電力信息的傳送速度提高，分析結論更為精準，并使整體控制系統得到充分的應用，保證了計算和分析的有效性和實用性。[3]

3.4 故障排查和遠程控制

配電網自動化升級可以通過“三遙”來實現對配電網運作情況的動態遙測、遙信和遙控，進而對從主配電網絡到各個農村住戶之間的每一個環節進行有效掌控，幫助實現故障排查和隔離，減少問題報告產出的時間。此外，為了增加配電網絡的可靠性，可以在系統平臺中引入安全接收區域，以接收信息交換系統來達到公用網絡和主運算設備之間的有效隔離，同時對設備和處理器之間傳輸的數據通信設置身份識別，以完成對無關信息和不符合規范的流程進行過濾，保護信息傳輸和遠程控制的安全。

3.5 引進電力電能定制技術

電力電能定制技術的主要組成部分為電壓穩定裝置、頻率監測裝置、快速斷路設備和無功補償設備等，并在理解了柔性輸電技術、大數據處理、云計算技術等多種信息技術后，融合使用于配電網絡的自動化改革中。電力電能定制不僅可以使電力輸送系統在運營階段保持穩定運行，還可以將其靈活應用于配電網自動化系統中，幫助進行輸電內部路線的合理規劃和微調，改進電力設施和輸電系統，并結合農村居民用電的實際需求來進行個性化和動態的定制，在一定程度上避開諧波，進而更進一步地提高輸電效能和減少輸電過程中產生的消耗。

4 結語

綜上所述，考慮到目前農村對用電量的快速攀升和現有農村配電網結構的不完整，電網企業必須要適應性地提升供電網絡的可靠性。電氣工程及相關的自動化技術在農村配電網的改革建設中發揮著舉足輕重的作用，因此需要在對農村配電網的現狀和問題進行充分探討和分析后，有針對性地提出解決對策。在完成上述工作的基礎上，再將農村配電網自動化建設方案提上日程，并將重點放在網絡配置的優化、主系統的改造和自動化應用的升級等主要方面，推動農村配電網向智能化方向快速發展，構筑起一整套動態發展、適應性強的配電網絡框架，最終達到提升供電質量和增加電力傳輸性能的目的。

參考文獻：

[1] 周榮斌，李艷坤.電氣工程及其自動化在農村配電網的應用探析[J].農村實用技術，2020（12）：147-148.

[2] 梁鵬.電氣工程及其自動化在農村配電網的應用分析[J].科學與財富， 2019（23）：360.

[3] 張騄.電氣工程及其自動化在農村配電網的應用[J].百科論壇電子雜志，2018（07）：329.