配網自動化應用于智能電網的研究

楊 珂

（國網寧夏電力公司 吳忠供電公司，寧夏 吳忠 751100）

1 智能電網應用配網自動化的意義

配網自動化就是借助計算機技術方案打造集遠程、自控、通信以及新型配電機制的技術體系，能維持配網的安全性和經濟性價值。

一方面，智能電網要借助數(shù)據測量和信息集成技術建立完整的電網應用平臺，配合使用配網自動化機制能助力電網安全性和可靠性發(fā)展，實現(xiàn)99.99%可靠率。在提升電力系統(tǒng)行業(yè)自身創(chuàng)新效果的基礎上，還能整合數(shù)據工程和通信工程等環(huán)節(jié)，建構基于配網自動化的電網體系，促進調控措施的全面進步[1]。

另一方面，智能電網中配網自動化模塊能在融合通信技術和網絡技術的基礎上，配合地理信息系統(tǒng)，建構更加完整的運行體系。并且配合主站中心控制模塊，打造更加完整的實時性監(jiān)控和智能處理平臺，實現(xiàn)節(jié)能降損和優(yōu)化運行的目標，這對于提高智能電網的綜合應用效率具有重要作用，真正意義上打造了配網現(xiàn)代化管理機制。

綜上所述，智能電網應用配網自動化技術體系具有重要的實踐意義。

2 配網自動化概述

為了充分發(fā)揮配網自動化的優(yōu)勢，就要明確其結構和特點，從而落實相應的控制方案，維持技術應用體系的完整性，并優(yōu)化綜合處理效率。

2.1 結 構

在推廣配網自動化的過程中，要明確其基本組成內容，從而發(fā)揮各個模塊的應用價值，建構完整的系統(tǒng)運行體系，包括主站、監(jiān)控系統(tǒng)以及通信鏈路等。其中主站包括工作站、服務器以及對應的應用軟件，配合整體工作規(guī)劃就能建立完整的自動化系統(tǒng)監(jiān)測平臺和管理平臺，維持綜合應用管理的合理性，具體如圖1所示。

圖1 主站示意圖

監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用是對當前運行的自動化系統(tǒng)予以實時性檢測，從而及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，這對于提升系統(tǒng)綜合運行效率具有重要意義。最關鍵的是，在出現(xiàn)問題后，就能將其切換為備用系統(tǒng)，減少自動化系統(tǒng)運行故障對整個智能電網應用運行產生的不良影響。

通信鏈路是維持主站和各個層級子站信息交互的關鍵，能匹配層級需求建立對應的即時性通信模式，在維持綜合應用效率的同時，也能保證系統(tǒng)運行維護的合理性。配電自動化鏈路結構如圖2所示。

圖2 配電自動化鏈路結構

除此之外，在中低壓配網自動化建設體系內，系統(tǒng)拓撲結構（圖3）從上到下設置為主站層（調配中心）、接入層、終端層，能建立對應的數(shù)據采集和檢測模塊，并且整合終端單元[2]。

圖3 拓撲結構示意圖

2.2 特 點

2.2.1 自動性

對于配網自動化體系而言，自動化應用體系是根本特征，是建立在自動化系統(tǒng)基礎規(guī)則之上的內容。借助線路的多元設定工序，就能匹配完整的技術模式，不僅能實現(xiàn)參數(shù)的實時性監(jiān)測，還能結合配電管理自動化系統(tǒng)維持狀態(tài)分析。另外，在配網自動化應用體系內，能夠利用用電管理側分析和規(guī)則設定的方式調度自動化系統(tǒng)，并對系統(tǒng)可觀測區(qū)域內的負荷參數(shù)展開多元分析，匹配饋線故障處理邏輯就能更好地建立線路隔離分析和告警分析。

2.2.2 安全性

對于現(xiàn)代化智能電網而言，為了維持信息交互和數(shù)據交互的規(guī)范性，安全監(jiān)管機制和運行維護體系也非常關鍵。配網自動化系統(tǒng)借助其安全性應用優(yōu)勢能建立抗干擾模式，在匹配自動化通知技術的過程中就能維持設備指令的可靠性，并且建構更加和諧的應用平臺，減少擾動過程造成的誤動現(xiàn)象，確保配網設備運行的穩(wěn)定性和安全性[3]。

2.2.3 選擇性

多元的選擇機制是維持智能電網應用管控平臺常規(guī)化運行管理的關鍵，配網自動化系統(tǒng)所體現(xiàn)出的選擇性就是對設備予以正常匹配和處理，全面獲取系統(tǒng)應用內容的同時，確保能建構較為合理的特征編碼信息系統(tǒng)。最關鍵的是，在系統(tǒng)出現(xiàn)異常運行狀態(tài)時，就能結合對應的分析要素判定并且評估故障設備的具體位置，從而采取更加合理有效的控制措施。與此同時，在評估設備問題后就能利用選擇性特質進行故障點的隔離處理，保證沒有受到影響的區(qū)域正常參與工作，減少經濟損失和成本損耗。

3 智能電網應用配網自動化的具體內容

為了提升智能電網應用配網自動化的綜合水平，要落實技術應用平臺，并且發(fā)揮配網自動化的應用優(yōu)勢，建構完整的智能電網運行規(guī)劃，從而實現(xiàn)綜合發(fā)展的目標。

3.1 環(huán)網柜優(yōu)化控制

環(huán)網柜指的是將中壓10 kV電力向周圍用電單位完成供電的設備，主要應用在電力系統(tǒng)變電站的下一個級別。近幾年，環(huán)網供電模式中應用環(huán)網柜完成相應的配電處理，并且多數(shù)都應用在居民小區(qū)供電工作中。為了打造更加和諧高效的供電處理機制，就要匹配優(yōu)化控制方案，從而充分滿足居民對于用電的需求[4]。

環(huán)網柜（圖4）優(yōu)化控制和布局體系內，要在維持供電可靠性的同時維持運行效率，并且建立健全完整的控制機制，夯實應用基礎。一般是一組高壓開關設備安裝在鋼板金屬柜內部，或者是拼裝在間隔式環(huán)網供電單元電氣設備中，從而建構完整的應用平臺，維持應用合理性和規(guī)范性。

圖4 環(huán)網柜

為了提升供電可靠性，在實際布置體系內用戶要從兩個基礎方向獲取對應電源，將其設置為供電網連接環(huán)形，利用環(huán)網供電模式維持綜合應用效果。環(huán)網柜一般采取的是兩進多出，結合差異化需求配合對應的智能化處理機制，依據組件接口規(guī)范（Component Interface Specification，CIS）、公共信息模型（Common Information Model，CIM）建立企業(yè)應用集成總線模型。其中，CIM模型實現(xiàn)實時性數(shù)據規(guī)范，匹配CIS接口組件，與此同時，SG186系統(tǒng)基于CIS接口完成用戶信息和環(huán)網柜信息的匯總，并且設置斷路器和負荷開關。

除此之外，環(huán)網柜在運行過程中也存在發(fā)生故障的情況，對應的故障問題會造成大范圍停電，且故障原因和負荷電流、柜內負荷開關不匹配之間存在一定的聯(lián)系。利用配電網自動化技術能匹配智能開關，維持高靈敏度和可自動化設置等工序的規(guī)范性，依據環(huán)網柜的負荷調控體系建立符合安全運行的標準，實現(xiàn)綜合優(yōu)化控制的目標[5]。

3.2 配網集成處理

隨著城市發(fā)展進程的不斷加快，城市配網結構也在全面升級，無論是運行規(guī)模還是運行結構都在轉型。為了滿足信息交互的應用要求，利用自動化技術對配網信息予以集成化處理是順應行業(yè)發(fā)展的必然選擇。在信息集成工作中，要結合信息應用要求落實對應的處理方案，維持綜合應用效果。

首先，監(jiān)督和處理智能電網中所有監(jiān)測單元的數(shù)據，并且利用自動采集工序、統(tǒng)計工序以及展示工序維持應用效果，確保相關項目運維人員能利用全景化模塊完成電網運行信息管理，為后續(xù)工作的開展提供較為直觀的數(shù)據信息。其次，借助信息集成建立配電網動態(tài)感知系統(tǒng)和預警機制，匹配機器學習技術等，建立設備運行狀態(tài)的分析評估控制模塊。與此同時，借助集成化處理機制還能輔助配網人員建立調控決策，維持綜合應用效率，減少數(shù)據集成不到位以及信息交互不及時造成的影響[6]。最后，配網的集成處理功能還能對數(shù)據予以深度挖掘，從而有效了解設備的信息關鍵點，維持直接關聯(lián)度的同時，保證預警信息能指導后續(xù)的操作流程，提高故障處理效率。

3.3 合理布置電纜結構

配網自動化機制能夠對電纜予以合理配置，從而優(yōu)化敷設質量，保證電力傳輸水平滿足應用標準[7]。

一方面，為了提升配網自動化運行的整體效果，要在電纜敷設處理工作中提高細節(jié)關注水平，全面分析對電纜敷設產生影響的因素，著重關注故障問題后避免其對線路應用效果產生影響。另一方面，要提升電纜的運行效率，結合敷設設計過程完善空間布局，配合使用自上而下的敷設方式，減少空間受限的影響，結合相鄰評分等級維持空間支架控制的合理性，避免電纜之間的干擾。與此同時，要利用均分處理的方式保證電纜排列處理效果符合標準，并提升電纜運行的可靠性以及穩(wěn)定性[8-10]。

4 結 論

配網自動化在智能電網中應用具有實踐意義，能在提升標準化應用水平的同時共建智能化控制平臺，從而促進智能電網綜合管理效率的優(yōu)化，并且維持智能電網的應用效果，為電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。