新型配電自動化技術在城市智能電網中的應用研究

摘要：社會經濟快速發展，電力行業也不斷推進，城市化建設對電力高質量服務也有了更高的要求，為了使智慧城市建設可持續發展，促進城市智能電網自動化，應詳細分析和研究配電工程建設，促進區域經濟發展。開展城市智能電網自動化建設，既能提高配電網運行效益，還能完善城市電網建設，不斷提高供電效率和設備安全性。基于此，本文主要分析和研究城市智能電網中新型配電自動化技術應用，以供參考。

關鍵詞：配電自動化技術；城市智能電網；配電自動化系統

DOI：10.12433/zgkjtz.20233407

隨著我國經濟快速發展，電力行業也在不斷發展，特別是配電領域。當前在我國配電網中，智能配電網是主要類型，既具有智能性，又具有高效性，正在逐漸取代傳統配電網。在新式配電網建設中，新型配電自動化技術是重要環節，在提高智能化方面發揮著重要作用。

一、配電自動化技術的意義

在我國能源體系中，電力資源是一個重要分支，通過配電網將該資源送到千家萬戶。智能配電網能提取和分析配電各階段的數據，并自動運用相應的調整措施進行調整，以此提高電網的配電效率。在城市智能電網中，配電自動化技術是核心技術之一，對我國供電體系的健康發展具有重要的現實意義。在配電系統中，無論是采集和整合信息方面，還是在排查故障和解決困難中，都要充分發揮新型配電自動化技術的作用。配電設計是否科學合理，建設過程是否規范，都直接關系到配電自動化技術。為了我國電網事業穩定可持續發展，要創新配電自動化技術，并與現代社會的需求相適應。

二、概述智能電網和特點

（一）智能電網

智能電網是電網智能化發展，構建該電網的條件是將雙向網絡集成，再配合測量和傳感等多項技術，實現電網運行高效化和經濟化的目標。智能電網整合了電力系統和信息技術，既能提高電力系統的運行效率，又能增強電力行業市場競爭力，為全面改進和完善電力系統奠定基礎。

（二）智能電網的特征

第一，安全性。電網物理架構和信息網絡等各方面都體現了智能電網的安全性，安全性以數字化和信息化為依據，實現了建設防火墻的目的，也能參照電網發展情況，有針對性地進行升級。如果電網發生大型故障，智能電網也可以實現供電，確保不出現大范圍停電的現象。

第二，自愈性。智能電網能實時進行安全分析和評估，具有強大的防控能力，可以自動診斷故障，實現致使隔離故障的目的，并快速實現系統自我恢復，降低由于停電導致的經濟損失。

第三，協調性。精細化管理電力系統各種規范和標準，助力電力市場化發展。

第四，兼容性。智能電網能容納集中式和分布式等許多電源類型，充分滿足用戶用電的需求。

第五，高效性。智能電網無論是運行還是建設，都能完善資源配置，有效降低消耗電力，高效運用電力能源。

總而言之，城市智能電網的運行，不但能實現高效應用資源的目標，還能在很大程度上降低電力系統的建設、維護和運行成本。

三、電力配電自動化和配電管理中的問題

（一）發展技術完善和創新

當前，雖然我國電力配電自動化管理進步很大，但電力配電管理中還存在一些問題，在電力配電中，尚未充分發揮自動化技術的優勢。我國信息化技術雖然提高速度快，但仍還有待進行創新，無論是電力配電管理方面，還是配電自動化方面都存在一些弊端。

（二）整體發展具有很大的難度

無論在配電自動化建設上還是管理上，都需要先進配電自動化技術和專門配電技術人才。在配電自動化建設過程中，需要投入大量的資金，國家相關部門還要予以政策支持。而實際配電自動化建設與管理中，由于我國是一個大國，人口較多，經濟發展也不均衡，導致實際配電自動化建設與管理方面有許多地方都有待改進和完善，整體電力配電自動化建設存在很大難度。此外，電力配電自動化技術與配電管理系統也不夠協調。

四、在城市智能電網中應用配電自動化系統

（一）應用SG系統

在城市智能電網中，首先應用的配電自動化系統是SG系統，在一定程度上能促進智能電網發展。SG系統是在電力系統的基礎上，整合計算機、通信、測控以及傳感器等，能夠有效促進電力高效運用。無論是資源和新技術還是用戶，SG系統都能實現連接，有機結合實際需求，實時監測電網，同時監控電力的使用情況，為資源使用提供保障。

（二）應用IDS系統

IDS系統是將各層的拓撲結構作為依據，確保從網絡層面控制智能電網。IDS配電自動化系統的節點與計算機網中的節點基本類似，也就是根據根節點的應用，節點之間能采集、處理和分析樹節點信息，再運用傳感器傳輸和控制等功能，實現智能化管理目標。在IDS配電自動化系統中，存在嵌入式體系，該體系是將機械化編程作為前提，有機結合實際的應用，再提供給智能電網與配電自動化系統，這樣既便于工作人員操作簡捷，又能降低工作人員的工作壓力和難度，還能保障用戶有效利用電力。

（三）應用DA系統

DA系統主要包括調度自動化和變電站自動化，從本質上分析該系統，配電自動化系統能實現用戶自動化和配電自動化的目標。從用戶自動化方面看，主要以自動化用戶管理和自動抄表以及電話投訴等為主；從配電自動化方面看，主要以管理和運行自動化為主，以此更好地調節電網。在變電站與配電調度中心之間構建DA系統，可以將保障提供給兩者的規范操作和互相聯系，并采集流動數據，進行實時監控，以此為基礎，構建實時數據文檔。同時，還能通過網絡平臺進行數據共享，將保障提供給各基站傳送和接受數據，實現實時調控的目的，從智能化角度管理電力配電系統。

（四）應用SDG系統

城市智能電網建設和發展的過程中，SDG系統是重要組成部分。當前，社會發展都是為了更好地服務用戶，在智能電網運行和建設中，用戶也是重要的環節。SDG系統是依靠用戶，有效實現高效運用電網的目標。在我國電力持續發展中，配電網發展是重中之重，既是關鍵保障，又是基本條件。現代技術是SDG系統的主要依據，以機器正常的工作為前提，檢測機器數據，從而實現管理和保護機器的目的。另外，SDG系統能保證機器發生事故時，有效實現及時處理的目標，能為整體電力系統正常的運行打下良好的基礎。SDG系統將保障提供給整個電力系統正常運行時，主要采用主站層和子站層以及終端層三個層相互協作實現該目標，能運用傳感器采集和檢測數據，并反饋給電網，從智能化角度將保障提供給電網調度。

五、新型配電自動化技術在城市智能電網中的應用

新型配電自動化技術可以完美融合計算機技術與通信技術，提高配電網智能化水平，相對于傳統配電網，智能配電網指揮系統更加健全和完善，電力系統與電能質量的可靠性和安全性得以提高，而且有效運用新型配電自動化技術，能有效降低電力企業電力運行的成本，提高經濟效益。

（一）配電自動化結構完善

第一，應合理運用負荷管理系統，并有機結合用戶管理和遠程網絡技術等，既能確保使用電服務質量，還能避免出現用電和竊電等現象，全面監督和控制配電電壓的質量。第二，將配電自動化系統與遠程傳輸數據系統有機結合，運用移動網絡接收信息，并自動傳輸配電信息，把電壓臨近器設立在配電線路內，應用計算機檢測線路饋線電壓。第三，安裝高低壓無功自動填補設施，減少配電階段線路損耗，提高配電系統配電效率和電壓輸送質量。第四，在終端監測系統構建階段，全面分析數據信息，更好地了解變壓器運行狀況，加強對配電自動化系統的管理。即使發生配電故障，也能在短期內主動警示故障，檢查維修故障，從而促使城市智能網正常運行。

（二）新型配電自動化技術和設備的應用

隨著科學技術快速發展，電力技術也不斷進步和發展，配電自動化建設能全面提高電能質量和電網可靠性，確保用戶持續供電。電力企業通過縣域配網線可以全面提高運行水平和調和裝備水平。因此，第一，配電網建設企業應與我國電網建設的要求有機結合，積極建設和改造無線專網，為建設區域配電自動化奠定堅實的基礎。第二，完善電網架構，為清潔能源發電提供輔助，全面開展電能替代操作，通過試點建設，完善通信系統，有效運用新型配電技術，降低通信成本，以此更好地覆蓋信息網絡。第三，建立健全互聯網管理體系，推動城市配電網管控平臺系統調控升級和拓展功能等相關工作更好地開展。

（三）配電自動化程序完善

配電自動化能滿足人們對電力資源的需求，規范自動化程序是配電工作有序開展的重要條件，應提高工作人員控制和管理計算機技術的能力，根據電力數據的使用，合理管理各個地區的消耗電能，科學配置電力資源。配電自動化完善的過程中需要做到：第一，電力系統內部互相配合，進行及時的交流和溝通。第二，規范使用自動化程序，電力是我國的國有資源，電力資源浪費屬于不正當行為，需要進行程序調整，使其變得更加科學合理，為配電自動化運行奠定基礎。

（四）配電自動化運行設備更新

在許多電力企業中，配電自動化設備滯后，還存在線路老化等問題。對此，需要做好以下工作：第一，定期檢查和維修過去的配件和設備，確保配電自動化設備正常運行，保障電力安全。第二，定期培訓相關工作人員，了解檢查自動化系統的工作步驟，及時更換陳舊設備。第三，構面配電自動化設備時，與廠家合作，確保設備正常使用。同時，注意設備更新，提高配電自動化系統的質量。

（五）整體規劃電力配電自動化及管理系統

無論對于我國經濟發展，還是人們的生活，電力自動化都是重要的基礎保障。相關部門應加大研發力度，增加研發資金，安排專業人員在技術方面培訓電力工作人員，提高電力企業工作人員的專業水平，儲備大量的電力專業人才。還要注意的是，設計整體的電力配電系統規劃，仔細分析使用資金，同時分析和研究產出與投入的關系，從而建立健全電力自動化管理體系。

六、在城市智能電網中，配電自動化系統的發展

配電智能化和自動化是我國電力系統發展的趨勢，人們的用電需求日益增加，給配電網帶來了進一步沖擊。我國配電自動化屬于新技術，不但需要保持科學的態度，還要堅持分析和研究相關問題，根據配電自動化帶給我國電力的影響，改造和完善我國配電網自動化系統。當前，配電自動化系統呈現出數字化和網絡化特征，社會經濟快速發展，科學水平也不斷提高，配電自動化系統以IEC64850建設標準為依據，二次邏輯功能和物理設備抽象化，有效構建一次系統與二次設備功能連接的參數模型，以此描繪配電自動化系統，運用有效精準的數據輔助應用配電自動化系統。

新時期，從我國新型配電自動化技術應用來看，成熟化發展目標已經實現，自動化技術越來越完善，為配電自動化系統的開發、發展和兼容奠定了基礎。為了進一步提升城市智能電網的質量和運行效率，在應用配電自動化系統上，應進行深入分析，加大研究力度，充分發揮配電自動化系統的作用，促使城市智能電網更好地發展。

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作者簡介：趙品彰（1987），男，遼寧省本溪市人，大學本科，學士學位，電力工程師，主要研究方向為電氣工程及其自動化。