配電自動化技術在智能電網中的思考

摘 要：通過將智能技術和電網系統進行融合，能夠優化供配電模式，確保供電穩定性，強化供電性能。配電自動化技術對于智能電網建設有著重要影響，要正確認識自動化技術的應用必要性，并將其合理應用在智能電網建設中。基于此，對配電自動化技術和特點進行了分析，提出了技術發展存在意義和優化策略，以期為智能電網建設提供參考意見。

關鍵詞：配電自動化技術；智能電網；應用問題；應用策略

中圖分類號：TM727" " " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " " 文章編號：2096-6903（2023）09-0117-03

0 引言

電力和人們的日常生活有著緊密聯系，如果電力供應不穩定會影響日常生產活動的開展。現階段電力需求量持續增加，在電力分配過程中，如果未設計合適的分配計劃，會出現電能浪費的現象，增加電力損耗，也無法滿足高峰階段人們的電力需求，給電力系統帶來過多的負擔。

智能電網是未來電網系統發展的主要趨勢，國家對于智能電網建設保持高度重視，投入了大量資金。在智能電網體系構建中，自動化技術發揮了關鍵性作用，能夠對終端進行有效控制。利用網絡技術升級配電網系統，有效提高了電力系統智能化水平以及電力企業經濟效益，保證了用電安全性以及可靠性，符合節能減排政策要求。

1 配電自動化技術以及特點

1.1 概念

配電自動化是將配電網依次架構以及相關設備作為基礎所構建的技術體系，對各類新型技術進行創新性應用。它能夠對配電網進行有效監控以及故障隔離，為管理活動的開展提供重要的數據支持，確保能夠迅速完成故障處理。

配電自動化技術涉及配電信息主站、通訊設備以及數據收集終端，各類設備以及系統間緊密配合，形成了自動化的配電管理體系。收集裝置會對配電網運行過程中的各類數據進行收集分析，配電信息主站會對所涉及的各類數據進行匯總和整合，利用算法對數據實時分析，判斷配電網是否處于穩定狀態，了解電力參數變動情況。參數統計信息會顯示在主站界面上方，相關人員能夠對配電網的運行狀態進行精準了解。如果在統計過程中發現存在異常問題會及時進行報警，并將故障類型以及發生位置傳輸給后臺系統。網絡通訊設備是傳遞信息的主要裝置，可及時將主站所下發的指令傳達給終端設備，并將設備采集數據傳輸到主站系統內，是搭建系統溝通橋梁的關鍵。

1.2 特點

配電自動化技術的應用能夠針對智能電網進行有效監控，達到遠程控制的目標，減少了運維活動中各類成本的投入以及損耗，其主要特點體現在以下2點。

1.2.1 自愈性

配電自動化技術的自愈性是其應用的獨特優勢，在發現系統出現故障問題后，利用自動化技術可以及時完成故障識別。對于常見的故障類型，能夠通過自行修復的方式對參數進行調整，形成在線解決的故障處理機制。配電自動化技術具有預警功能，及時對存在的安全隱患進行警報，讓相關人員做好預防措施，避免故障發生，減少電力企業以及用戶的損失[1]。

1.2.2 安全性

隨著用電需求量不斷提升，用電高峰期所消耗的電量較大，特別是在夏季高溫階段時，電力系統運行負擔更為嚴重，容易出現各類故障問題。配電自動化技術能夠對周圍的環境因素進行仔細識別，判斷設備自身運行狀態和環境波動情況，避免外部環境給智能電網運行帶來過多影響，安全性較高。

2 配電自動化技術在智能電網中的應用意義

2.1 提升供電穩定性

配電自動化技術提升了供電可靠性，確保能夠及時向各個用戶進行穩定供電。傳統電網建設架構體系存在落后的現象，如果出現故障問題不能第一時間對故障位置進行隔離，后續在故障判斷過程中也會消耗較多的時間，因此一旦產生故障往往會使大范圍的用戶受到影響，停電面積較大。由于檢修難度較大，供電時間也會相應延長，所帶來的不良影響也會隨之增加。

配電自動化技術能夠提高故障修復效率，對故障數據進行收集，通過分析后判斷故障所在位置以及產生原因，制定針對性的維修計劃，盡快恢復供電。

在智能電網運行過程中可以對電網運行狀態進行監測，判斷電流電壓是否存在異常問題，形成了自動化監管模式，如果出現監管問題會在第一時間向后臺進行報警。

在智能電網中設置調節變壓器、投切無功補償電容器組等，能夠對電力輸送數量實施自動優化，避免出現電壓不穩定的問題，防止電纜出現故障，避免因電壓問題引起電器損壞。

2.2 強化用電質量

配電自動化技術加強了電力系統以及用戶之間的溝通，打造出一體化信息平臺，用戶可以通過信息平臺及時提出用電申請，自動查詢用電情況。如果用戶在平臺上查詢到自己已經欠費，可以在平臺上進行電費繳納，優化了電力企業費用查詢以及費用繳納業務處理流程。如果系統產生故障問題，系統也會及時向用戶發布有關于停電的信息，提升用電服務質量，讓用戶及時采取應對措施，提升了用戶對于用電的滿意度。配電網信息化可為企業提供精準的用戶用電數據，提高輸電工作與數據的透明化，有效降低了偷電、漏交電費等現象的發生，避免企業出現經濟效益受損的問題。

3 配電自動化技術在智能電網中的實踐應用

智能電網建設速度不斷加快，但是配電自動化技術在應用過程中仍然存在較多的問題，各地的配電自動化基礎設施建設差異較大，影響了一體化智能電網系統的建設進度。不同地區所使用的技術及設備各有不同，在數據通信過程中也出現了較多難題，不利于配電自動化水平的持續提高。相關人員需要了解配電自動化技術的常見應用方式，將其和智能電網系統進行有機結合，充分發揮配電自動化技術的應用優勢，對該技術的實踐應用進行分析。

3.1 配電網饋線自動化

饋線自動化系統是智能電網中的重要組成部分之一，體現了配電自動化技術的優勢，是構建配電自動化系統的基礎，能夠對配電網運行機制進行優化和改進。饋線自動化主要是將變電站出線、用電設備二者間的配電線路進行自動化改進，能夠在電網系統運行的正常狀況下，對用戶進行檢測優化運行模式。如果發現故障能夠及時進行故障檢測以及隔離，盡快恢復供電控制。

饋線自動化將變電站、主控中心、主站系統、管理系統以及定位系統進行了緊密連接，讓各個系統之間能夠相互配合對信息進行有效共享。在系統運行時形成了閉環運行模式，在此基礎上兼顧開環運行[2]。閉環運行出現故障問題在5個周波內便會完成故障判斷，從電力系統故障產生到下達指令之間的時間間隔僅為0.15～0.2 s。如果在開環運行過程中產生故障問題，從產生到隔離時間僅為0.5 s，健康段會在5 s內恢復正常供電。

現階段在系統建設中開始廣泛應用各種信息化技術以及通信技術，構建了完善的通信網絡體系，其中光纖通信技術應用較多，解決了以往通信技術存在的問題，滿足數據交換需求。在5G技術迅速發展的今天，通信效率進一步提高，同時傳輸大量的信息數據，能夠讓系統及時針對數據展開分析，確保電力系統的整體穩定運行。

3.2 電網自動化主站系統

電網自動化主站系統是優化電網調度模式的主要影響因素，進一步提升輸電效率水平，減輕電網調度難度，達到了無人值班的目標。電網調度一直以來是電網系統中的難題，傳統的調度模式并不合理，沒有根據具體的用電需求選擇相應的調度手段，從而導致電能浪費，增加電網系統運行成本。

智能化調度機制可以減少成本投入，系統在對電力進行調度時會綜合考慮各項因素，例如不同季節、不同階段的用電需求量，用電大客戶以及個人用電需求等。自動化主站系統以分布式的方式呈現，以信息技術為基礎將不同支點進行連接，對支點運行的數據信息實施傳輸和收集，形成全面監控體系，避免供電網絡運行中出現問題。

自動化主站系統會在支點處設置數據收集裝置，主要收集模擬量、狀態量以及脈沖量。模擬量包括電流參數、電壓參數。狀態量包括在使用隔離開關時所產生的狀態數據。脈沖量包括電力負荷、變壓裝置、輸電線纜等在運行過程中所表現出的脈沖信號[3]。

利用光纜設施傳輸信號，在CPU終端得到信號后會對其進行轉化和分析。自動化主站系統中也融入了PLC技術，該種技術屬于編程控制體系，可將數據分析結果傳輸給設備節點，及時針對故障問題進行報警，為維修人員故障維修提供了重要的數據支持。目前在智能電網建設中已經開始廣泛建立省級自動化主站系統，該系統提升了電網運行智能化水平以及自動化管理質量。

3.3 完善配網繼電保護

繼電保護系統和智能電網運行有著緊密聯系，繼電裝置能夠自動對智能電網系統中的電氣元件實施判斷和檢測，分析其是否存在故障問題。繼電保護系統檢測到故障后會自動跳閘，或者及時向后臺發出報警信息，是智能電網系統中的重要保護裝置，能夠避免電氣設備受到過多的影響，減輕損壞程度，還能針對設備進行有效修復。

目前各個地區智能電網建設進度持續加快，繼電保護裝置的運行效果有所提升，在變電站中開始使用WAMS同步向量檢測單元。其能夠針對配電系統實施廣域保護，讓繼電保護信息達到同步的目標。繼電保護裝置可以針對系統中各個元件的參數進行檢測和分析，將其和原有參數實施比對，判斷故障問題類型以及原因，之后向感應器下達隔離指令或者修復指令[4]。繼續保護系統針對監測范圍進行了準確劃分，即使出現故障問題所造成的影響也會相對減小，強化了配電網的安全性。

3.4 設計智能開關

配電網線路運行容易受到外界因素的干擾和影響，主要原因在于配電網線路多數暴露在自然環境下，外界氣溫以及天氣的改變會讓線路的運行環境受到影響，導致配電網線路運行出現不穩定的問題。通過智能化開關的應用能夠提高配電網線路控制效果，對配電網線路進行有效保護，讓智能電網能夠擁有安全的運行環境。

現階段在配電網系統中包含著較多的分支線路，隨著智能電網建設范圍的不斷擴大，配電網線路有所延長，在線路末端位置故障電流數值相對較小，保護后備保護裝置難以對其進行有效檢測，存在靈敏度低的問題，因此無法對故障問題進行及時阻斷。智能開關分布在電網系統的不同分支線路上，如果發現有故障問題，能夠及時切斷電流運輸，避免故障范圍擴大。

在設置智能開關時，將保證系統安全運行作為基礎，以分段處理的原則對配電網進行調整，例如10 kV配電網線路可以將其分為3～4段，分別在不同位置安裝斷路裝置、負荷開關。如果選擇安裝刀閘，需要調整刀閘數量，通常情況下將負荷開關作為優先選擇[5]。負荷開關的功能是及時判斷配電網線路是否存在超負荷的問題，自動斷開線路，降低安全事故發生概率。

3.5 可視化技術

配電網自動化技術中的可視化技術具有獨特的應用優勢，能夠對圖像信息進行有效處理，將計算機圖形理論作為技術核心，利用計算機設備便可以及時將數據清晰地展示給后臺人員，讓數據能夠利用圖像形式顯示在電子屏幕上。通過該種方式能夠讓數據內容變得更加直觀、形象，為后臺人員對智能電網系統運行情況進行有效判斷，了解數據內部聯系以及規則。可視化電力調度機制能避免出現較為嚴重的問題，為智能電網系統運行提供有效保障。

4 結束語

智能電網建設涉及多種不同的要素，需要采用各種各樣的新型技術，配電自動化技術的應用是極其關鍵的。通過配電自動化技術能夠確保供電穩定性，對電網進行有效監管，提升用戶用電質量，改善傳統的輸電系統管理機制。

配電自動化技術目前應用仍然存在一定的問題，相關人員需要對技術的應用方式進行拓展和創新，建立自動化配電網k線系統及電網自動化主站系統，加強配電網繼電保護，利用智能開關、配用電互動技術、分布式能源接入技術、微電網技術等逐步完善智能電網系統，滿足人們持續提升的電力需求，優化供電形式。

參考文獻

[1] 徐宗愷.配電自動化技術在智能電網中的應用[J].現代工業經濟和信息化，2023，13（2）：178-179.

[2] 王新力.配電自動化技術在智能電網中的應用[J].現代工業經濟和信息化，2023，13（1）：124-125.

[3] 張景源.淺析配電自動化技術在智能電網中的應用[J].中國設備工程，2022（22）：43-45.

[4] 李穎敏，楊楊.智能電網中配電自動化技術的研究[J].現代工業經濟和信息化，2022，12（10）：55-56.

[5] 錢添.配電自動化技術在配電運維中的應用研究[J].產業創新研究，2022（20）：91-93.