浅析智能配电网自动化现状及前景分析

浅析智能配电网自动化现状及前景分析

戴文彬

关键词：配电网；自动化；现状；前景

前言

随着电网建设的快速发展，智能配电网自动化技术的也越来越成熟，自动化平台已经广泛应用到了各个行业。配电网自动化平台的整个体系构建已经较为完整，从当前配电网自动化发展的现状以及未来的发展趋势来看，我国的配电网自动化技术的发展前景十分可观，对于我国市场经济的建设以及综合国力的提升都有巨大的推动作用。因此无论从理论上还是实践上都应该不断发掘并完善配电网自动化的体系，为我国电力系统的科学可持续发展提供坚实的基础。

1智能配网自动化及其功能

1.1智能配网自动化技术

随着国家经济水平的提升，城市化进程加快，为更好地满足城市用电需求，急需先进的智能配网来取代传统的智能配网功能，因此，智能配网自动化系统应运而生。智能配网自动化技术可以实现对电力系统的全过程的自动实时监控，它是集现代化网络信息技术、自动控制技术、通讯技术等为一体的一种高新技术，操作方便快捷，实现了离线监控和智能监控，可有效保障电力系统运行的安全性和可靠性，还能为电力企业节约大量的人力和物力，促进电力系统经济效益的提升。

此外，智能配网自动化还能够及时有效地发现配电系统故障，减少故障时间，在最短的时间内保障配电系统安全稳定运行。总体来讲，智能配网自动化就是实现智能配网运行的自动化，以此来满足居民的用电需求，提升供电企业的供电质量和智能配网运行效率。

1.2智能配网自动化的功能

从实践应用中可以看到，智能配网自动化能够更加便利地对电力调度实行自动化操作。具体来讲，本文将城市智能配网自动化的功能分成以下几点：

一是在电压管理系统中，城市智能配网自动化能使其具有自动控制无功补偿电容器投切的功能；二是在用电客户信息管理系统中，可以准确全面地存储用电客户的各项信息，方便查找，节约了管理时间，大大提高了工作效率；三是在电能计费系统中，自动抄表、自动生成电能账单等功能，既保障了工作人员抄表的准确性，又节省了工作人员大量的工作时间和精力；四是可以自动监控电力系统的实时动态，实时采集运行数据和信息，自动采集监控系统信息，有效地监控城市智能配网的运行状态，同时兼具报警功能，以便工作人员及时地发现并分析解决系统在运行中出现的故障；五是智能配网故障诊断系统，该系统可在一些设定参数的比对下自动实现对智能配网系统的实时监控，分析智能配网的实际运行状态，当出现供电异常时，该系统便会向工作人员发出警示，提醒工作人员故障区域及原因，工作人员据此到现场进行实际调查并维修，以此保障智能配网系统能够在最短的时间内实现安全、可靠地运行。

总体来讲，城市智能配网自动化的实现满足了对智能配网运行情况进行监视的要求，同时也在很大程度上优化了智能配网的运行方式。

当智能配网无法正常运行或出现故障时可以在最短的时间内分析出故障区段，协助工作人员快速将故障区段进行隔离并抢修，及时恢复故障区段内居民用电，减少停电时间与停电面积。

此外，智能配网自动化条件下，可根据智能配网电压对无功负荷进行相应控制，提高设备利用率，提高用电质量与供电经济效益，而其自动抄表计费功能也在相当程度上保障了用电费用计算的合理性与科学性，大大提升了供电企业的经济效益。

2智能配网自动化现状

最大限度地提升供电质量，保障居民用电的安全性和可靠性，是智能配网自动化的最高目标，同时还可进一步改善与提升配电系统的运作和管理效果。但是供电企业在设施、管理理念等方面存在差异，智能配网自动化系统的运行中有显著成果，也存在一定问题。

2.1配电自动化通信模式

随着人们生活、工作以及工业发展用电量的不断增加，扩大供电范围，增加供电设备成为满足居民供电需求的一种必然选择，同时也增加了供电管理困难。而配电自动化技术的广泛应用，智能配网自动化在各地区的实现既满足了人们的用电需求，也解决了供电部门的管理论难。从其实际运行情况来看，配电自动化系统运行的基础就是要明确有效的通信方式，并完成配电网主战系统控制指令向配电终端传输，再由终端传输至控制中心的任务。就我国目前的配电自动化系统的通信设备来看，主要表现为工作环境差、数量多、分布广、系统复杂等特点，这就要求我们能够结合各地区的实际情况来选择具体的通信方式，充分考虑各方面因素，以保障配电自动化系统的通信安全。

2.2配电网网络和设施

目前，城市的配电网主要以架空电缆或地埋电缆为基础，配电网线路的线路结构多为混合型。近年来，城市的配电线路逐渐向地埋电缆过渡，配电网络电缆化率不断提高，配电线路的平均环网率也逐年升高，这为城市智能配网自动化打下坚实基础。但是，因为城市配电网络结构的复杂的增加，网络层次模糊，线路连接混乱，多电源线路的分段处于不良的状态。而城市人口增加，用电负荷的提升也使得一些线路处于高负载运行，无法充分满足实际用电负荷需求，智能配网负荷的转供能力在持续下降。因此，在政府及相关部分的监督下，各供电企业开始从网架结构入手进行调整及改造。在这过程中，需要注意配电终端对数据进行实时的采集和控制与一次设施开关接口是相互对应和匹配的，应预留出相应的自动化接口，以便于后期更好地实施智能配网自动化。

2.3配电自动化系统结构

我国的智能配网自动化体系结构分为四种模式，包括主站、子站和终端三层结构，主站和终端两层结构，自动化开关相互配合的配电自动化模式，其中主站、子站和终端三层结构中分为集中采集、集中监控模式和集中采集、分散监控模式。这四种模式各有其运行的优势与不足，电力企业在具体选择哪一种智能配网自动化模式时，需结合当地城市配电网现状及实际需求。但无论选择哪一种模式，主站建设都决定着整个配电自动化系统，各模式的核心都在于如何构建主站。因为配电网的馈线控制点较多且错综复杂，甚至每日都要进行改线工作。所以，为确保主站体系中的信息与配电网的现场实际信息一致，这就要求我们能够做到这些变化与配电自动化系统的实时同步。

若配电网现场的信息出现变化，而主站系统未接收到变化信息维持原操作，就会出现主站体系与配电网现场实际信息不符的情况，这将不利于整个配电系统的可靠性与稳定运行，而且会削弱配电自动化系统的应用价值。但若能实现主站系统与配电网现场实际信息的同步更新，构建刚性配电自动化系统，就会更好地保障整个智能配网系统的安全稳定运行。

3智能配网自动化未来发展前景

3.1改造现有配电网的结构

智能配网自动化要求我们对现有的电网结构进行适当改造，首先，目前我国多数城市使用的是10kV的线路电网架构，在改造过程中需依据相应的操作规范和程序适当拓展供电范围，进一步优化线路布局，尽量合理分配电力资源。其次，建立主站和子站，即控制中心，以便通过对系统设备的运行状态进行实时监测和控制，来判断与解决系统故。同时借助于高速以太网构建兼容多种软件的平台，设置多种可以和其他系统接口兼容的通信接口，实现与各下位机之间的信息共享。最后，建立通信系统，这是智能配网自动化运行的一项核心技术，它能够直接反应自动化系统运行的稳定性和可靠性。

目前，我国城市智能配网自动化系统的通信系统所处环境较为复杂，具有点多面广的特征，这就要求我们选择多种通信方式，避免单一通信方式无法与智能配网自动化系统需求匹配的情况出现，以便保障智能配网系统的安全稳定运行。

3.2摆脱智能配网自动化发展困境

一是统一技术标准。由于我国配电系统覆盖范围十分广，运行管理存在较大困难。为更好的全面发展配电自动化，本文认为必须建设相关技术标准，统一各地、各区域的配电自动化系统。

二是加大投资，更换配电线路，增加智能电力设备。实现配电自动化的一项关键技术就是馈线自动化与自愈，因此在未来的智能配网自动化建设中应及时更换年久失修的配电线路，将大量智能电力设备接入电网，以此来降低配电网的传输损耗，实现馈线自动化与自愈。

三是加强电源建设，保证供电容量。通过建设各类电厂，增加电网中的电源形式，利用分布式电源接入配电网技术，扩充供电容量，以此确保用电量增加时，配电系统运行的安全可靠性。

3.3建设智能小区

智能小区是指通过利用现代通信网络技术、计算机技术、自动控制技术等，通过有效的传输网络，实现对小区及各家庭住户的智能化管理，为人们创造一个安全、舒适、便利的生活环境。智能配网自动化的实现，未来可以让我们在利用电力线宽带载波通信技术采集用电信息的基础上，通过家庭智能交互终端实现用户与电网之间的互动，并通过无线技术进一步延伸至水、气表数据的抄收，通过智能插座实现对电热水器、空调等电器的用电信息采集和控制，并借助于无线技术建立集紧急求助、燃气泄露、烟感、红外探测于一体的家庭安防系统。配电自动化系统将向集成化、智能化、功能全而、可靠性高、交互能力强的方向不断发展。

4结束语

随着科技的高速发展，信息化程度的不断提升，价值城市用电需求与供电管理困难等矛盾的出现，使智能配网自动化大范围普及，并在实际运行中发挥了重要的积极作用。但由于我国电网结构自身的复杂性，未来还应进一步改造现有配电网的结构，摆脱智能配网自动化发展困境。而智能配网自动化的不断完善，在大大提升供电效率，满足居民供电需求及供电管理部门工作要求的基础上，还将为智能小区的建设创造条件，推进社会生活的智能化。

参考文献

[1]郑植.我国电气自动化的现状及发展前景[J].科技资讯,2015.

[2]陈力.配电自动化技术现状和发展分析[J].中国高新技术企业,2015.

[3]谷君,张翃帆,王宁等.配电自动化现状及发展展望[J].电气应用,2015.

[4]郭俊伟.城市智能配网自动化发展方向分析[J].电子制作，2014.