电力系统配电网自动化实现技术应用

电力系统配电网自动化实现技术应用

王帅帅1张鸿杰2

浙江恒德电力工程有限公司 浙江嘉兴

摘要：在当前科技引领时代，各领域几乎实现自动化、智能化，电力领域自然也不例外，随着电力系统自动化不断深入发展，应用范围越来越广。然而与之发展不匹配的是，配电网络发展的滞后性日益突出，配电网供电可靠性及用电质量等方面均有待提升。现代化社会对电能的依赖性越来越强，电能作为一种商品，如何进一步增强配电网供电可靠性，是电力企业亟待解决的重要问题之一。

关键词：电力系统；配电网自动化技术；自动化控制

电能作为新时代人类社会不可或缺的能源之一，随着人类社会不断突破性发展，对供电质量和供电可靠性提出了更高要求。配电网作为电力系统的末端，与电力用户直接连接，其电压水平的高低对用户的日常生活、生产有着巨大影响。因此，为了保证给电力用户提供不间断的优质电能，提高配电网管理水平是关键。通过对配电网进行自动化改造，可实现电网自我检查，进一步缩短故障消除时间，减少故障的发生频率，促进电网的供电效率和质量得以显著提升，这对推动现代化社会高效发展具有重大意义。

一、电力系统配电网自动化实现技术

（一）面向对向的设计技术

配电网的分配主要根据区域内变电站、变压器、馈线等情况。通过对整个区域合理划分为多个小区域，每个小区域内包含的每个馈线都需要配备一个变电站，每个变电站都包含单个节点，每个节点属于管理节点。通常各变电站的节点之间不能进行通信，只有相同馈线的节点才能进行通信。在网络重构情况下，想要节点能够与网络中的节点进行通信，则需要通知节点。在允许的接触节点进行通信时，才能够实现节点与不同变电站节点之间的通信。馈线的第一个子站就是网络管理节点，节点可以对馈线子网的信息进行全面记录，面向对向的设计技术，对网络不断扩展起到重要促进作用。

（二）节点全网漫游技术

网络中的每个节点与其他节点（仅指网络）都有通信的可能。在自动分配系统中，每个节点既可以与管理节点建立通信，又可以与馈线的管理节点相对应。如果某一个节点无法与其管理节点建立通信，那么，网络会对该节点进行自动校验，发现这一节点处于丢失状态。在这种情况下，系统会自动改变继电器，由管理节点负责对丢失节点的搜索。如果管理节点无法对该节点进行有效搜索时，便会将相关报告发送给网络中的联系人节点，即完成漫游请求。该漫游请求会传送至变电站侧的通信管理节点，该节点接收到请求报告后，会重新注册一个新的节点漫游。当这个新的节点漫游成功注册之后，会将报告向配送中心发送，配送中心会向相关变电站发送通知，从而实现全网节点的漫游。

（三）自动设置中继技术

在软件设计阶段，通过对NDLC中继节点设置相关功能模块，包括信息转发功能和信息接收功能，促使NDLC中继节点成为一般节点，可以进行信息的接收和转发。在对NDLC中继节点进行设计时，通过采用数字信号可以全面保障信号在网络传输过程中的准确性和真实性。这是因为信息传输小且频率比较低，不会对网络通信带来太大影响。另外，如果网络中的每个节点都能实现通信，那么，网络中各节点之间便可以实现互相通信，而自动中继技术能够对通信距离问题进行有效解决。

（四）自动化配电网模式的配电自动化

    现阶段，配电自动化的实现包括以下几种方式：第一，在10kv辐射、树状线路设计以及施工铺设中，通过安装自动重合器及自动重合分段器，可以实现对10kv配电网运行的自动化控制；第二，环网的设置。在城市配电网线路改造中，采用环形电缆配网，配合重合器或增设FTU，可实现环形电缆配网自动化。第三，加强信息技术及GPS技术的应用。这两项技术是电力系统配电网自动化实现技术的核心，能够实现配电网自动化运行过程中的数据搜集、故障位置定位、在线监测等功能，进一步提高配电网运行的安全性和稳定性。此外，光伏发电技术作为一种清洁的再生能源，通过与配电网进行有效结合，不仅可以拓展电网系统的利用规模，还能够实现多种能源的联合使用。通过利用并网逆变器设备，将直流电转变为交流电，从而满足城市电网要求，是未来电网系统建设的重要趋势。

二、配电网自动化技术在电力系统中的具体应用

（一）馈线系统自动化控制模式

通过馈线技术可完成配电网馈线自动化系统的构建，从而实现配电网的自动化控制。馈线技术能够实现对配电网线路中存在的问题及时感知，还可以在判定特定故障的同时，在第一时间内将配电网的接口电源加以切断。然后，通过该系统向配电网主站传输故障数据，由主站系统对故障数据进行全面分析并做出相应处理。之后根据处理结果，选择合理的维护方式，即人工维护或自动化维护。现阶段，我国采用的馈线技术是传统FTU系统的改良，FTU模块能够准确、及时地识别出异常信号，并做出相应处理，不仅可以对故障进行自动化识别和处理，还可以有效防控网络黑客的攻击。

（二）现场总线技术

现场总线技术是一种新兴技术，在电力自动化领域中发挥着重要的作用。在施工期间，通过利用该项技术可以将多个设备的自动化装置进行有效链接，从而搭建成一个完善的信息网络，并通过利用计算机技术、传感器技术等构成一种综合性质较强的技术模式。在电力工程施工现场应用现场总线技术，可以对工程使用中的变电器总电量的使用情况进行准确判断。通过对计算机进行合理控制，实现对数据信息的收集和接收，以数据模型为依据，对各类数据信息进行全面分析，然后将处理后的数据传送至相关控制设备中，实现电力自动化。该项技术可以实现远程操控，技术人员无需亲临施工现场，只需利用信息技术便可实现对电力工程施工现场的有效操控，大大降低了对施工现场的管理难度。最后，技术人员通过分析各种渠道提供的供电数据，以便对当前电力用户的实际需求加以了解，在此基础上，根据供电实际情况，制定科学可行的发展策略。

（三）基于遗传算法，进一步优化配电网多目标权重

遗传算法是配电网自动化运行中的一种主要算法，运用遗传算法不仅可以对配电网中多目标权重的自动化进行科学分配，而且还可以进一步优化设置。由于遗传算法的算式比较复杂，因而在应用该算法时需要结合实际先明确算法算式，然后将其输入到计算机中，利用计算机计算出相应的数据，可有效保证计算数据的准确性。对配电网的各个结构进行编码是应用遗传算法中的关键点，在运算数据时，通过采用仿生学的选择操作，便可以对配电网中的电流电压运行情况进行科学化分析，在此基础上，做进一步的优化，以此明确相应的权重值，对配电网中的负载负荷进行优化，进一步增强配电网运行的科学性及合理性，以保障终端用电的安全性。

结束语

综上所述，随着我国信息化技术不断飞速发展，给配电网技术的改进与升级提供了新的契机，加速了配电网自动化技术的发展，进一步优化了供电质量和供电可靠性。现代化社会对电能的依赖性越来越高，因而对配电网的安全性和经济性提出了更高要求。因此，电力企业应高度重视配电网自动化技术的应用效果，利用科学有效的方式，不断增强这一技术的使用效力，为电力用户提供不间断的优质电能。

参考文献：

[1]顾伟国.电力系统配电网自动化技术的应用分析[J].冶金管理,2021,(23):35-36.

[2]郑金锋,张晓辉,覃章华.电力系统配电网自动化实现技术分析[J].电子元器件与信息技术,2021,5(7):77-78.

[3]刘志彬.电力系统配电网自动化实现技术分析[J].科技风,2020(1):183. 

[4]罗加.电力系统配电网自动化技术的应用[J].电气传动自动化,2020,42(4):40-42.
[5]付瑞麟.电力系统配电网自动化实现技术分析[J].科学与财富,2019(32):103.

[6]王庆伟.电力系统配电网自动化实现技术探索[J].科学与信息化,2017(32):32-33.