分析配网自动化技术在配网运维中的应用

分析配网自动化技术在配网运维中的应用

李海标

乌兰察布供电公司察哈尔供电分公司, 内蒙古 乌兰察布012000

摘要：随着经济的不断发展，电力的需求不断增加，同时人们对供电质量的要求也在不断地提升。供电企业不断对电网系统进行扩容增量，满足人们电量的需求，并且在电力系统中不断地引入新技术和设备，增强电力运维的安全性和供电的稳定性。尤其是近年来计算机技术、自动化技术以及网络通讯技术的飞速发展，对电力系统有着非常大的促进作用。供电企业将新型的技术和设备应用到电力系统中，创新配网自动化技术有效的降低了电力系统的故障率，提高了供电的安全性和可靠性，减少了电力企业在运维过程中的人力、物理资源的浪费。

关键词：配网自动化技术；配网运维；应用

1配网自动化技术的基本内涵

配网自动化技术指的是利用自动控制等技术，对电力系统与配电网开展相应的管理与监控活动，以推动电力系统向稳定性和安全性运行。配网自动化技术具有一定的特点，主要表现在以下4个方面。（1）服务安全性。实际应用中，供电输配运行比较危险，一旦发生配电安全问题，或多或少都会对设备造成影响，使其受到不同程度的损害，严重时甚至会造成人员伤亡。配网自动化技术在操作方面比较严谨，不仅能够提高电网运行的稳定性，还能强化电网运行的安全性。（2）快捷智能化。随着我国经济社会的进步，电能供应和需求方面出现多元化，在先进的科学技术背景下，电力输配运行实现了智能化与自动化管理，这在一定程度上规避了人为操作存在的问题，使得电网故障发生率不断降低。（3）综合简约性。电力输配工作具有一定的复杂性和繁琐性，应用配网自动化技术，不但可以促进电力运行操作简单方便，还优化了设备的管理以及检修，在某种条件下，能够确保电力输配的安全稳定运行。（4）高效灵活性。配网设计工作较为复杂，涉及范围广，在现代计算机等技术的支持下，配网自动化系统能够确保电力输送更加安全。在此期间，还能实现电力系统的灵活调度，提升整个电力系统的工作效率。

2配网自动化关键技术

（1）实时监控技术。配网自动化的实时监控技术是利用自动化的采集终端，也就是利用多种传感器对配网的电力参数，例如配网中的电压、电流等进行检测，还有就是对配网的设备运行状态进行数据采集，例如变压器的温度等。通过采集终端实时数据的分析和监控，能够提高电力企业的工作人员对配网运行状态的进一步了解，方便工作人员进行高效开展运维工作。（2）网络通讯技术。网络通讯技术是配网自动化技术的关键环节，其承担着信息的传递和指令的下达作用。在配网自动化技术中尤其是远程监控技术对网络通讯技术提出了更高的要求，现阶段配网自动化技术中采用的是光纤通信技术，利用光纤通信技术能够将数据采集终端的电力参数信息进行传递，保证信息传递的快速性和准确性。（3）配电系统集中化。传统的配电系统管理由于配网分布范围比较广，并且用电用户的信息不稳定，导致供电企业在开展集中化运维时有着较大的难度。配网自动化技术实现了对整个配网系统信息的收集、并且针对不同用户的用电信息能够有着较大的接受能力，满足了供电企业开展配网运维的前期的状态认知，提高了配网运维的集中化程度。

3配网系统运维工作的主要内容及其特点

配网对于整个电力网络运行起到了重要的功能作用，其职责和功能不断完善，其运行中，不但要全面做好管理与控制，更要确保远程控制和离线操作精准度。通过科学的管理，能够保证电网运行安全稳定，避免出现各种影响电网运行的风险。配网管理的内容主要是电力网络管理、变电站监管及用电客户终端设备运行3个方面，通过多方监管，有效做好问题反馈与分析，确保整体稳定性、精准度。从目前的电网使用上看，配电网能够保证用电供电，有效保证了生产生活的运转，但是，在高峰时期，配电网的负荷就会加大，设备使用越多线路则压力越大，且这种情况会随着用电需求不断增长变得愈加严重，将影响到配电网的安全。要想全面保证电网安全稳定，则需要通过自动化技术更好地做好发电、供电和用电关键环节的关联，找到3个环节中最为薄弱的环节和缺陷，通过有效改良，逐步进行修复，使电网运行更加稳定安全。

4配网自动化技术在配网运维中的应用

4.1配网自动化系统总体设计与实现

基于B／S架构等软件与技术研究开发的配网自动化运维管理系统设计，不仅能够对供电所的配网运维管理工作进行监测、调试以及分析，建立起人机交互界面，还能够利用IT运维管理架构，将配电网运维管理系统划分为监控系统和服务管理系统等２个部分。供电所的配电网自动化运维系统，主要是通过对同步配合配电网一次、二次设备项目进行改造实现的。因此，不同类型的配电网改造过程中，配电主站系统以及配电自动化设备改造需要根据具体的实际情况、现场环境来实现。一次、二次配电设备改造规模相对较大，这就需要在系统当中设计多个开关等一次设备结构图，实现对配电线路的在线实时监测。基于B／S架构开发的供电所配电网运维管理系统，其中，监控系统实现了对配电网系统的数据采集、信息监控以及故障检测等作用。服务系统为配电网自动化运维管理系统提供了远程维护以及对设备的参数、定值以及故障调试等运维管理服务等。

4.2准确定位故障发生区域

通过使用故障显示器，实现对线路运行故障点的快速定位，这是配网自动化技术的一项重要功能。使用故障显示器，能够准确识别单相接地故障及相间短路故障。在实际操作中，为了达到故障监测的效果，在用户进线及分支点等位置均可安装故障显示器。这样一旦线路出现接地故障或者短路故障，所安装的显示器便能够通过检测故障指示电流来显示故障区域。正常情况下，故障显示器可以显示变电站到故障所在点的整个区段，同时伴有翻牌或灯光闪烁的表现，足以引起技术人员重视。另外，故障显示器可收集线路电流信号及故障信号，对其进行数字化处理后，通过无线或者有线传输给通信终端、监控台或者调度中心，最后以CDMA或者GPRS的方式将故障信息传输给管理人员及急修班组，维修人员可以在最短的时间内准备好一切物资，第一时间排除故障。由此可见，在故障显示器的支持下，能够大幅度缩短故障点查询及定位所花费的时间，为故障处理争取到时机，避免故障影响范围过大。

4.3在配网质量管理中的应用

进行配网运维，主要是为了改善配网系统运行质量，只有配网质量得到提升，才能满足人民群众用电需求，给电力企业带来较大的经济和社会效益。为了能较好地达到这一目的，配网自动化技术的正确应用是非常必要的，在技术力量辅助下，可以高质量地完成配网的运行维护。根据配网自动化技术应用现状，这项技术具有远程监控功能，在环境恶劣、地质复杂的配电网区，借助配网自动化技术能够获取更多的配网监控信息，可以更好地掌握配网实际运行状况，第一时间检测并及时解决配网安全隐患问题，改善配网系统的运行质量，降低因配网故障问题带来的经济损失。另外，供电企业领导层也要加大对配网自动化技术应用的重视程度，增加供电设备在质量方面的控制，保证电气设备可以正常工作，最大限度地减少设备故障发生的可能性。

4.4分布式智能控制技术

配电系统中，由于配电技术的变化，在运行过程中主站和端机的互动会生成海量信息。在这样的环境下，只有主站才能做出正确的判断和决定，会浪费很多时间，而且不能迅速排除故障。基于此，从广域和区域保护视角出发，提出一种基于分布式故障自愈性的控制模式。这种方式通常无需对配电网络中的自动主、子站点进行控制，仅通过在配电网络中使用智能终端间的通讯方式，即可完成转供和及时隔离。其基本思想是：在馈线发生永久故障情况下，通过馈线上的配电端与相邻配电端通讯，交换和比较故障探测信息，根据所收集到的电流和电压等电能进行故障判定和定位。在顺利完成故障定位工作之后，再通过配电终端和变电站出口断路器的保护作用展开合作，着重于将故障点边界位置为断路器或者负荷开关进行识别，从而减少上游非故障范围用户就故障问题须启动停电模式的概率，然后通过远程遥控进行故障隔离，并充分利用自动重合闸为下游非故障停电范围恢复正常供电。

4.5在配网信息管理中的应用

配电网系统至关重要，只有全面保证系统安全，才能保证电网的安全稳定，其运行状态实时监测是最为主要的流程，要通过科学的监测，确保配网运维良好目标。配网系统是最为复杂的系统，其内部有较复杂的供电线路与设备，运行过程中，会产生大量的信息，有效处理好各种数据，则需要通过自动化控制。全面保证系统的稳定性，配网信息管理至关重要，通过信息管理，能够及时发现问题，保证设备稳定、运维工作人员人身安全、降低故障发生率。配电自动化技术在实际应用中起到了重要的作用，通过自动化控制能够把电压、电流、零序电流、电压波动闪变、电压偏差、无功功率等各种数据收集起来，全面为后台的控制中心提供参照，是信息管理最为重要的部分；配网后台能够对这些数据迅速分析并形成可行的报告，更好地保证用电质量。随着我国新能源的建设与应用，电网更需要把握好各方面产生的信息，全面分配好电力应用，保证市场的稳定性。随着新能源汽车对电力的需求量增长，为了全面满足市场需要，需要在各地进行充电桩建设，但是，充电桩对于电能的消纳呈非线性状，严重影响原有供电系统线路，增加了线路的压力。接入配电系统的电动汽车数量越来越多，产生的非线性谐波也增多，功率波动、三相不平衡等问题接连出现，影响到了电网的稳定性。要想全面做好配电网管理，保证区域用电稳定，则要通过配网自动化技术进行数据管理，全面做好电网运行维护。因此，通过自动化控制技术，全面管理充电桩，做好日常的运行检测，并把相关的数据向后台传输，通过分析合理分配用电，保证局域电网安全，为各区域用电平衡提供保障至关重要。

4.6在监测与控制中的应用

近年来我国的城市化建设取得了阶段性成果，城市地区的功能分区进行了调整，整体规划方案变得越来越科学，而电力系统的设计无疑是城市化设计中最重要的组成部分，工作人员需要在保证配电规划合理性的过程中，采取措施保证城市良好的用电秩序，否则很可能会影响到城市地区未来的经济社会发展情况。与此同时，城市地区人口数量不断增加，也给配电系统正常运行带来了一定的挑战，传统的配电系统在今天已经不再具有先进性，无法为广大人民群众提供稳定的电力支持，一些日久年深的配电设备更是存在巨大的运行隐患，对配电效果有一定的负面影响。在这种情况下，加强配网安全管理，是开展配网运行维护工作的重中之重，工作人员需要第一时间发现配网规划和设备管理中存在的问题，避免其出现线路短路、温度升高、线路起火等故障。在合理利用配网自动化技术的情况下，上述极其复杂的工作将会得到更妥善的处理，配电运维监测与控制水平将会得到提升。具体来说，在配网自动化技术的支持下，工作人员得以更好地进行配网系统监测，系统能够第一时间发现问题并及时将问题反馈给工作人员，再结合异常数据分析结果，为工作人员判断配网事故成因、对问题部分进行隔离等提供有力参考，除此之外，其还能对非故障区域自动恢复供电，尽最大可能降低配网故障带来的负面影响。

5配网自动化技术未来发展趋势

随着科技的不断进步，未来的配网自动化技术将有更多的发展机遇。配网自动化技术主要的发展趋势是更智能化，采用先进的人工智能技术来实现更加智能化的配电自动化，使配网自动化系统能够自动地进行故障诊断和处理，并且可以实时调整电网负载优化能源利用效率。例如，基于机器学习算法的故障预测和诊断系统可以通过分析历史数据来识别潜在的故障风险，并提前采取措施避免故障的发生。配网自动化技术另一个主要的发展趋势是自适应化。未来的配网自动化系统将能够根据电力系统的实时情况自动调整其运行策略，以更好地适应不同的负载和环境变化。此外，未来的配网自动化系统还将更注重可持续发展。随着环境保护的理念越来越被重视，配网自动化系统将采用更多的清洁能源技术（如太阳能、风能等），并更多地应用节能技术（如能量回收和储存等），这将有助于实现低碳环保的目标，促进电力系统的可持续发展。

6结束语

配网自动化技术对我国配网运维过程有着十分重要的影响，该技术应用广泛，极大地促进了我国的电网发展，不但用电更高效，还减少了配网运维可能存在的隐患。在今后的发展中，应不断提高相关工作人员的专业水平，使其能较好把握配网自动化技术在配网运维中的运用，继而对电网的发展作出更大贡献，创造较为可观的经济效益。

参考文献

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