城市配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的必要性及優(yōu)化策略

滿卓安

摘要：配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)及新興高性能配電設(shè)備，智能控制監(jiān)管配電網(wǎng)系統(tǒng)，使其得以高質(zhì)安全的運(yùn)行。本文闡述我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的現(xiàn)狀，對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的必要性和優(yōu)化策略進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)自動(dòng)化；必要性；優(yōu)化策略

隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，人們生活用電量不斷增加，同時(shí)對(duì)電能質(zhì)量的要求也不斷提高，國(guó)家配電網(wǎng)逐漸龐大，配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)應(yīng)運(yùn)而生。大型兩網(wǎng)改造之后，配電網(wǎng)格局有了大幅改善，然而深入提高供電的可靠性要求配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)進(jìn)一步優(yōu)化，從而提高電力質(zhì)量，為人民生活提供安全高質(zhì)量的電能。

一、城市配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)現(xiàn)狀

一直以來，電力的緩慢發(fā)展跟不上人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的電力需求是我國(guó)電力上的關(guān)鍵矛盾，電力是長(zhǎng)久的薄弱環(huán)節(jié)。所以，近年來中國(guó)大力發(fā)展輸電網(wǎng)和發(fā)電廠等電力工程。高額的經(jīng)濟(jì)和人力投資，人們對(duì)電力的需求已逐漸可以得到滿足。電力的主要矛盾也發(fā)生轉(zhuǎn)移，目前配電是電力中存在的主要問題。配電系統(tǒng)以前沒有足夠的資金成本，其結(jié)構(gòu)建設(shè)比較薄弱。很多城市都是輻射型單端供電，電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，必須切斷整片線路，引發(fā)大范圍的斷電，給人們生活造成不便。另外，配電線路性能低，輸電量較小。不少區(qū)域還保留有八十年代的老線路，輸電量超過它所能承受的能力范圍，不僅有損線路本身，加速線路老化，同時(shí)到了晚上用電高峰時(shí)段常常不能負(fù)荷而發(fā)生斷電的情況。配電網(wǎng)沒有足夠的技術(shù)支持，很多仍未經(jīng)過改造重建的電網(wǎng)依然采用人工控制，一旦發(fā)生故障，只有手動(dòng)斷電或者跳閘保護(hù)等手段。小小的故障也需要大面積停電等待人工查明問題，浪費(fèi)時(shí)間也給人們生活造成巨大的困擾。

我國(guó)在90年代末期開始加強(qiáng)發(fā)展配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用。我國(guó)的配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)同外國(guó)水平旗鼓相當(dāng)。最新技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用更對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展起推動(dòng)作用。在技術(shù)方面，完成配電網(wǎng)自動(dòng)化已不是難事。總之，當(dāng)前中國(guó)各個(gè)城市電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)還有許多需要改進(jìn)的問題，如穩(wěn)定性差，實(shí)用性低等，但在人們不斷的探究下，配電網(wǎng)自動(dòng)化的作用、構(gòu)造、監(jiān)管制度等都已經(jīng)逐步為人們所了解，國(guó)家電力管理部門也制定了配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行的規(guī)章制度，這些都為更深入進(jìn)行配電網(wǎng)自動(dòng)化打下了基石。

二、配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的目的與優(yōu)點(diǎn)

總體而言，配電網(wǎng)自動(dòng)化的目的是優(yōu)化電能質(zhì)量（如圖1所示），使電網(wǎng)供電系統(tǒng)更加可靠地運(yùn)行，配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)施也給各種監(jiān)管環(huán)節(jié)供給信息，提高服務(wù)質(zhì)量。同時(shí)更加易于管理，節(jié)約時(shí)間，工作效率大大提高。另一方面，線路的運(yùn)行維護(hù)投入資金也會(huì)大幅減少，使配電網(wǎng)更加經(jīng)濟(jì)高效。

配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)不僅可以增進(jìn)供電系統(tǒng)的可靠性，縮短斷電時(shí)間以及減小斷電頻率，還可以智能隔絕故障，減小斷電面積，迅速恢復(fù)正常區(qū)域的電力供給，也減少了線路故障、診修的資金投入。其次優(yōu)化電能質(zhì)量，測(cè)試并提高瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)電壓的質(zhì)量，使人們使用高質(zhì)的電能。另一方面，配電網(wǎng)自動(dòng)化使電力系統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)節(jié)約，減少線路損壞，同時(shí)大幅減少配電網(wǎng)系統(tǒng)的日常運(yùn)行和維護(hù)成本。另外，電網(wǎng)自動(dòng)化還可以減短停電和查修故障的時(shí)間。改善配電網(wǎng)構(gòu)造從而減少電能損耗。增強(qiáng)配網(wǎng)的綜合管理，加大計(jì)算機(jī)技術(shù)使用范圍，從而減少人力投入，既有效地提高了工作效率，同時(shí)又節(jié)約了成本。

圖1（配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)）

三、配電網(wǎng)自動(dòng)化目前存在的問題

（一）更新設(shè)備只求新

有些電力企業(yè)在更新自動(dòng)化設(shè)備時(shí)，一味追求最新的設(shè)備，沒有根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，統(tǒng)籌考慮，從而導(dǎo)致新設(shè)備和舊設(shè)備不相搭配，甚至新舊設(shè)備互相沖突，使配電網(wǎng)不能高效的運(yùn)行。

（二）設(shè)計(jì)目標(biāo)單調(diào)

過去配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的目標(biāo)是增加供電的可靠性。然而根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)得知，當(dāng)前超過3/4的供電問題是斷電進(jìn)行常規(guī)檢查。由此可知，僅僅是提高配電網(wǎng)供電的可靠性顯然不夠。配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)更加寬泛，避免單調(diào)。并且應(yīng)結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)，探索供電問題的根源。

（三）缺乏成熟的監(jiān)管體系

沒有成熟的監(jiān)管體系，配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)雖好，也無法高效優(yōu)質(zhì)的運(yùn)行。目前配電網(wǎng)自動(dòng)化沒有完善的管理體系，仍有許多需要改進(jìn)的地方。沒有有效的監(jiān)管，配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)得不到充分的運(yùn)用，大大降低了其工作效率。

（四）運(yùn)行和維護(hù)困難

配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)是必不可少的重要環(huán)節(jié)，可以有效減少故障的發(fā)生，但是基于配電網(wǎng)自動(dòng)化結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)工作難度頗大。主要基于以下幾個(gè)原因：首先配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的大部分設(shè)備都在戶外運(yùn)營(yíng)，運(yùn)營(yíng)環(huán)境差，溫度一般在25攝氏度到75攝氏度范圍內(nèi)，還要將雨水，驕陽(yáng)，雷電，風(fēng)沙等惡劣天氣因素綜合考慮在內(nèi)。如果是在現(xiàn)場(chǎng)懸掛的二次設(shè)備儀器等，要考慮其振動(dòng)、干擾造成的影響。所以，戶外設(shè)備的使用壽命質(zhì)量等都比室內(nèi)設(shè)備更加嚴(yán)格，成本也就更高。

另一方面， 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)完成后的運(yùn)行和維護(hù)要求專業(yè)能力強(qiáng)的技術(shù)人員，而建立這樣一組專業(yè)素質(zhì)高，經(jīng)驗(yàn)積累豐富的人員也非一日之功。這也是運(yùn)行和維護(hù)配電網(wǎng)系統(tǒng)的一大困難之處。

四、配電網(wǎng)自動(dòng)化的優(yōu)化策略

（一）提高饋線自動(dòng)化水平

配電網(wǎng)自動(dòng)化的前提是饋線自動(dòng)化。饋線自動(dòng)化的功能有：縮短停電時(shí)間、檢查確定線路故障位置、迅速恢復(fù)正常區(qū)域的電力、保證電力的可靠性。減少電能的損失，提高服務(wù)水平。投切電容器以及負(fù)荷轉(zhuǎn)帶。減少建設(shè)資金投入，有效充分地利用設(shè)備及儀器。出現(xiàn)故障時(shí)可以快速確定故障位置，降低維護(hù)診修成本。減少總資本。

（二）優(yōu)化網(wǎng)架的開關(guān)配置

優(yōu)化網(wǎng)架的開關(guān)配置即確定不同開關(guān)在線路上最高效的位置以及相應(yīng)的開關(guān)數(shù)目，從而增加供電的可靠性并且減少電力損耗，確保配電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

（三）強(qiáng)化管理控制

實(shí)施配電網(wǎng)自動(dòng)化需要多個(gè)部門的協(xié)調(diào)合作，其中主要包含通信、配電和調(diào)度等。配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)是一項(xiàng)繁重巨大的任務(wù)，涵蓋范圍廣，各種數(shù)據(jù)多，設(shè)備基數(shù)龐大，管理也相應(yīng)有一定難度。所以，電力相關(guān)企業(yè)或部門必須強(qiáng)化配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的管理監(jiān)控，制定整套成熟的規(guī)章體系。在具體管理配電網(wǎng)的過程中，主要留意三個(gè)方面：第一、配電網(wǎng)自動(dòng)化選擇軟件開發(fā)和硬件改造工作人員時(shí)，盡量委派有經(jīng)驗(yàn)積累的員工，這些經(jīng)驗(yàn)豐富的員工對(duì)當(dāng)?shù)仉娏Φ膶?shí)際情況了解較全面，由他們進(jìn)行這項(xiàng)工作可以使配電網(wǎng)的運(yùn)行結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況，減少不相容或互相沖突的可能性，同時(shí)還可以為以后培養(yǎng)維護(hù)管理人員。第二、強(qiáng)化管理人員的培訓(xùn)工作，使他們時(shí)刻跟上時(shí)代的步伐，不與先進(jìn)技術(shù)脫軌，讓他們接觸并吸收新科技、新設(shè)備，提高整體的專業(yè)能力，以便于能夠擔(dān)任起處理故障、維護(hù)系統(tǒng)的重任。第三、擬定健全的管理制度，用以指導(dǎo)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的管理工作。以制度為核心指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，并且不斷完善制度體系，強(qiáng)化配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的科學(xué)性和規(guī)范性，從而整體推進(jìn)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)。

結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展，人們對(duì)電力的需求日益增加，配電網(wǎng)系統(tǒng)也將更加龐大復(fù)雜。僅僅依靠人工手動(dòng)控制顯然已無法滿足時(shí)代的要求。配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)是人類客觀需求的產(chǎn)物，必須大力發(fā)展配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)，不斷推進(jìn)自動(dòng)化的進(jìn)程，全面提高供電的安全性和可靠性。在我國(guó)當(dāng)前電力形勢(shì)下，配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)仍然存在很多不足之處，在對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化的必要性有準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)的前提下，不斷糾正改進(jìn)存在的問題。計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致更多自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，促進(jìn)配電網(wǎng)自動(dòng)化逐漸發(fā)展。我們堅(jiān)信自動(dòng)化建設(shè)將在我國(guó)電力發(fā)展史上譜寫輝煌的篇章。

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