淺談配網自動化的關鍵技術及發展趨勢

王紅旭

摘 要：配網自動化是電力系統不可或缺的重要組成部分，更是促進電力系統穩定運行的重要保障。文章通過對配網自動化的關鍵技術及存在的問題進行簡要的概述，并對其發展趨勢進行了探討，旨在進一步實現配電系統的智能化、現代化和信息化的發展。

關鍵詞：配網自動化；關鍵技術；發展趨勢

前言

配網自動化技術電力系統運行中必不可少的技術之一，通過將信息技術、電子技術及通信技術等有效整合，利用現代化設備完成對配電網的管理與維護，以保證電力系統供電的穩定性與安全性。在配電自動化不斷發展的過程中，正逐漸朝著智能化、現代化和科技化的方向發展，如何改進配網自動化的相關技術，以使其匹配電力系統的發展要求，已逐漸成為各大電力企業正在探索的現實問題。

1 配網自動化的關鍵技術

1.1 配網自動化端口技術

配電終端是整個配網自動化系統的基礎組成部分，可以將整個系統在運行過程中產生的所有數據進行匯總、整理，并通過終端傳輸出去，是DA系統穩定運行的重要保障。配網自動化端口技術主要包括以下幾個方面：（1）硬件設計技術。為保證配電終端能夠穩定運行，其硬件設計也在不斷完善，從芯片級設計到嵌入式微機設計，再到主板引進設計等，都很好地提升了配電終端的穩定性，加大了內部的存儲能量，保證了故障檢測的實時性。此外，DSP的高速采樣技術，提升了配電終端的工作能力，有效地提升了工作效率，保證了工作質量。（2）功能設計技術。傳統的配電終端在功能上具有單一性，主要是以故障檢測為主，當前的技術革新過程，逐漸將這種單一化的功能轉化為集成化的功能，不僅增加了功能的多樣性，更加保障了配電終端的高效性。除了基本的故障檢測功能外，在功能設計上還添加了數據記錄與處理功能、保護功能、終端就地DA功能等，不僅為系統診斷提供更加詳實和準確的數據，更能夠有效降低系統折損，延長系統的使用壽命。（3）通信接口技術。通信接口技術可以在保證數據穩定傳輸的基礎上，為配電終端就地實現DA功能提供了必要條件。在目前普遍適用的通信接口技術包括串行接口、工業現場總線及以太網接口等，由于工作的原理有所不同，所產生的效果也有所差異。以太網接口由于具有速率高、通信可靠、傳輸速度快點等特點被人們普遍適用，我國使用的以太網結構類型主要包括總線型和串口變換型兩種類型。

1.2 配網自動化故障區域定位技術

在電力系統出現故障時，需要依靠該技術以最快的速度將故障區域進行斷電處理，并且保證非故障區域的正常供電，以此將電力系統中的故障有效控制，并最大限度地縮小停電范圍，有效提升電力系統運行的穩定性和可靠性。常用的自動化故障區域定位技術主要包括以下幾種：（1）有信道的故障區段定位模式。這類的定位模式主要依靠各開關處的控制器發射出的故障信號，利用通信功能將故障信號進行交換，以此來定位發生故障的區段位置。此外，還可以利用通信技術對整個系統進行實時監控，并對監控區域內的信號數據進行采集，并根據信息的反饋對故障區域進行有效控制。（2）無信道的故障區段定位模式。這種模式主要是利用線路始終的重合器進行判定的，將其與同線路的分段開關相整合，可以迅速地判定故障區并做好緊急處理。在這種模式下，通常可以配合不同的開關類型，已達到不同的控制效果，常用的開關類型有流脈沖計數型、電壓時間型等。此外，還可以通過重合器配合的方式，可以有效實現逐級保護的效果。（3）將兩種就地控制相結合的混合模式。這種混合模式可以集兩者之優點，城市的配網系統多以環網為主，在系統通信正常的情況下，通常會選擇集中判斷的方式，而在異常的情況下，會利用配電終端進行處理。此外，對于縣級配網來說，主要采用的是輻射型供電，對于這種網絡而言，應該首選無信道的判定方式。只有明確每種網絡形式的判斷方式，才能及時、準確地對故障區域進行控制和保護。

2 配網自動化技術存在的問題

2.1 功能設計單一

配網自動化的主要功能在于維護電力系統的穩定運行，在此基礎上，通過智能化的裝置與設備不斷優化工作流程，提升工作效率，在一定程度上節省了人力。在智能化和集成化大力發展的今天，配網自動化技術在功能上也正朝著這個方向發展，但是以當前的技術水平來看，還不足以將這種集成化的功能完全展示出來，很多電力企業或相關設計部門為了避免出現這類的問題，通常在功能設計上仍以傳統的管理和控制功能為主，無法推動配網自動化技術功能多樣化的發展。

2.2 配網孤島

在電力系統運行的過程中，由于相關的數據信息存在種類多、數量大等問題，很難對有用的資源進行有效整合，導致各部門之間的信息成為獨立的狀態，形成配網孤島的現象。這種現象的出現一方面不利于各部門之間的溝通交流，容易造成信息的閉塞，另一方面很難對出現的故障進行全面的分析，在系統的管理和控制上也會造成負面的影響。

2.3 新舊設備難以整合

隨著信息技術的不斷發展，很多電廠通過更新設備的方式提升配網自動化水平，這種方式無可厚非，但需要注重新舊設備的整合問題，并不能盲目地更換。若沒有注意到這個問題，很容易導致新舊設備間由于無法相匹配，而導致信息不相容或網絡傳輸能力差等問題，從而影響整個系統的穩定運行。

2.4 管理體制存在弊端

在傳統的管理體制模式下，以上下級的垂直管理為主，這種管理模式并不利于各部門之間的有效溝通，及各級信息的有效整合與共享。如電力企業中生產部門及銷售部門都需要利用配網自動化技術，若在管理上并沒對這兩個部門進行有效整合，無法形成分工協作的工作方式，將直接影響到配網自動化技術的運用，無法保證各部門工作的有效性，更加無法提升供電的穩定性。

3 配網自動化技術的發展趨勢

3.1 配網自動化的綜合型受控端

這種受控端是以SCADA系統為基礎，對電網信息進行專業化采集，此外，還可以對所收集達到的數據信號進行綜合處理，通過提高性能來限制受控端的數量，在一定程度上優化了系統的配置，使內部規模得到簡化。這種受控端可以將多種功能有效集合于一體，同時實現檢測、管理和控制等多項功能，并將這些數據信息通過通信技術實時地傳輸給主控方，為主控方的進一步決策提供參考依據。

3.2 定制電力技術

定制電力技術是在電壓穩定器、頻率檢測器、快速無功補償器等設備相互配合的基礎上有效實施的，對于中低壓配網來說具有非常重要的現實意義，不但可以消除諧波，還可以有效地防止電壓閃變。當系統內的電力負荷出現瞬間變化的現象時，該技術可以準確地發現故障區域，并及時做出有效處理，避免事故的擴大化。

3.3 新型FA系統

FA系統主要是通過分布式電源，為不同的負荷提供便捷式電源，減少由于線路傳輸而產生的不必要能耗，以此來保證能源的有效利用。但現階段新型FA系統運用的過程中，仍存在一定的困難，如分布式電源的位置難以確定，配網運行方式多變等問題，在今后的技術革新過程中，需要對這類問題提高重視，以滿足該系統的應用條件。

4 結束語

配網自動化不僅能夠保證保障電力系統的穩定運行，還可以通過現代化技術提升系統的運作效率。雖然現階段配網自動化技術已在電力行業逐步普及，但是隨著技術水平的不斷提升，我們需要在原有的基礎上通過完善和改革，提升配網自動化技術水平，促進電力行業的健康發展。

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