電力系統配電網自動化建設策略探討

摘要：隨著經濟發展水平的提高，對電力的需求也在激增中。為了滿足生產生活對電力的使用需求，國家逐步投入建設自動化的配電網工程。這是一項需要周密規劃，并投入巨大資金，應用復雜的技術要求，涉及方方面面的綜合性工程。文章對電力系統配電網自動化建設策略進行了探討。

關鍵詞：電力系統；配電網工程；自動化建議策略；電力需求；供電效率；電力質量 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM76 文章編號：1009-2374（2016）14-0135-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.14.068

配電網實施自動化應用對于科學分配電力、合理應用科技成果促進電網發展有著重要意義。通過自動化工程，不僅可以有力提高電網的供電效率、電力質量，還可以合理緩解電網壓力，釋放電網潛能，減少故障頻率，并提高電網的服務能力。自動化工程可以幫助電網自我檢查，縮短故障檢修、處理時間，進一步提高電網安全性與穩定性。這對于極度依賴電力的現代化社會來說，是具有重大意義的一項改造工程。

1 研究背景

配電網自動化工程的定義一般可以理解為，利用先進的通信技術與網絡技術，依托各類自動化設備，通過計算機系統，保護電網，控制發電，檢測問題，計量電力使用狀況，并據此為供電事業單位提供各類信息，簡化管理難度，提高供電效率與電力質量。通過自動化的配電，有助于了解用戶的各類需求，并調整電網的供電量與價格，達到經濟性、科學性、安全性并重的發展目標。當然這是一個系統的綜合性工程，對于電力企業的管理模式、設備改造都是一個巨大的調整，最終形成一個統一的服務型電網。這一工程的基本原理是，通過分段開關將本來是統一運行的線路改造為不同的幾個供電區域。這樣一來，即使某一供電部位出現問題，也可以迅速鎖定區域關掉開關，將故障區域隔離出正常供電的電網中，使得正常運行的其他區域可以恢復供電，從而避免了因為某一個小的故障而使得一條線上的電路全部斷掉，造成更大的影響范圍與損失，極大地減少了影響區域，并使得供電的可靠性增強。

2 基本要求

2.1 線路的形式

應該采用環網型，而且為了保證供電穩定性，可以使用雙電源甚至多電源供電系統。

2.2 干線的模式

多使用分段式。分段式的好處是一旦某段線路出現故障，可以通過切斷這段故障電路而保證其他線路仍然正常供電。一般對于分段式干線供電的建設原則是：合理利用投資，在充分考慮收益的情況下，實事求是地采用均等原則，或線長相等，或負荷相等，或用戶量相等，以三千米干線為例，一般分為三段。

2.3 拋棄傳統斷路器

自動化工程多采用負荷開關，既可以節約成本，減少投資規模，又可以在故障發生時，有效隔離故障區域，使之不影響非故障區域。

3 設計要點

3.1 軟件要具備可維護性

在配電網滿足了硬件條件，比如可靠的電源，有完善的監測、控制設備，有齊備的線路設施后，自動化工程的一大重要內容就是是否配套了專業化的軟件設備。只有軟件硬件配套，才能保障配網自動、安全、穩定地運行。通常提到軟件系統，多考慮其可維護性。一款合適的軟件必須是可以被不斷完善、更新的。基于我國社會經濟的發展性，對于電力的需求也在波動變化中，所以配電網的負荷也在變化中，如果配電網的自動化軟件不能有效維護波動變化的電網，所謂的自動化就變得不切實際了，所以軟件的可維護性成為了配電網自動化工程的最基本前提。其技術軟件只有可以維護，才能有效保障電力系統的穩定性及正常運行，延長自動化工程的整體使用壽命。只有保證了電網的穩定性，才能使得供電企業在競爭愈發激烈的供電市場站穩腳跟，并滿足社會發展需求。

3.2 提高配網自動化系統的可靠性

配電網的自動化改造，有一個重要訴求就是增強電網的穩定性，提高電網的容錯率。所以，建設自動化的電網工程，一個重要的衡量因素就是當系統運行發生故障或者不可控意外時，系統是否能自我處理，保障整個系統的供電能力與供電質量。所以說，對于建設自動化配電網工程，是需要想辦法提高其系統穩定性以及運行的可靠性。

3.3 進一步提高系統的運行效率和可移植性

提高電網自動化效率，一般是指是否可以充分利用計算機資源。可移植性，顧名思義是指將此系統整體移植到另一個軟硬件環境時，系統可以穩定、高效地運行。可移植性對于電力企業來說是十分重要的，它使得電力企業可以在固定成本投入下，滿足不同供電環境的使用需求，并與其他相關單位有效兼容。

4 技術實現時的注意事項

4.1 加強配網的建設和改造

對于供電企業來說，電力系統的平穩運行是首要任務，即使是改造電網為自動化工作，也是為了這一目標。所以說，實現自動化作業，必須要完善配電網絡結構，并積極應用先進的前沿科技，還要改造老舊設備，提高智能化。在對配電網建設中，要強調計量裝置的重要性，合理安置，全面整頓。

4.2 進一步完善相應的硬件支持系統

現階段電力企業對配網自動化工程的建設中，一般會在以下兩方面開始：第一是市場預測。主要是利用科學的數據處理分析系統，對于供電網絡在不同地區、不同時段的不同電力使用量進行記錄、分析、比較、預測。通過對接下來的電力使用情況進行預測，為企業發展規劃提供可信的數據；第二是修復系統建設。當常態化的供電情況發生異常現象時，自動化系統必須要有及時自檢的能力以及在確定故障后的警報能力，更進一步有初步的解決措施。一系列的修復系統可以最大化地降低事故發生率以及事故危害程度，保障系統的安全穩定運行。

4.3 提高配電網的自我診斷能力

系統還需要強化自我診斷能力，并加強實時監測的功能、完善監督體系，可以幫助工作人員在日常管理中對系統的運行現狀進行記錄與了解，并且能夠有效地處理問題，保障企業的高效運作。同時，企業保持活力的一大要訣是堅持創新，與時俱進，及時引進新技術、新設備，滿足系統的自我檢查、自我檢測、自我管理的功能性需求，從而保障系統的穩定性運行。

5 電力系統配網自動化實用化模式

5.1 集中智能模式

集中智能模式是電力系統配網自動化的第一大模式，主要指整個系統的智能是依靠主站的。線路上的實時情況是通過線路上的分段開關上傳的，通過主站的智能診斷對線路的故障進行定位，進而通過對每一段的電網結構隔斷故障，尋求出合適的解決方案。這種模式的好處是適用性強，并且對于一些多故障情況進行處理比較容易，是一種比較高級的智能模式。

5.2 分布智能模式

分布智能模式是指線路上的開關有自己的智能判斷能力，在不需要上傳實時狀態，請求主站反饋的情況下，自我檢測故障并判定哪一部分需要被隔離修復，主要是分段開關發揮作用。具體又分為電流計數型與電壓時間型。這種智能模式的好處是在通信條件不完善的地區，網架結構簡單的系統，可用性較強。

6 未來技術發展

電力系統配電網自動化是現階段電力企業發展的必然趨勢之一，而未來的發展趨勢也在研究者的展望中浮出水面。發展趨勢如下：其一是電能質量在大功率設備的應用下有效提高；其二是配電網系統保護能力更強，綜合運用GIS平臺管理電網自動化成為可行方案；其三是分布式小電流接地保護方案的可行性。這是基于其高靈敏度與大承載力而言的。

7 結語

通過以上分析，我們可以發現電網系統的自動化是一個明顯的趨勢，而對于這一技術的應用，可以切實促進供電的穩定性，并且創造更大的社會效益。在我國電力企業謀求發展與創新的情形下，對于此類工程的探索是一個重要的方向，有助于解決電網中的運行故障，提高配電的科學性。因此，對于電力技術的研究以及自動化工程的應用，具有十分重要的意義。

參考文獻

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作者簡介：楊璽（1979-），男，國網湖北省電力公司武漢供電公司工程師。

（責任編輯：秦遜玉）