配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用

楊數(shù)

摘 要：配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)作為我國(guó)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)之一，其融合了許多方面的技術(shù)，為人類的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。該技術(shù)能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、控制，并實(shí)行自動(dòng)化的保護(hù)，不僅為配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)隨著配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的普及，也大大提高了我國(guó)配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可靠性和安全性。文章在簡(jiǎn)單介紹了配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)存在的意義之后，對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的種類進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用

1 概述

就目前我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展情況來(lái)看，發(fā)電環(huán)境和輸變電環(huán)節(jié)作為電力系統(tǒng)中建設(shè)的主要部分，備受關(guān)注，以致于忽略了配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的情況。目前我國(guó)配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)存在規(guī)劃、布局以及設(shè)計(jì)不合理，整體布局混亂等問題的存在，且相關(guān)的設(shè)備由于年久失修，導(dǎo)致配電網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過程中常常出現(xiàn)這樣那樣的問題，例如變壓器容量不足、設(shè)備無(wú)功補(bǔ)償不足等。這些問題的存在都極大的影響了我國(guó)配電網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量，不利于我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展。因此對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入的探討，對(duì)于社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的昌盛都有著十分重大的意義。

2 配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的意義

2.1 有助于提高供電質(zhì)量

配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)主要應(yīng)用于各種終端系統(tǒng)中，其能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)督配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中、頻率、電壓以及負(fù)荷等情況的變化，并科學(xué)有效的調(diào)整設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，讓其處于平衡的狀態(tài)。此外，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)還能夠確保主設(shè)備位置狀況等情況與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一致，從根本上保障配電網(wǎng)絡(luò)的供電質(zhì)量及其安全性。

2.2 有助于提高供電可靠性

對(duì)于配電網(wǎng)而言，影響配電網(wǎng)正常運(yùn)行的因素有許多種，為了確保配電網(wǎng)的安全運(yùn)行，要對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，并及時(shí)的預(yù)測(cè)、判斷以及處理各類配電網(wǎng)的故障，以此來(lái)保障電力設(shè)備運(yùn)行的安全，防止配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)崩潰的現(xiàn)象，從而保障人們的用電質(zhì)量。

而配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)能夠很好的解決上述的問題，因?yàn)槠洳粌H能夠24小時(shí)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，并在配電網(wǎng)發(fā)生故障之后，全面分析發(fā)生故障的原因、地點(diǎn)并對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的處理，維護(hù)配電網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。此外，配電網(wǎng)還具備自動(dòng)化隔離饋線故障的功能，并幫助恢復(fù)故障區(qū)域的停電，將停電造成的損失降至最低，達(dá)到提高配電網(wǎng)供電可靠性的目的。

2.3 有助于提高供電經(jīng)濟(jì)性

對(duì)于電力企業(yè)而言，提高配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的效率，減少能耗，增加供電的經(jīng)濟(jì)效益是其發(fā)展的主要目的，而配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用就是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的重要手段。配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)一方面能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)的加固進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，并安裝補(bǔ)償電容器，提高電源等級(jí)，幫助配電網(wǎng)絡(luò)減少其損耗。另一方面配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹顟B(tài)估計(jì)、預(yù)測(cè)負(fù)荷方面也發(fā)揮了極大的作用，進(jìn)而提高了配電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)還能在不增加資金的前提下，對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行方式進(jìn)行完善，以此降低線路的損耗。

3 配電網(wǎng)自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)

3.1 電源技術(shù)

將SCADA系統(tǒng)應(yīng)用于配電網(wǎng)中，能夠使得配電網(wǎng)在斷電后的15小時(shí)內(nèi)通過使用UPS來(lái)使其正常的運(yùn)行。而區(qū)域工作站可以在斷電后使用1K的UPS使得配電網(wǎng)正常運(yùn)行3個(gè)小時(shí)。所謂的區(qū)域工作站本質(zhì)上是一種轉(zhuǎn)發(fā)的裝置，其主要由工業(yè)控制和自制擴(kuò)展板兩個(gè)部分組成。

3.2 配電網(wǎng)通信技術(shù)研究

通信技術(shù)作為配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)中十分關(guān)鍵的技術(shù)之一，其能夠擴(kuò)大配電網(wǎng)的規(guī)模，并有效的處理復(fù)雜的事項(xiàng)。通信系統(tǒng)對(duì)于配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)有著十分重要的意義，因此需確保通信系統(tǒng)的可靠性，并增加通信系統(tǒng)的投資，從而更好的滿足配電網(wǎng)自動(dòng)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆４送猓ㄐ畔到y(tǒng)在遇到斷電情況時(shí)，還可以正常的運(yùn)行，同時(shí)也為后期問題的維護(hù)和操作提供了極大的便利。目前我國(guó)通信系統(tǒng)中的通信方式多種多樣，常見的通信方式有光纖通信、無(wú)線網(wǎng)通信以及載波通信。

GPRS無(wú)線業(yè)務(wù)是實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)通信的重要基礎(chǔ)，其主要利用外圍的設(shè)備與中心節(jié)點(diǎn)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。GPRS技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)中，一方面能夠擴(kuò)大配電網(wǎng)自動(dòng)化的范圍，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)施傳輸，同時(shí)該技術(shù)并不需要建設(shè)任何的設(shè)置，只要普及寬帶就能夠應(yīng)用該技術(shù)。同時(shí)隨著我國(guó)GPRS數(shù)據(jù)流量費(fèi)用的不斷降低，也給電力企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了更多的經(jīng)濟(jì)效益。

除了兩種技術(shù)之外，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)中還有光纖通信技術(shù)。該技術(shù)與GPRS技術(shù)相比，能夠承載的數(shù)據(jù)傳輸量更大。其主要將光作為信息傳輸?shù)妮d體并實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到光信號(hào)的轉(zhuǎn)換。目前最早使用光纖通信的是工業(yè)型以太網(wǎng)的交換機(jī)組網(wǎng)。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，EPON技術(shù)開始出現(xiàn)在人們的中，該技術(shù)是以智能配電技術(shù)作為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的。圖1是光纖通信的組成圖。

圖1 光纖通信系統(tǒng)

3.3 載波通信

載波通信技術(shù)由于其運(yùn)行的安全性較高，因此常常應(yīng)用于變電站和發(fā)電廠中。該技術(shù)與其他技術(shù)相比較，其與有線通信相似，其最大的優(yōu)勢(shì)在于這種技術(shù)中有一個(gè)耦合器，它不僅能夠在配電網(wǎng)電壓較大時(shí)保證電壓的安全，同時(shí)耦合器還能分散終端中通信的信號(hào)，并確保信息傳輸?shù)馁|(zhì)量，在一定程度上大大提高了配電網(wǎng)自動(dòng)化的程度。其次在使用的過程中，載波通信技術(shù)的通頻帶是固定的，因此頻譜的使用受到了限制。這主要是因?yàn)榕潆娋W(wǎng)線中有高頻，而載波信號(hào)會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的干擾，進(jìn)而影響其正常運(yùn)行。載波通信的干擾源較強(qiáng)，因此為了保障配電網(wǎng)的正常運(yùn)行，提高載波通信的發(fā)信功率是十分重要的。配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)中載波通信技術(shù)在使用過程中并不會(huì)產(chǎn)生較大的成本，因此對(duì)減低配電網(wǎng)成本有著比較明顯的作用。此外，載波通信并不依靠電話線和光纜等設(shè)備，且其還具有覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，因此具有十分巨大的發(fā)展空間。

此外，載波通信實(shí)現(xiàn)電力通信網(wǎng)絡(luò)連接的過程比較簡(jiǎn)單，同時(shí)還具備實(shí)時(shí)在線的功能。另外載波的移動(dòng)性的便捷性較好，無(wú)論在何處，只要有插座，那么都可以將載波設(shè)備與電力通信網(wǎng)絡(luò)相連接。

3.4 故障管理

當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)運(yùn)行故障，系統(tǒng)會(huì)通過代理站發(fā)出警告的信息，報(bào)警的程度由故障等級(jí)來(lái)決定。這樣能夠讓維修人員根據(jù)警告來(lái)對(duì)故障和異常進(jìn)行科學(xué)有效分類處理，提高配電網(wǎng)維修的水平。具體表現(xiàn)為：首先分析報(bào)警信息，并決定故障的等級(jí)，采取適合的解決措施。在遇到較為嚴(yán)重的故障時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行定位和測(cè)試后，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行處理解決。解決故障后，需要記錄相關(guān)的報(bào)警信息，為日后相關(guān)工作的查詢提供便利。

3.5 應(yīng)用方案

在配電網(wǎng)的變電站中，為了保證正常供電，一定要對(duì)變電器中的斷路器進(jìn)行處理。此外，變電站中的重合器也會(huì)影響供電，因此在遇到重合器故障時(shí)，可以通過斷開上級(jí)重合器的方式來(lái)確保供電的正常運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于我國(guó)人口數(shù)量巨大，因此電力的需求也是十分巨大的。為了提高我國(guó)電力供應(yīng)的質(zhì)量，保障配電網(wǎng)的安全的運(yùn)行，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。其可以實(shí)時(shí)監(jiān)控配電網(wǎng)的運(yùn)行情況，一旦發(fā)生故障可以立刻進(jìn)行處理，以保障電網(wǎng)的正常運(yùn)行，防止電網(wǎng)故障給人們的人身財(cái)產(chǎn)帶來(lái)?yè)p失。同時(shí)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的使用在一定程度上增加了我國(guó)供電的經(jīng)濟(jì)性，幫助電力企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，因此提高配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)是一件刻不容緩的事情。

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