電力系統配電網自動化實現技術分析

摘要：近年來，我國的科學技術迅速發展，社會經濟逐步提升。在技術與經濟不斷的推動下，自動化技術漸漸被應用到電力系統電網中，其技術的應用不但有效緩解了電力系統的緊張供電，還加大了電力系統配電網的現代化發展。文章通過對我國電力系統配電網自動化現狀進行分析，提出了未來自動化技術發展的形勢。

關鍵詞：電力系統；配電網；自動化技術；實現技術；用電需求量 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM76 文章編號：1009-2374（2017）06-0203-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.06.101

目前，隨著我國城市化建設的不斷加強，工業生產用電量以及農業生產用電量急劇增加，此外，對于居民生活用電需求量也逐漸增加，這些現象表明，現代社會對于電能的需求量遠勝于從前。用電需求量的增加致使電力系統配電任務加大，同時也給相關管理工作增加了難度。自動化控制下的電力系統電網具有較高安全性和可靠性且經濟效益好，所以電力系統相關研究人員應加強對自動化技術的應用研究，不斷進行改善與創新，為電力系統的發展提供優良的條件。

1 電力系統配電網自動化現狀

近年來，我國對電力行業方面的發展極為重視，不但投入資金大，且管理力度嚴格。隨著電力行業的發展，電網自動化技術有效提升，多數地區調配系統已實現自動化控制功能，且部分地區更出現了無人值守變電站，為社會增加了經濟效益。目前，我國電網自動化功能包括以下五個方面：

1.1 實時監控

實時監控系統是針對電網中存在的各個線路的運行情況、負荷情況及不安全因素等方面進行實時監測，以便保障電網的穩定運行。此外，監控系統還可以通過監控電表，監控用戶用電量的情況，以便及時發現用戶不規范用電的行為，減少電能的損耗。

1.2 控制電量與功率

電力系統配電網自動化系統可以自動控制電量和配送功率。

1.3 故障處理

配電網自動化系統可以自動檢測配電線路的故障，并把出現的故障及時上報。同時，故障控制器還具有自動修復故障的功能，即使在特殊情況下也可以進行故障的修復工作。

1.4 監測電能損失功能

配電網自動化系統可以自動優化線路運行模式，并對線路上的電能進行自動監測與計算，以達到損耗電能最小的目標，提高經濟效益。

1.5 具備擴展功能

配電網自動化可以實現結點的逐步拓展功能。在電網擴展工作中，要具備以下兩點要求：首先要增加硬件設備，達到擴展設備的要求；其次是通過軟件操作，在原有網絡中增加新的節點。

2 電力系統配電網自動化實現技術

2.1 節點全網漫游技術

一般情況下，全網中的任何節點都存在與其他節點通信的可能性。在配電網自動化系統中，各個節點都與所在饋線中的一個管理節點相對應，并進行通信工作。在通信過程中，會出現節點丟失的情況，這個時候節點和相應的管理節點之間的通信是不能正常進行的，這時網絡會對節點進行自動檢索。相應的，該節點的搜索該由管理節點來執行，系統變為中繼。但是，如若改為中繼后管理節點仍無法檢測到這個節點，那么系統會進行漫游申請，將情況匯報并反映給饋線子網，由其聯絡節點來執行。通信管理節點（側變電站的）收到系統的漫游申請后，重新注冊漫游的新節點。最后，相關變電站接收配調中心發送的注冊信息，實現節點的全網漫游。

2.2 自動設置中繼技術

在設計軟件時，除了能實現一般結點的功能之外，為了實現網絡中節點間信息的有效接收和轉發功能，還要在NDLC中繼節點設置相應的功能模塊。設計中，為了使網絡中的信號傳輸過程存在真實性，采用數字信號處理技術，這樣不僅可以降低信息的傳輸頻率，還可以使信息變小，從而大大降低通信網絡上的壓力。自動設置中繼技術的使用，可實現整個網絡節點之間的通信，從而解決通信距離問題。其需要滿足的基礎條件必須是網絡中的相鄰節點可以通信，這里的相鄰節點指的是任意兩個相鄰網絡節點。

2.3 面向對象的設計

在配電網中，饋線、負荷、開關、變電站及變壓器都是按照分層進行一定排布的。單個區域是由包含多個節點的若干個饋線子網（變電站）組成。一般情況下，饋線子網之間的節點是沒有互相通信的功能，但是由節點形成的網絡節點是可以相互聯絡的，這是因為每個節點都可以作為一個管理點，而且只有相同饋線子網中的節點才可以相互通信，形成網絡管理節點。不過如果是在網絡重構這種特殊情況下，節點是可以實現與其他饋線子網節點的聯通。此時需先通知節點，經過允許后方可進行通信，從而實現不同變電站之間的通信。在面向對向的設計技術中，往往在饋線子網的第一個子站中設置網絡管理節點，用于實現子節點上信息的記錄，這樣的設計對于饋線網絡的擴展是十分有利的。

3 未來技術發展

為了加強電力系統的供電能力和供電穩定性，電力系統配電網自動化還需要繼續發展。具體發展方式包括三個方面：

3.1 提高電能的質量

在現代工業生產中，大型電子設備增多，致使對電能需求量增加，從而對電能的質量也有了較高要求。“DSP”通過高速數字信號處理器可以增加系統的穩定性與靈活性，有效地提高了電能的質量，同時改善算法也可以提高電能的質量。

3.2 實施配電網系統保護

配電網系統饋線自動化以通信為根基，對配電網系統的整體數據進行收集和控制，從而實現配電SCADA與配電高級應用——PAS；依靠地理信息系統——GIS為平臺，實現對配電網的設備管理；配電網自動化在PAS、SCADA與GIS的一體化的推動下，已然實現了配電網管理、監控、保護等各方位的自動化運行管理，目前，該方案已作為電力系統配電網自動化的主要實施方案。

3.3 分布式小電流接地保護方案

完全分布的FTU準確度較高、承載量較大，且可以完全掌握配電網整個電流負序分量分布狀況，負序電流的突變量與小波分析技術的運用可以有效提高識別的可靠性及靈活性。這種配電自動化的小電流接地保護方案性能良好，存在較大發展空間。

4 結語

綜上所述，電力系統配電網各功能實現自動化控制的前提是自動化技術的應用程度，其技術的應用不僅可以促進配電網全功能自動化發展，同時還可以加強對配電網運行的安全可靠性及效率性。所以電力系統相關研究人員要加強對配電網自動化技術的重視，做好配電網自動化技術的應用研究，為保證電力系統智能化發展提供有利條件，進一步完善電力事業。

參考文獻

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作者簡介：許開熙（1990-），男，供職于國網孝感供電公司檢修分公司，三峽大學電氣與新能源學院學生，研究方向：配電運行檢修。

（責任編輯：小 燕）