配電網(wǎng)自動化技術對智能電網(wǎng)發(fā)展的影響

賈運高

（國網(wǎng)冀北電力有限公司張北縣分公司，河北 張家口 076450）

0 引 言

改革開放以來，人民物質(zhì)生活水平日益提升，國民經(jīng)濟不斷發(fā)展，人們對生活質(zhì)量的要求日益增高[1]。伴隨著經(jīng)濟飛速發(fā)展，現(xiàn)代化建設步伐也在加快，電力已成為生產(chǎn)生活中不可缺少的重要組成部分，電力發(fā)展成為國家重點關注的問題，電力企業(yè)成為國家未來重點規(guī)劃產(chǎn)業(yè)[2]。在電力系統(tǒng)快速發(fā)展和創(chuàng)新的背景下，電網(wǎng)調(diào)度運行技術發(fā)揮著越來越重要的作用，得到廣泛的應用。未來的電力網(wǎng)絡將加強對電力相關技術的發(fā)展與分析，以確保配電網(wǎng)穩(wěn)定、安全以及可靠運行。不斷發(fā)展和創(chuàng)新的電力技術是推動我國電力系統(tǒng)發(fā)展和創(chuàng)新的重要力量。

當前，國內(nèi)電力正逐漸從工業(yè)化向信息化過渡。在此背景下，為提升能源的整體利用率，同時也為應對全球化能源危機，智能電網(wǎng)將成為可持續(xù)發(fā)展的主推產(chǎn)業(yè)[3]。在我國，配網(wǎng)自動化技術的應用逐漸成為智能電網(wǎng)建設發(fā)展的主要標志，是保障區(qū)域電網(wǎng)正常運行的重要因素，對我國未來智能電網(wǎng)建設起到重大推動作用[4]。

1 配電網(wǎng)自動化技術

配電運行體系是智能電網(wǎng)構成的四大體系之一（其他包括計量體系、輸電運行體系和資產(chǎn)管理體系），主要由高級配網(wǎng)自動化、配電快速仿真與模擬、分布式電源運行、AC/DC微網(wǎng)運行、新興電力電子裝置、配電SCADA（監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集）以及配電地理系統(tǒng)（GIS）7個部分組成[5]。當前，深圳已經(jīng)基本完成大型系統(tǒng)的標準建設，建設技術先進、自動化且效率高，為后期配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設提供很好的參考。配網(wǎng)自動化是我國發(fā)展的重點，配網(wǎng)具有很強的配電能力，是電能供應中不可缺少的一部分。

自動化配電網(wǎng)的基本特性如下[6]：（1）穩(wěn)定性，即配網(wǎng)的每一臺設備都受到自動化技術的管理，運行時受到技術約束，從而提升配電網(wǎng)運行能力，外界因素的干擾減??；（2）選擇性，即在配電網(wǎng)運行時，可掌握配電網(wǎng)的運行狀況，如設備發(fā)生了意外故障，通過遠方和現(xiàn)場控制可以準確判斷出故障位置，智能排除故障線路，并保證非故障線路供電情況正常，電網(wǎng)的分析能力增強；（3）自動性，即智能配網(wǎng)應用多種自動化技術，如調(diào)度自動化系統(tǒng)、變電站或配電所自動化、設備管理或地理信息系統(tǒng)自動化以及配電系統(tǒng)運行管理自動化技術等，可以降低配網(wǎng)的風險，增強配網(wǎng)運行能力。，相關人員要充分利用配網(wǎng)的每項功能，提高運行效率，提升配網(wǎng)安全性，促進配網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

2 智能電網(wǎng)技術

智能電網(wǎng)屬于供電系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)全自動化，在技術支持的前提下，可實時監(jiān)控各節(jié)點和用戶的情況，保證對從發(fā)電廠到消費設備之間的各環(huán)節(jié)的電流和信息流實現(xiàn)雙向化控制管理。智能電網(wǎng)中分布式智能通信網(wǎng)與自動控制系統(tǒng)集成的存在，促使人員可隨時進行市場交易，且電網(wǎng)內(nèi)各成員之間可實時進行互動和無縫連接。

在新型信息與通信技術集成的電力系統(tǒng)的各業(yè)務環(huán)節(jié)中，提升智能化水平是電網(wǎng)的核心目標。隨著時代的不斷前進，智能電網(wǎng)逐漸出現(xiàn)在人們的視野并飛速發(fā)展。然而，很多因素會影響智能電網(wǎng)的安全運行。為保障電網(wǎng)系統(tǒng)的安全可靠運行并提供更好的服務，配網(wǎng)自動化技術應運而生。

我國電力企業(yè)正奮力構建智能化電網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)能量傳感、網(wǎng)絡測量、優(yōu)勢設備及控制管理等多種技術的綜合應用，力求為人們生活與生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)的電力服務。配網(wǎng)自動化的更新與應用已成為電力技術發(fā)展的重要標志。

3 我國配網(wǎng)自動化技術發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，自動化技術發(fā)展迅速，在配網(wǎng)建設中的地位逐漸提高。為順應自動化技術的發(fā)展和增加自動化創(chuàng)新方式的多樣性，大量高技術裝置、新型設備與技術被引進。例如，智能開關可以判斷故障的所在位置，憑借快速精準的確定，實現(xiàn)自動控制，及時消除故障，防止配網(wǎng)更大面積故障的出現(xiàn)，保證配網(wǎng)安全穩(wěn)定運作。當前，我國在配網(wǎng)自動化技術領域不斷開拓思路，逐步取得創(chuàng)新，成績斐然，大大推動配網(wǎng)發(fā)展，提高配網(wǎng)工作效率，同時促進智能電網(wǎng)的建設。常見的4類配網(wǎng)自動化方式為：“統(tǒng)一收集，統(tǒng)一監(jiān)控”模式；“統(tǒng)一收集，分布式監(jiān)控”模式；“主站、終端”模式；“自動化”模式[7]。

由于管理體制尚不完善，在技術實現(xiàn)上亦存在不少問題，促使國內(nèi)在這一領域投入較多，但未取得顯著成效。傳統(tǒng)SCADA+DA（配電自動化）在提高供電可靠性方面效果甚微，也就很難看到較高的產(chǎn)出投入比，且在減輕相關人員的勞動強度與提高工作自動化程度方面的作用有限。由于GIS與SCADA系統(tǒng)信息交流不暢，在電力系統(tǒng)生產(chǎn)和管理中的地位有限。當前，還沒有一套真正意義上的配電網(wǎng)調(diào)度作業(yè)管理系統(tǒng)能夠從配電網(wǎng)調(diào)度管理的應用入手，實現(xiàn)全程跟蹤配電網(wǎng)日常調(diào)度工作、共享資源信息和管理的自動化。

4 配電網(wǎng)自動化技術促進智能電網(wǎng)建設

在智能電網(wǎng)和供電方面，配電網(wǎng)都發(fā)揮著不可或缺的作用。提高配電網(wǎng)運行效率可以促進智能電網(wǎng)的建設與發(fā)展。在充分發(fā)揮和利用配電網(wǎng)的能力時，不能只關注以往的技術。應用先進技術的既可保證配電的正常運行，又可自動進行故障修復。例如，通過應用電纜技術，配電網(wǎng)覆蓋范圍增大，可保障用戶用電需求得到滿足。

應用配電網(wǎng)自動化技術可促進智能電網(wǎng)的建設。當前，配電網(wǎng)自動化技術的應用逐漸普及，主要采用主站、子站與終端三層體系結構。其中，主站和終端兩層采用集中采集和分散監(jiān)控模式。此外，還存在由處于相互配合狀態(tài)的自動化開關設備構成的配電自動化模式。在實際應用中應根據(jù)配電網(wǎng)自動化技術的發(fā)展情況和智能電網(wǎng)建設的實際需求進行不同的選擇。

實現(xiàn)智能配電網(wǎng)自動化不僅能提升配電網(wǎng)的運作效率，還可為智能配電網(wǎng)的運作奠定堅實基礎。應用配電網(wǎng)自動化技術，應注意下述要點：（1）借鑒國內(nèi)外智能電網(wǎng)建設的相關經(jīng)驗，在實際應用中結合各地區(qū)電網(wǎng)建設與發(fā)展的具體情況，制定與配網(wǎng)自動化系統(tǒng)相適宜的措施和發(fā)展目標；（2）建設中要牢牢遵守國際標準，注意到各配網(wǎng)自動化系統(tǒng)之間不是孤立存在的，彼此應具有良好的互通性與相關性，從而形成一個性能良好且運行穩(wěn)定的大型系統(tǒng)；（3）應特別重視配電SCADA與配電GIS的信息集成與共享；（4）必須建設靈活且實用的通信系統(tǒng)，并加強統(tǒng)籌規(guī)劃與管理。

自動化配電網(wǎng)在智能電網(wǎng)各環(huán)節(jié)中的具體應用如下：（1）在智能開關布置環(huán)節(jié)，應通過傳感器技術支撐智能開關功能的發(fā)揮，并進行科學合理布局，以期實現(xiàn)自動控制；（2）在敷設電纜環(huán)節(jié)，為擺脫空間的限制，應合理分配空間，一般采用自上而下的分配模式，盡量避免埋供熱管道等設備，在無法避免時，也可以應用隔熱板進行設備隔離，降低或消除高溫對電纜產(chǎn)生的不良影響；（3）在通信系統(tǒng)設計環(huán)節(jié)，應在前期進行科學規(guī)劃與設計，依照實際需求進行線路調(diào)整，優(yōu)化結構，其中通過升級優(yōu)化環(huán)網(wǎng)柜布局，可提升電力輸出的穩(wěn)定性。

相關人員應根據(jù)不同省市、不同地區(qū)的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)特性，對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)維護工作實施合理布局，從整體到細微都能保證配電網(wǎng)的正常穩(wěn)定運行，從而實現(xiàn)科學高效管理。此外，還要加強技術培訓，優(yōu)化人員結構。具體實施時，可定期組織針對性的技術培訓與考核，并通過完善的考核管理制度，提高培訓效率，促使員工更好地投入配網(wǎng)建設維護，為配網(wǎng)發(fā)展做出貢獻。

5 結 論

近年來，我國電力技術水平迅猛提升，自動化技術已成為電力工程領域的重要技術。飛速發(fā)展的智能電網(wǎng)，能夠在電能數(shù)量和質(zhì)量方面滿足用戶需求的，在現(xiàn)代電力網(wǎng)絡構建中發(fā)揮著極其重要的作用。筆者以智能電網(wǎng)的構建為入手，詳細討論配電網(wǎng)自動化技術對智能電網(wǎng)建設的影響，分析并探究配網(wǎng)自動化技術與智能電網(wǎng)技術在智能電網(wǎng)中的具體應用，旨在為相關人員提供參考，推動國家智能電網(wǎng)建設進程。