電力自動化系統技術在配電網運行管理中的實踐研究

胡 峰，吳 凡

（國網陜西省電力公司安康供電公司，陜西 安康 725000）

0 引 言

在我國電力系統中，配電網是重要的組成部分，主要負責電能的傳輸，能夠對電網運行的安全性和穩定性產生直接影響。具體實踐中，因為很多因素都會影響配電線路的實際運行，且配電線路具有較長的長度和較廣泛的范圍，較大程度上增加了配電線路管理的難度。針對這種情況，需要將先進電力自動化系統技術科學引入配電網運行管理中，提升運行管理效率和質量。

1 電力系統配電網自動化概述

具體來講，配電自動化是指綜合運用計算機技術、通信技術、自動化技術等一系列先進技術，有機結合新型配電設備技術，以便智能化監控和管理配電網絡，使其保持安全、可靠和高效的運行狀態。研究發現，配電網自動化系統具有十分豐富的功能，包括系統運行監控、電能質量監測、電量統計分析等。它包括SCADA、GIS、DSM等組成部分，有機結合了電力系統管理、配電網控制、保護、計量等一系列功能，可以順利實現供電企業配電管理目標[1]。其中，配電自動化主站層結構如圖1所示。

2 配電網自動化建設的意義

隨著電力事業的快速發展，如今電網配電線路廣泛分布于全國各地。一系列新技術的運用，很大程度上升級和改善了電力系統，大大提升了電網配電線路結構復雜化度。人們用電量的加大，增加了供電單位的供電壓力。因此，需要重視配電網運行管理工作，積極引入一系列自動化技術，提升管理效率和管理質量。研究發現，相較于西方發達國家，我國配電網自動化水平較低。要想獲得進一步發展，需要充分運用自動化技術，以保障其供電質量和供電安全。

圖1 配電自動化主站層結構

3 配電網運行管理中電力自動化系統的應用原則

3.1 安全性原則

眾所周知，電力系統運行管理系統性較強、復雜程度較高且涵蓋了較多方面。如果有配網故障和運行事故發生，不僅會影響供電穩定性，還會帶來嚴重的經濟損失和人身安全危害。因此，在配電網運行管理中應用電力自動化系統技術時，需要貫徹落實安全性原則。要嚴格遵循科學實用的原則，科學設計配電網，從而提升配電網的自動化水平，保證配電網線路設備運行的安全性。

3.2 可靠性原則

配電網自動化系統的應用過程中，要嚴格貫徹可靠性原則，盡量降低由于系統故障導致供電異常現象發生的幾率，提升供電可靠性[2]。其中，要從設備、通信系統、電源配備、設計安排等諸多方面著手，保證系統整體的可靠性。

3.3 實事求是原則

配電網自動化的建設，并不是越先進越好，而是要將我國電力行業的實際發展情況納入考慮范圍，結合地區差異，緊密貫徹用戶為本的原則，科學選擇配電網自動化方案，從而充分發揮配網自動化系統的功能，有效保證供電可靠性。

4 電力自動化系統技術在配電網運行管理中的應用

4.1 自動化調度技術

通過自動化調度技術的應用，能夠實時采集和分析配電網運行信息，結合分析結果，合理分配電力調度，以便最大程度地利用電網資源，提升電網運行效率。通過將自動化調度技術運用到配電網供電運行中，可以科學分析電網能耗數據，進而采取相應的管理措施，促使配電網能耗得到最大程度的降低。此外，可以有效減少具有較高耗費量的能源，提升配電網的節能環保水平。

4.2 仿真技術

饋線管理、需求管理和變電站管理等是配電網運行管理的主要組成。如果要實現自動化管理，仿真技術的應用也非常重要[3]。借助于仿真技術，能夠對各種暫態過程和穩態過程進行測試，同時提供相應的數據，促進試驗的科學開展。技術人員借助仿真技術能夠更加科學地開展技術提升訓練。測試新型裝置時，通過仿真操作的實施，可以保證操作安全，從而有效降低事故發生的概率。因此，仿真技術的運用能夠優化電力自動化系統的實驗環境，同時保證電力自動化系統的安全性。

4.3 饋線自動化技術

數據采集、數據處理和繼電保護技術是饋線自動化技術的主要功能[4]，具體可以從兩個方面進行分析。一方面，如果有配電網事故出現，能夠及時檢測和轉移配電網故障，在相應范圍內隔離和控制故障。另一方面，配電網處于正常運行狀態時，能夠測量線路數據，實時監測用戶用電，進而優化處理整條線路。通過饋線自動化技術的應用，能夠及時找出配網運行中的故障，結合其他監測信息進行合理的保護操作，最大程度地降低故障危害，從而實現配電網運行管理效率提升的目的。

4.4 故障檢測技術

在諸多因素的綜合作用下，難免會有故障出現于配電網運行過程中，需要及時定位和檢測故障，以便順利開展后續的故障維修工作。調查研究發現，目前配電網故障定位難度較大，需要較為繁瑣的工作環節。此外，發現故障后，無法快速確定故障部位，容易進一步擴大故障，影響供電企業、用戶的切身利益。針對這種情況，可以將GIS系統引入配電網自動化系統，充分發揮GIS的定位優勢，快速準確地定位故障，第一時間采取隔離控制措施，從而保證配電網自動化系統的安全性和可靠性。

4.5 自動化信息采集技術

將自動化信息采集技術運用到配電網運行管理中，可以對電力系統的所有信息進行實時監控，進而掌握電力系統的實際運行情況，制定科學的管理措施。自動化信息采集技術可以整合信息，及時發現配電網運行中存在的安全隱患，有效預測可能發生的事故，及時采取相應的措施修復和隔離故障，從而提升配電網運行的可靠性。

5 配電網自動化發展趨勢

5.1 配電網優化運行決策支持系統

實踐研究表明，通過開展配電自動化建設，可以縮短停電范圍和停電時間等，提升供電質量。但是，要想提升配電網運行管理的經濟性，優化供電運行狀態，需要對配電網優化運行決策支持系統進行深入研究。在系統的支持下，構建配電網優化運行決策模型，綜合運用配電網在線和離線等狀態下的各項參數信息，優化運行構建決策模型的輸入輸出關系，從而反映配電網在線工況和未來規劃信息等，通過計算各項經濟、安全指標，有效獲取在線輔助決策方案。

5.2 新型工廠自動化技術

通過工廠自動化技術的應用，可以有效降低配電網線損。特別是進入新時期后，我國電力體制改革日趨深入，電力企業面臨的競爭壓力越來越大，需要大力提升自身服務水平。新型工廠自動化技術，可以有效提升電能轉換效率，減少線路損耗，從而有效提升供電企業的能源利用率，強化市場綜合競爭力。

5.3 配電系統集中化管理

調查研究發現，在傳統的配網系統中共享通道缺乏，各個分系統相互獨立，因此分系統之間無法共享信息，導致出現信息孤島問題。通過配電系統集中化管理，借助先進的通信網絡，將配電網控制中心和各個分系統有效連接，可以有效共享信息，打破信息孤島現象。

5.4 配電實時信息引擎機制

在電力企業信息一體化集成系統中，配電自動化和DMS是非常重要的組成部分。未來，需要對一體化大平臺背景下的配電實時信息引擎機制進行深入研究，除了支持公共信息模型和企業集成總線系統應用層互聯模擬標準外，還需要符合電力二次系統網絡安全框架方案[5]。

6 結 論

綜上所述，隨著人們生活質量的提升，用電需求越來越大，對供電質量也提出了更高要求。現階段，配電網運行管理中還存在著諸多問題，制約了供電安全性和可靠性的提升，不利于電力企業的整體發展。因此，需要結合時代發展趨勢，積極運用電力自動化系統技術，積極開展配電網自動化建設，提升配電網運行管理效率和供電服務質量，增強綜合競爭優勢，進而促進供電企業的健康穩定發展。