淺析電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中自動化技術(shù)的應(yīng)用

王茂

摘 要：目前國際上的各個(gè)發(fā)達(dá)國家的電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)自動化技術(shù)已經(jīng)相對比較成熟，自動化的控制能夠增強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。我國也逐漸重視電力系統(tǒng)中的自動化技術(shù)應(yīng)用。其中2015年配電網(wǎng)自動化建設(shè)投資不低于3000億元。配電網(wǎng)的自動化技術(shù)就是需要結(jié)合目前的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，控制系統(tǒng)中的電力系統(tǒng)設(shè)備，不僅能達(dá)到運(yùn)行的最佳模式，還能有效提高經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；配電網(wǎng)；自動化技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.148

在之前很長的一段時(shí)間，我國的電力系統(tǒng)主要把重心放在了發(fā)電環(huán)節(jié)和輸變電環(huán)節(jié)，而對于配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和技術(shù)開發(fā)不夠重視，導(dǎo)致許多城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村的配電網(wǎng)及設(shè)備比較落后，集中表現(xiàn)為規(guī)劃、布局、設(shè)計(jì)不合理，整體配電網(wǎng)系統(tǒng)較為混亂。人們對于生活水平的要求變高，配電網(wǎng)絡(luò)供電的可靠性和工作質(zhì)量的要求也隨之提高，這就急切需要配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步改造，有效提高配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全性和可靠性。

1 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 第一階段

我國的配電自動化技術(shù)大致可分為三個(gè)階段，首先是自動化開關(guān)設(shè)備相互配合階段。顧名思義，其主要的設(shè)備有分段式開關(guān)盒重合器組成，并沒有通信網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的搭建。這一階段的主要作用是，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過自動化開關(guān)設(shè)備的互相配合，來隔離和恢復(fù)正常供電工作。

1.2 第二階段

第二階段是基于后臺的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)還有饋線終端單元的配電自動化系統(tǒng)。這一階段的作用是在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)正常工作運(yùn)行時(shí)，同時(shí)監(jiān)視設(shè)備的工作狀況，遠(yuǎn)程控制運(yùn)行方式的作用，故障在第一時(shí)間就能被發(fā)現(xiàn)和解決。

1.3 第三階段

社會經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)，在第三階段中，配電系統(tǒng)自動化則被研發(fā)和使用。在第二階段的基礎(chǔ)上，還增加了電子自動防控功能，形成了集配電地基信息系統(tǒng)調(diào)度仿真調(diào)度、配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)、工作管理、故障呼叫服務(wù)系統(tǒng)等綜合自動化管理系統(tǒng)，擁有變電所自動化、電容器組調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、集中有饋線分段開關(guān)測控和用戶負(fù)荷控制和遠(yuǎn)方抄表的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)，功能多達(dá)140多種。供電可靠性也達(dá)到了國家要求標(biāo)準(zhǔn)：一般城市地區(qū)為99.96%，每戶年平均停電時(shí)間不得大于3.5小時(shí)，重要城市中心區(qū)達(dá)到99.99%，每戶年平均停電時(shí)間不得大于53分鐘。

2 配電網(wǎng)自動化運(yùn)行現(xiàn)存問題

2.1 目前配電網(wǎng)建設(shè)缺乏新技術(shù)

從各個(gè)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，電力運(yùn)輸系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足地方的經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求，一定程度上阻礙了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。其次配電網(wǎng)設(shè)備的安裝和網(wǎng)點(diǎn)布局不夠科學(xué)化合理化，部分供電設(shè)備比較老舊，供電線路老舊得不到及時(shí)的更換，為整個(gè)電力系統(tǒng)增加了很多不穩(wěn)定因素。

2.2 配電網(wǎng)饋線保護(hù)的技術(shù)問題

配電網(wǎng)的保護(hù)力度主要是集中在輸電線路的保護(hù)，主要的目的是為了維護(hù)電網(wǎng)在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性。配電環(huán)節(jié)的保護(hù)主要是集中體現(xiàn)在饋線保護(hù)中，而且嚴(yán)格來說饋線故障要求是沒有嚴(yán)格的要求必須快速切除。不同的配電網(wǎng)的負(fù)荷供電質(zhì)量和可靠性的要求是不一樣的，目前大部分配電網(wǎng)考慮最多的是售電量和配電設(shè)備的壽命長短，并沒有把配電網(wǎng)故障對于電力系統(tǒng)的影響作為保護(hù)的目的。

2.3 配電網(wǎng)的故障查找和排除時(shí)間過長

城市配電網(wǎng)線路目前遇到的情況是，因?yàn)槭褂玫碾娎|質(zhì)量、施工不夠規(guī)范，制作工藝不達(dá)標(biāo)，又經(jīng)過地下的腐蝕或者長期負(fù)荷工作知識的電纜老化等原因，容易造成電纜線出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)和中間的接頭被擊穿，外部環(huán)境架空的線路容易受到自然外力因素或者是自然生物的侵襲等客觀原因引發(fā)故障，上述不管哪一類都很容易造成線路停電的現(xiàn)象，而目前的最大問題是故障點(diǎn)需要人工查找和修復(fù)，在過程中用時(shí)較長，造成了供電的不可靠性情況沒有適應(yīng)社會和人們的生活、生產(chǎn)的需求。

3 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術(shù)應(yīng)用策略

3.1 加強(qiáng)配電網(wǎng)的建設(shè)改造

首先需要認(rèn)真分析研究目前現(xiàn)有的配網(wǎng)布局和使用效率，仔細(xì)進(jìn)行整體歸納總結(jié)，形成一個(gè)相對比較合理的配電網(wǎng)調(diào)整方案。監(jiān)理方案之后及時(shí)妥善的落實(shí)好工程各項(xiàng)建設(shè)和改造工作，新建立的配電網(wǎng)重要適當(dāng)安裝監(jiān)督測試系統(tǒng)，便于指揮管理。在10KV輻射路線采用重合器、分段器方式，配合環(huán)網(wǎng)柜實(shí)現(xiàn)配電自動化。國家目前發(fā)布了截至2020年的配電網(wǎng)改造計(jì)劃，預(yù)計(jì)到2020年，高壓配電網(wǎng)電壓容量達(dá)到21億千伏安，線路長度達(dá)到101萬公里，能達(dá)到2014年的1.4-1.5倍。中壓公用配變?nèi)萘?1.5億千伏安，線路長度達(dá)到101萬公里，是2014年的1.3-1.4倍。

3.2 建立安全有效的硬件系統(tǒng)支持

硬件支持系統(tǒng)用于市場預(yù)測，主要功能是通過收集數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的對比、環(huán)比增長趨勢然后進(jìn)行分析。能夠非常準(zhǔn)確的預(yù)測出目前某用點(diǎn)區(qū)域在某一時(shí)期的電力負(fù)荷需求和使用變化情況，同時(shí)還能預(yù)測出該地區(qū)在未來的電量使用分布情況。

3.3 加強(qiáng)配電網(wǎng)自我診斷建設(shè)

可以利用配電技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息遠(yuǎn)距離傳送和數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)能夠在各種事件、地點(diǎn)都能準(zhǔn)確地了解、記錄、監(jiān)測和修復(fù)電力輸送過程中產(chǎn)生的故障問題，并且第一時(shí)間及時(shí)進(jìn)行控制和處理工作，保證供電過程的順利完成，這樣在無人操作的情況下，電力系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)自動對設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控和故障隔離工作。

4 結(jié)語

先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)能夠幫助企業(yè)完善技術(shù)升級，提高經(jīng)濟(jì)效益。電力系統(tǒng)配電王自動化管理系統(tǒng)能有效地提高供電的可靠性，提高電能質(zhì)量，有效改善對用戶的服務(wù)質(zhì)量，為電力企業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。企業(yè)人員也需要重視人才培養(yǎng)，針對系統(tǒng)維護(hù)和操作人員進(jìn)行針對性培養(yǎng)，為以后的工作打下基礎(chǔ)，讓配電自動化技術(shù)真正的服務(wù)于人們的生活。

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