電力系統配電網自動化發展與實現技術初探

陳旭書

摘 要：配電網自動化發展及其技術的實現，有利于提高配電網運行管理水平，充分保證配電網系統的安全可靠運行，從而為電力用戶提供更加良好的用電服務。文章對影響電力系統配電網的主要因素進行了分析，在此基礎上論述了電力系統配電網自動化的實現技術，進而探討了電力系統配電網自動化發展的趨勢，以供相關人員參考。

關鍵詞：配電網；自動化發展；實現技術；節點全網漫游；自動設置中繼

進入二十一世紀以來，計算機技術、通信技術以及電子信息技術的不斷發展，為電力系統配電網自動化技術的形成和發展提供了技術支持。配電網自動化技術就是在這些現代化技術的基礎上實現對電力系統的全面有效控制，從而最大程度地滿足電力用戶的需求。因此，各個電力企業必須不斷加大對電力系統自動化的重視力度，加強對電力系統配電網自動化發展及實現技術的研究。

1.影響電力系統配電網的主要因素

1.1系統結構及負荷因素

配電網結構與配電負荷對配電網系統建設有至關重要的影響，如果配電網結構設計不科學，將會導致供電不穩定和供電范圍過大問題，不但會加大配電網線路的損耗，還會迅速增加一些臺區的用電負荷，從而對供電系統的正常運行造成不良影響。同時，配電網負荷的設置涵蓋了臺區分配和電源容量等多方面內容，配電網負荷分布狀況也對配電系統的穩定運行有非常重要的影響。

1.2現代化水平因素

電力系統配電網自動化的發展有助于進一步增強配電網運行的安全性和穩定性。從現代化角度來看，配電網自動化發展是指充分運用先進的計算機技術以及通信技術實現配電系統遠程管理的智能化。配電網自動化發展的最終目的是不斷增強供配電管理能力，實現配電系統的安全高效管理。所以，在構建配電網自動化系統時，必須將其性能與自動化水平作為配電網系統建設導向。

1.3系統維護因素

受區域經濟發展的影響，配電網線路和設備等往往會長時間運行，從而造成在配電網日常管理工作中，無法有效實現有效的安全管理。同時不少地區配電網管理與維護人員的專業素質有效帶提升，不具有較強的應急處理能力，當配電網發生故障時往往難以有效解決問題，從而給配電網的運行帶來一定的安全隱患。

1.4電壓偏差因素

配電網電壓與額定電壓的偏離程度就是其電壓偏差，配電網運行方式出現變化，或用戶負荷發生改變等，都會導致配電網實際電壓與額定電壓發生偏離，盡可能保證用戶電壓與額定電壓相一致是電力企業進行電壓調整的重要工作內容。如果電壓偏差過大，不僅會對用戶用電造成影響，還在一定程度上影響到配電網的正常運行。

2.電力系統配電網自動化實現技術

2.1面向對象的設計技術的實現

配電網系統是根據負荷、饋線、變壓器和變電站等分層分布的，其中饋線中的各個節點構成子網，同一個變電站的所有饋線子網又形成一個區域。不同變電站間的聯絡開關部位都存在有聯絡節點，這些節點使相互分離的關系，以確保未經聯絡節點答應的情況下，不同變電站之間無法實現通信[1]。

通常情況下，同一個饋線中的不同節點之間才有通信的必要，而只有在網絡重構或部分特殊情況下，某些節點需要同其他饋線節點或變電站進行通信，這時才必須經聯絡開關部位的聯絡節點來實現通信。各饋線中的第一子站是該饋線子網的管理節點，在記錄饋線子信息節點地質與性質時，還應承擔與配電主站連接的路由器功能，以有效實現配電網的可擴展性能。

2.2節點全網漫游技術的實現

原則來講，各節點都具有與其他節點通信的能力。如果變電站B中的各節點P無法與其所在饋線的通信管理節點實現通信功能，在進行配電網管理過程中，首先對該節點自檢，就會發現這個節點已經丟失。其次，通信管理節點在自動改變中繼的基礎上，會試圖再次探尋該節點，若尋找不到，該節點從自檢到丟失，會向所在饋線聯絡節點主動發出漫游申請。再次，橋接點會將該漫游申請匯報到側變電站C的通信管理節點，此節點會重新注冊漫游來的新節點，然后向配調中心發出通知。最后，配調中心再次發通知到變電站B，其原先節點P會漫游到變電站C，完成節點漫游。同時，NDLC中繼節點利用自愈功能，確保實現工作可靠進行。

2.3自動設置中繼技術的實現

NDLC中繼節點與普通子站節點具有同樣的硬件，僅在軟件流程內比普通子站節點多一個具有轉發和接受信息的功能單元。由于中繼節點所轉發信息屬于數字信息，因此不存在信號失真問題，與此同時，一個中繼節點對于同一幀報文僅轉發一次，對網絡通信壓力增加幅度較小。一旦鄰近兩個節點能夠實現通信，所有網絡節點均能實現通信。

3.電力系統中配電網自動化技術的發展趨勢

3.1信息一體化集成系統的形成

配電網自動化及配電管理系統不是獨立的系統（如圖1），它屬于電力企業信息一體化集成系統的重要構成部分。將來的配電自動化系統中，應注重以信息一體化平臺為基礎對配電實時信息引擎機制進行研究，不僅要對IEC 61970 CIM以及IEC 61968 UIB系統應用層互聯模擬標準進行有效支持，還應達到電力二次系統網絡安全框架方案的要求，為數據應用提供數據安全引擎機制[2]。

3.2優化運行決策支持系統的形成

電力系統配電網自動化運行，能夠有效減少停電時間，避免停電區域的進一步擴大，從而保證穩定、可靠的供電。但電力企業要想通過配電自動化的發展來獲取更多的經濟效益，不但要增強供電的穩定性，還應對配電網結構及其運行方式進行進一步優化，以提高供電效率。深入研究配電網優化運行決策支持系統，能夠為優化供電系統運行方式，提供供電系統運行的經濟性提供一個良好工具。該系統的形成首先要構建配電網優化運行決策模型，充分運用各種線上線下的配電網相關參數信息，在對運行決策模型輸入輸出關系的不斷優化過程中，將配電網實際運行情況、未來運行方式以及配電網規劃信息等多方面內容有效反映出來，在此基礎上計算出配電網系統運行相關的各種安全與經濟指標，同時獲得各種相應的在線輔助決策方案，并通過決策模型將這些方案的運行效果模擬出來。

4.結語

總之，電力系統配電網自動化技術的實現和發展對電力系統運行效率的提升有巨大的促進作用。因此，電力企業必須充分了解影響電力系統配電網運行的各種因素，據此從配電網系統的通信結構、通信距離以及通信可靠性等方面著手，有效促使配電網自動化技術的實現，并對電力系統配電網自動化的發展進行合理展望，從而有效推動配電網自動化技術的快速發展和應用。

參考文獻：

[1]王福玲， 侯甜， 田彥孜，等. 電力系統配電網自動化實現技術探索[J]. 電工技術， 2016（24）：00077-00078.

[2]劉懷遠. 電力系統配電網自動化現狀及前景分析[J]. 信息系統工程， 2017（2）：165-167.