配電網(wǎng)中設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析

伏曉霞

（茂名市粵能電力股份有限公司，廣東 茂名 525000）

0 引 言

在配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)中，要明確了解自動(dòng)化技術(shù)在配電系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，根據(jù)實(shí)際需求和應(yīng)用缺陷等設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使系統(tǒng)能夠滿足配電要求。自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢主要表現(xiàn)在自動(dòng)化控制和智能分析處理信息等方面，相關(guān)人員要將其納入到配電系統(tǒng)中。基于此，主要針對配網(wǎng)設(shè)計(jì)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

1 自動(dòng)化技術(shù)在電力配網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力配電系統(tǒng)中的自動(dòng)化技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面。

1.1 故障檢測

故障檢測需要依賴自動(dòng)化技術(shù)和相關(guān)設(shè)備，只有做好故障檢測工作，自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢才能在系統(tǒng)正常運(yùn)行中得到完全發(fā)揮[1]。在檢測過程中，監(jiān)測和檢測設(shè)備中都會(huì)應(yīng)用相關(guān)的自動(dòng)化技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析、處理等功能。中央控制器是故障診斷的最終設(shè)備。該設(shè)備會(huì)接收監(jiān)測對象的所有運(yùn)行信息并進(jìn)行分析，從而找出故障的來源和部位等。在此過程中，還會(huì)涉及到參數(shù)計(jì)算和遠(yuǎn)程通信等，相關(guān)人員要從監(jiān)控單元輸入和通信接口配置等方面入手，進(jìn)而落實(shí)相關(guān)工作。

1.2 通信終端

通信終端接口要與以太網(wǎng)接口對接，相關(guān)人員還要找到合理的通信介質(zhì)，使其和監(jiān)控單元建立連接關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)通信終端與監(jiān)控單元或其他設(shè)備之間的信息交互功能。

1.3 設(shè)備運(yùn)用

配網(wǎng)系統(tǒng)由設(shè)備和電氣線路組成，設(shè)備和線路的連接效果以及設(shè)備應(yīng)用效果都會(huì)影響配網(wǎng)的功能，自動(dòng)化技術(shù)可以對設(shè)備運(yùn)用流程進(jìn)行合理監(jiān)控。將設(shè)備與自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合時(shí)，要使自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用在配電終端技術(shù)、故障檢測技術(shù)以及故障隔離技術(shù)中，技術(shù)所表現(xiàn)的自動(dòng)化和智能化程度越高，配網(wǎng)系統(tǒng)整體可靠性就越強(qiáng)[2]。

2 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)功能及架構(gòu)

2.1 SCADA/DMS平臺(tái)

通過應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，使得配網(wǎng)系統(tǒng)一體化程度變高。綜合自動(dòng)化配網(wǎng)系統(tǒng)，使用自動(dòng)化技術(shù)下達(dá)某項(xiàng)指令時(shí)，需要相關(guān)的執(zhí)行平臺(tái)，否則系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，可選用SCADA/DMS平臺(tái)。該平臺(tái)主要對系統(tǒng)中的管理層和實(shí)施層進(jìn)行操作控制，使這兩層的功能優(yōu)勢能得到集成。平臺(tái)可以對集成后的系統(tǒng)層下達(dá)指令，使相關(guān)設(shè)備構(gòu)件可以完成遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障錄波采集等，這些工作可以受到平臺(tái)的保護(hù)。平臺(tái)對配網(wǎng)結(jié)構(gòu)規(guī)模大小無限制要求，如果規(guī)模太小，相關(guān)人員要對其進(jìn)行環(huán)網(wǎng)控制或復(fù)雜控制，前者主要依賴于變電站，后者需要?dú)w功于主站一體化系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心管理系統(tǒng)軟件具有普通常規(guī)軟件不具備的優(yōu)勢，可以完成普通軟件負(fù)責(zé)的各項(xiàng)任務(wù)，且不會(huì)造成負(fù)面影響。在該系統(tǒng)軟件作用下，整體系統(tǒng)架構(gòu)可以得到優(yōu)化配置[3]。

2.2 主站、子站方式的比較

配網(wǎng)設(shè)計(jì)中的自動(dòng)化系統(tǒng)分為主站和子站兩部分。雖然主站可以完成配網(wǎng)所有信息的采集、傳遞以及處理等工作，但是配網(wǎng)信息量過多，會(huì)給主站帶來負(fù)擔(dān)，最終會(huì)降低自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率。因此，需要設(shè)立子站來分擔(dān)主站的工作量，同時(shí)可以成為主站的輔助性替代設(shè)施。此種情況下，如果主站系統(tǒng)崩潰，與主站相關(guān)的信息不會(huì)消失。在增設(shè)子站系統(tǒng)時(shí)，要保證兩者運(yùn)行規(guī)范統(tǒng)一，還要保證主站的管理權(quán)，管理對象是系統(tǒng)中分布的各個(gè)子站。子站在運(yùn)行中，可以對故障區(qū)域進(jìn)行隔離，使其不會(huì)對非隔離區(qū)供電造成影響，并對故障進(jìn)行檢測診斷。此外，子站要對終端通信進(jìn)行管理。在變電站中設(shè)置子站，可以與主站建立聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)共用信道的目的。

3 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)

主站系統(tǒng)是配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的主要構(gòu)成，該系統(tǒng)負(fù)責(zé)大部分的信息處理工作，主要包括以下三部分。第一，前置服務(wù)設(shè)備。這種設(shè)備數(shù)量不止一種，分布位置也不只在主站中。因此，要保證主前置服務(wù)設(shè)備的安全可靠性，如果該設(shè)備出現(xiàn)故障，相關(guān)人員要及時(shí)更換。通信交換點(diǎn)負(fù)責(zé)交換信息處理的一系列工作，插件在其中起到輔助作用，在信息處理保存過程中，前置服務(wù)設(shè)備更換完畢[4]。第二，軟件系統(tǒng)。相關(guān)人員要對該系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試，使其處于正常運(yùn)行狀態(tài)，以確保自動(dòng)化配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。第三，配網(wǎng)管理系統(tǒng)。自動(dòng)化系統(tǒng)是該管理系統(tǒng)中的一部分，此外，還有地理信息系統(tǒng)和需求側(cè)管理等。這些系統(tǒng)可以完成配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集等工作，還可以利用這些信息監(jiān)控設(shè)備，使設(shè)備運(yùn)行得到控制。相關(guān)人員在配網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，要對這些系統(tǒng)進(jìn)行完善和改進(jìn)，使整體系統(tǒng)得到優(yōu)化，從而提高系統(tǒng)自動(dòng)化程度，圖1為配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)架構(gòu)圖。

圖1 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)架構(gòu)

3.2 配網(wǎng)自動(dòng)化子站系統(tǒng)

子站系統(tǒng)需要對配網(wǎng)監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行調(diào)試控制，前者在數(shù)量、位置、性能等方面滿足后者的需求。后者數(shù)量較多，包含內(nèi)容如柱上開關(guān)、環(huán)網(wǎng)柜的數(shù)量也較多。子站系統(tǒng)位于配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的中間一級(jí)，相關(guān)人員要合理增設(shè)該系統(tǒng)，使其能在監(jiān)測設(shè)備管理和數(shù)據(jù)信息采集監(jiān)測等方面發(fā)揮重大作用[5]。子站在獲得信息后，要將其傳遞給主站。

3.3 配網(wǎng)自動(dòng)化終端

自動(dòng)化終端對故障信息比較敏感，所以經(jīng)常借助其對故障類型進(jìn)行診斷識(shí)別。在故障出現(xiàn)時(shí)，相關(guān)人員可利用遠(yuǎn)程遙控功能，有效隔離故障區(qū)和非故障區(qū)，使得前者不會(huì)影響后者的供電功能。子系統(tǒng)的存在，使整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)能夠得到優(yōu)化配置。具體如圖2所示。

圖2 配網(wǎng)自動(dòng)化終端

4 強(qiáng)化配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用突破

4.1 構(gòu)建完善的配電網(wǎng)硬件輔助系統(tǒng)

自動(dòng)化技術(shù)在配網(wǎng)中應(yīng)用時(shí)，必定會(huì)遇到很多挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)可能與設(shè)備有關(guān)，也可能與配網(wǎng)供電模式等有關(guān)。為了保證整個(gè)配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，要在配網(wǎng)系統(tǒng)中安裝相應(yīng)的硬件設(shè)備，使其對配網(wǎng)運(yùn)行起到輔助支持作用[6]。硬件系統(tǒng)要具有信息采集和整理功能，相關(guān)人員可以利用該硬件，采集用戶用電信息，根據(jù)信息分析結(jié)果，改善配網(wǎng)系統(tǒng)的供電模式，使用戶的用電需求得到滿足。硬件系統(tǒng)不止一種，可以根據(jù)配網(wǎng)的運(yùn)行情況，研發(fā)一款可以預(yù)測市場需求變化的硬件，將其與配網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)系在一起。該硬件預(yù)測的參考依據(jù)為用戶用電信息，主要從配網(wǎng)供電信息中篩選。此外，可以研發(fā)用電管理系統(tǒng)和報(bào)警硬件系統(tǒng)，如此配網(wǎng)故障便會(huì)被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決。

4.2 優(yōu)化配網(wǎng)故障自動(dòng)識(shí)別診斷技術(shù)

自動(dòng)化配網(wǎng)系統(tǒng)有識(shí)別診斷功能，相關(guān)人員要在此基礎(chǔ)上深化此功能，提高診斷識(shí)別的精度，使配網(wǎng)故障帶來的影響降到最低。這種技術(shù)可以對用電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控，相關(guān)傳感裝置可以對配電自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)和狀況進(jìn)行監(jiān)測，及時(shí)將信息傳遞到中央控制站，控制中心會(huì)對信息進(jìn)行分析處理，最終處理結(jié)果主要體現(xiàn)在故障隔離措施中，配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)可以對故障進(jìn)行自動(dòng)隔離，使其不會(huì)對其他正常區(qū)域造成影響。總之，故障自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和診斷技術(shù)的應(yīng)用，可以使配網(wǎng)自動(dòng)化控制功能更強(qiáng)，相關(guān)人員可以借助計(jì)算機(jī)設(shè)備獲得所有的故障信息[7]。

4.3 創(chuàng)新配網(wǎng)設(shè)計(jì)中的自動(dòng)化技術(shù)

配電網(wǎng)在運(yùn)行中需要獲取遠(yuǎn)程信息，也需要及時(shí)更新數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，更需要正常安全的運(yùn)行，從而保證用戶用電質(zhì)量。在將配網(wǎng)系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合在一起時(shí)，要對配網(wǎng)設(shè)計(jì)中的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，使其在配網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢更加顯著。

5 結(jié) 論

在自動(dòng)化技術(shù)用于配網(wǎng)設(shè)計(jì)中，相關(guān)人員要根據(jù)兩者結(jié)合效果，對配網(wǎng)自動(dòng)化進(jìn)行強(qiáng)化，使其有突破的機(jī)會(huì)。在深化研究配網(wǎng)自動(dòng)化時(shí)，相關(guān)人員可以從配電網(wǎng)硬件輔助系統(tǒng)和配網(wǎng)故障識(shí)別診斷等方面入手。完善這幾方面的組件構(gòu)成或提高某種技術(shù)能力，以增強(qiáng)配網(wǎng)的整體性能，從而保證配網(wǎng)應(yīng)用的安全性。