配電網自動化應用中存在的誤區及措施研究

何彥平，王偉軍，趙小莉，程金龍

（國網天水供電公司，甘肅 天水 741000）

0 引 言

智能電網能夠實現配電網各配件的優化監控和保護，保障電網運行穩定。要發揮自動化系統的價值，需增強可視化能力和預見性能力，利用自動化系統維護電網運行，更新信息技術，從電網的實際運行入手，采取多種措施優化電網，落實自動化技術[1]。

1 自動化系統設備及系統悖論

1.1 自動化系統設備

主網自動化、變電站自動化、配電網自動化組成工業自動化系統。將二次設備重新組合，以計算機信息技術、現代通信技術為支持，實現自動管理。例如，電量采集系統（如圖1所示）、環境監測系統（如圖2所示）和溫控系統，都利用現代化技術實現自動運行。

遙感、遙控、遙視等都屬于配電網自動化系統內容，通過結合主網實現配電網自動化運用。配電網自動化運行具有其自身特點，即設備環境惡劣，防護要求嚴厲；注重網絡控制，終端數量大；通道環境較復雜，通信方式多樣。

1.2 信息系統悖論

企業有大量配電網信息支持，但其配電網未能創造理想價值。在一些方面，如一些員工，需大量的基礎數據指導維護工作，但只是簡單調整流程，沒有實質性優化變革，未充分發揮系統化中的審核職能，且采取雙軌制執行，系統管理及現場存在錯位，信息系統不能適應制度變化。由于應用計算機信息技術后，未達到預期效果，因此提出“信息系統悖論”。自動化信息技術收益受企業多方面管理因素的影響較大，業務流程設計、生產要素、組織結構都影響自動化信息技術的應用效果[2]。因此，需分析當下配電網自動化中存在的誤區，合理規劃流程，變革方法，理解企業信息化與管理之間的聯系。

圖1 電量自動化采集系統

2 配電網自動化存在的誤區

2.1 自動化設備可靠性問題

配電網自動化設備可靠性低，設備技術性和自動化水平不能滿足實際配電需求，設備需人工操作運行，整體自動化水平不高，檢測時需要專業人員監督才能保證設備正常工作。該情況下，設備故障幾率高，電網易出現拒動或誤動現象，供電整體不穩定，可靠性低。

圖2 環境監測自動化系統

2.2 配電自動化設備兼容問題

配電自動化設備兼容問題需要管理人員給予充分重視。供電企業采購設備時，應考慮自身情況，分析新老設備之間的兼容問題。實際采購中，如果設備兼容處理不當，自動化技術會與實際供電脫節，供電效率下降。此外，配電自動化設備的使用壽命不長，需頻繁更新換代，為確保配電穩定，需提高自動化設備的兼容性。

2.3 網架結構設計問題

如果網架結構設計不合理，會影響配電穩定。結構失衡主要是電網聯絡、主干節點以及主站控制端不匹配，各系統運行設備產生沖突，無法聯動工作，自動化運行效果低下。

2.4 管理制度及人才培養問題

配電自動化需專業性制度、人才配套的支持，國家針對配電自動化運行制定了規則制度，但實施過程中存在一定問題。實施中，管理不合理使自動化系統無法發揮積極作用；供電企業運行和維護員人員培養不科學，人員招聘后沒有開展長期培訓，缺乏專業性技術培訓；考核制度不完善，運維人員專業水平固定，不符合供電企業可持續發展的要求。

2.5 其他問題

配電自動化中，三遙功能建設實現難度加大。光纖通道中，建設需專業人才深入設計，網架設計相對復雜，一些主干網及分支網出現故障，無法有效判斷故障位置，影響配電穩定性。現行運行規范、安全規范和實際維護，影響配電自動化的發展，上線饋線自動化項目受制約，城市配電異常，需查明原因、修復后送電，影響了重合器自動化技術，導致自動化技術只存在于通信、保護方面。此外，不同級開關配合聯系密切，饋線自動化不適用改造較多線路。

3 配電自動化問題應對建議

3.1 加強通信建設

通信為配電自動化子站和主站溝通交流奠定基礎，是實現配電自動化的前提。因此，需加強通信系統建設。配電網通信由雙絞線、電話線、電力載波以及光纖組成。光纖具有傳輸速度快、容量大、傳輸頻帶高等優勢，未來的應用價值較高，研究意義較大。因此，應注重光纖通信的優化。光纖技術也有一定缺點，其受制于技術開發，實際造價高，施工技術要求嚴格，靈活性較差。基于此，人們應合理應用光纖技術，密切關注行業動態，及時優化通信系統。通信電纜可以克服光纖高昂成本及施工技術要求嚴格的問題，但電纜抗干擾能力差。

配電自動化設備工作環境惡劣，采購設備時需考慮新設備聯動及設備自身質量，選擇可靠性較高、可維護性強的先進設備。此外，設備應達到規范性耐熱、防潮、抗電磁干擾等要求，避免設備在惡劣環境中發生基礎故障。部門需發揮現有資源優勢，維護檢修、更新改造老化設備，最大化發揮設備價值，以綜合通信的方式，提高電網自動化效率。

國家規定無線網絡不能用于信號控制，則可以利用遙控技術替代光纖或通信電纜，彌補弊端。在充足資金的支持下，多選擇光纖網絡，分段設備改造中融入遙控技術，實現網絡分段和故障的隔離，提高配電自動化水平。通過具有遙信及遙測的無線網絡，以配網故障指示裝置判斷故障區間。光纖設計上，故障區間停電時間較長，指標要隨之更改，確保無光纖支持下也可實現科學監視，減少故障查找時間，從而提高運檢水平，提升投資效率。目前，無線通信廣泛應用于電網運行，人們應重視無線通信的安全性和可靠性，周期性維護設備，降低故障的發生幾率。

3.2 饋線自動化優化

3.2.1 饋線自動化作用

配電自動化的關鍵是饋線自動化。系統運維中，饋線自動化可控制停電次數，減少故障發生次數及時間。此外，饋線自動化可提高供電質量。大系統中，饋線自動化可實現電容器及負荷轉帶投切，提高供電質量，減低能源消耗。

3.2.2 饋線自動化模式選擇

在模式選擇上，應分析不同模式的特點及適用程度。第一，集中智能模式。集中智能模式的影響下，饋線自動化測控應用層將故障信息反映給子站、主站，根據站點判斷故障、定位故障，完成后下達對應命令，并傳遞到饋線自動化終端應用層，之后發出命令，將故障區域實施隔離處理，防止故障影響擴大。集中智能模式主要依賴于通信系統發出命令、接收命令，若故障發生，影響整體系統運行和集中智能模式，將出現癱瘓現象。第二，分布智能模式。該模式在實際運行中無需主站及通信系統給予必要支持，可自動和智能終端建立聯系，實現故障的實時分析，并隔離故障目標。

第三，重合器模式。重合器與上述模式具有相似性，其以饋線自動化終端檢測、識別故障，識別后進行隔離處理。重合器具有網絡重構能力，無需主站和通信系統輔助，系統異常時仍可穩定運行，但故障處理速度較慢，實用性不強。第四，半自動化模式。半自動化模式是對集中智能的簡化、優化，但與集中智能模式有一定區別。半自動化模式需將故障傳遞給主站，主站調度員分析、診斷故障，識別后采取措施直接處理。半自動化模式對信息設備的依賴度不大，但故障處理時間較長。不同的饋線自動化模式有其各自的特點，運行維護人員應了解不同模式特點，實際設計中，根據網架結構、運維水平、通訊資源等選擇合適的模式。

4 提高運維管理水平

第一，注重提高生產技術人員的專業性，以專業性技術為支持，開發配電網自動化硬件，確保自動化功能能夠滿足電網供電需求，并建立高素質專業配電維護隊伍，提高運行維護效率。

第二，強化系統工作人員的培訓工作，推廣、培訓新技術，讓技術人員及時掌握新技術、新工藝、新設備。落實責任制度，各工作人員各司其職，合理應對配電網自動化設備故障。此外，周期性開展專業技術培訓工作，將激勵機制融入到培訓事宜中，合理約束工作人員，按照實際量化標準評定工作人員的實際工作，對工作突出的人員給予獎金和鼓勵，對工作出現問題的工作人員給予適當經濟處罰和通報批評，建立良好的工作風氣。

5 結 論

綜上所述，通過研究配電網自動化應用中存在的誤區和應對措施，分析自動化系統設備組成，在現有電網基礎上合理改造電網，明確自動化系統目標，貫穿電力企業規劃標準，注重系統運行維護，遵循經濟使用原則，在保證系統穩定的基礎上減少成本投入，同時兼顧網絡規模、故障處理等。此外，應不斷優化、更新配電網自動化技術，提高供電質量及效率，提高配電網設備的兼容性，降低電網故障頻率，促進配電網可持續發展，促進供電企業不斷進步。